Usine d'assemblage de l'année 2016 : Bosch Rexroth développe son muscle de production au plus juste

Sep 23, 2023

Bosch Rexroth Fountain Inn est une installation à haut mix et à faible volume. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Les moteurs et pompes hydrauliques sont utilisés sur de nombreux types d'équipements de construction, tels que les excavatrices. Illustration reproduite avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Les moteurs et pompes hydrauliques sont utilisés sur une grande variété de produits, tels que les tracteurs agricoles. Illustration reproduite avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Les postes de travail sont équipés d'écrans tactiles qui permettent aux assembleurs de visualiser les dessins et les instructions de travail. Photo par Austin Weber

L'usine d'assemblage de l'année 2016 est spécialisée dans les produits hydrauliques mobiles, tels que les moteurs. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

L'usine d'assemblage de l'année 2016 est spécialisée dans les produits hydrauliques mobiles, tels que les pompes. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Fountain Inn est le plus grand site de fabrication de Bosch Rexroth en Amérique du Nord. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

L'usine Fountain Inn de Bosch Rexroth est fière de ses délais de livraison. La majorité des produits sont fabriqués sur commande. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Les Bright Ideas Boards encouragent les employés à soumettre des cartes de suggestion d'amélioration continue. Photo par Austin Weber

Des investissements clés au cours des quatre dernières années ont amélioré la technologie d'assemblage et la logistique allégée associée pour la soutenir. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Le système de production Bosch constitue le cœur et l'âme de toutes les activités quotidiennes de l'usine Fountain Inn. Photo par Austin Weber

Les chaînes de montage Bosch Rexroth Fountain Inn utilisent de nombreuses technologies de pointe pour réduire les coûts et améliorer la qualité. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Les assembleurs de l'usine Fountain Inn de Bosch Rexroth utilisent de nombreux types d'outils de fixation, y compris des tournevis à batterie. Photo par Austin Weber

Un changement rapide joue un rôle clé dans le succès de l'usine d'assemblage de l'année 2016. "Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

L'installation Fountain Inn, SC de Bosch Rexroth comprend 21 bancs d'essai. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Bosch Rexroth produit plus de 5 000 modèles et variantes différents pour les applications en boucle ouverte et fermée. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Bosch Rexroth Fountain Inn propose à ses clients de multiples variantes, en fonction de leurs applications spécifiques. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Bosch Rexroth Fountain Inn dispose d'un atelier d'apprentissage où les jeunes stagiaires peuvent acquérir les compétences pratiques nécessaires pour faire fonctionner les systèmes de production de l'entreprise. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Le campus de fabrication de 100 acres de Bosch Rexroth à Fountain Inn, SC, est intégré verticalement et se compose de trois bâtiments. Photo publiée avec l'aimable autorisation de Bosch Rexroth Corp.

Les équipements de construction, les tracteurs agricoles et autres machines hors route ont besoin de plus que de moteurs diesel, de gros pneus et de chenilles métalliques pour fonctionner. Ils nécessitent des mécanismes hydrauliques pour diriger, relever les flèches, ouvrir les godets ou incliner les lames.

La plupart des opérateurs de rétrocaveuses, de moissonneuses-batteuses, de bétonnières et d'autres machines ne pensent jamais aux moteurs hydrauliques et aux pompes. Les appareils sont cachés à l'abri des regards. Mais, ils jouent un rôle essentiel dans la performance, la fiabilité et la sécurité. Ils contribuent également à améliorer l'efficacité énergétique et à réduire les émissions.

C'est pourquoi les principaux acteurs des secteurs de l'agriculture, de la construction, de la foresterie, de l'exploitation minière et des équipements de manutention font confiance aux composants fabriqués par Bosch Rexroth Corp. Bon nombre de ces articles sont produits dans l'usine d'assemblage ultramoderne de l'entreprise à Fountain Inn, SC. .

L'installation à haut volume et à faible volume se targue d'une livraison rapide. En fait, la majorité des produits de l'usine sont fabriqués sur commande.

Le campus de fabrication de 100 acres de Bosch Rexroth est intégré verticalement et se compose de trois bâtiments. Il comprend deux ateliers d'usinage à la pointe de la technologie, neuf lignes d'assemblage, 21 bancs d'essai, deux installations de traitement thermique et un atelier de peinture. Le campus abrite également des opérations d'ingénierie, de développement de produits, de logistique et d'entreposage.

Bosch Rexroth est le leader mondial du marché de l'hydraulique mobile. Il produit plus de 5 000 modèles et variantes différents pour les applications en boucle ouverte et fermée.

Fountain Inn est le plus grand site de fabrication de Bosch Rexroth en Amérique du Nord. Il accompagne la stratégie « local pour local » de l'entreprise. En plus de fournir des clients américains clés, l'usine exporte également vers le Brésil, le Canada, la Chine, l'Inde, le Mexique et de nombreux pays européens.

"Notre mission principale est de produire de l'hydraulique mobile pour le marché local et d'être le n° 1 dans la conduite de l'Amérique", déclare Mike McCormick, vice-président et directeur de l'usine. "Cela nous permet de répondre rapidement aux besoins de nos clients pour construire leurs produits.

« Bosch Rexroth a toujours mis l'accent sur la qualité, les produits fabriqués localement et la satisfaction du client », ajoute McCormick. "Notre usine de Fountain Inn a illustré ces priorités au cours des 27 dernières années."

L'installation se composait à l'origine d'un seul bâtiment de 250 000 pieds carrés lors de son ouverture en 1989. Aujourd'hui, l'exploitation est plus du double de cette taille.

« Nous pensons qu'il est important de se concentrer sur le développement de capacités dans notre région qui nous aideront à mieux servir nos clients, de l'ingénierie jusqu'à l'expédition des produits finaux », déclare Paul Cooke, président et PDG de Bosch Rexroth Americas. "Fountain Inn est un excellent exemple, car nous pouvons non seulement livrer les produits plus rapidement, mais nous pouvons également favoriser des relations plus solides plus directement avec nos clients plus tôt dans le cycle d'exécution.

"Les performances des produits peuvent être revues et améliorées localement pour dépasser les attentes de nos clients", souligne Cooke. "Avec cette mentalité ancrée dans notre ADN organisationnel, nous sommes convaincus que nous pouvons réussir n'importe quel défi que le client place devant notre organisation."

L'usine Fountain Inn de Bosch Rexroth a reçu le prix de l'usine d'assemblage de l'année 2016 parrainé par le magazine ASSEMBLY. L'usine de classe mondiale a été choisie pour le 13e prix annuel en raison de la manière dont elle assure la livraison à temps de produits de haute qualité grâce à l'utilisation innovante de l'automatisation, des personnes, des programmes d'amélioration continue et des processus de production flexibles.

"L'équipe de Bosch Rexroth Fountain Inn a travaillé ensemble au cours des quatre dernières années pour doubler la taille de nos installations, tout en améliorant simultanément nos indicateurs de performance clés", note Cooke. "Bien que nous ayons encore un long chemin à parcourir pour atteindre toutes nos ambitions, cette équipe a montré ce qui est possible en travaillant ensemble comme une équipe engagée pour ravir nos clients."

"Cette reconnaissance est une étape importante dans notre cheminement vers l'excellence continue au service de nos clients", ajoute McCormick. "Nous savons que notre succès est intimement lié à notre capacité à fournir à nos clients les meilleurs produits et services.

"Ceci, à son tour, nécessite une concentration intense sur l'exécution et la performance", explique McCormick. "Cela stimule l'innovation, notamment dans l'assemblage de nos produits.

"Nos investissements clés au cours des quatre dernières années ont amélioré notre technologie d'assemblage et la logistique allégée associée pour la soutenir", déclare McCormick. "Nos chaînes de montage ont été radicalement réformées en un temps relativement court.

"En 2008, nous avons utilisé des méthodes d'assemblage simples sur banc avec uniquement des outils à main de base", souligne McCormick. "Aujourd'hui, nos lignes d'assemblage utilisent de nombreuses technologies de pointe pour simultanément réduire les coûts et améliorer la qualité."

Bosch Rexroth fournit à plus de 500 000 clients dans le monde une grande variété de produits pour l'entraînement, le contrôle et le déplacement de machines utilisées dans des applications industrielles et mobiles. La marque populaire trouve ses racines dans un couple d'entrepreneurs allemands : Robert Bosch et Georg Ludwig Rexroth.

En 1795, Georg Ludwig Rexroth acquiert un broyeur à marteaux hydraulique à Elsavatal, en Allemagne. En 1830, l'exploitation comptait 100 personnes exploitant sept forges alimentées par quatre roues hydrauliques.

Rexroth a acquis une fonderie de fer à Lohr, en Allemagne, au milieu du XIXe siècle et a acquis la réputation de produire des produits de haute qualité.

En 1952, l'entreprise a commencé à fabriquer des composants hydrauliques. L'année suivante, Rexroth présente sa première pompe à engrenages pour engins mobiles.

Au début des années 1970, l'entreprise était un chef de file dans le développement de nouvelles technologies. Ses servovalves hydrauliques et son électronique de valve proportionnelle ont révolutionné l'industrie des équipements de construction.

En 1975, Rexroth est devenue une filiale à 100 % de Mannesmann AG. Une fusion en 2001 entre Mannesmann Rexroth AG et Bosch Automation Technology a créé Bosch Rexroth AG.

En plus d'être l'un des principaux fabricants de systèmes hydrauliques, l'entreprise de 6 milliards de dollars, qui opère en tant que filiale du groupe Bosch, se concentre sur les entraînements et commandes électriques, les systèmes de mouvement linéaire et la technologie d'assemblage.

Le campus de Fountain Inn est l'une des quatre usines de fabrication de Bosch Rexroth aux États-Unis. Des usines supplémentaires sont situées à Bethlehem, PA; Charlotte, Caroline du Nord ; et Hoffman Estates, IL.

Bosch trouve ses racines en 1886. C'est alors que Robert Bosch a ouvert un petit atelier à Stuttgart, en Allemagne, pour "la mécanique de précision et l'électrotechnique".

Les premiers produits comprenaient des téléphones et des indicateurs de niveau d'eau électriques. Cependant, en l'espace d'une décennie, les systèmes d'allumage par magnéto représentaient plus de 50 % de l'activité de Bosch, stimulés par l'industrie automobile naissante.

Bosch s'est finalement étendu aux phares, aux klaxons, aux bougies d'allumage, aux démarreurs, aux essuie-glaces et à d'autres types de pièces automobiles. Au fil des décennies, l'entreprise s'est diversifiée dans les produits de consommation en acquérant des entreprises qui fabriquaient des produits tels que des lave-vaisselle, des projecteurs de films, des radios, des réfrigérateurs et des chauffe-eau.

Aujourd'hui, le groupe Bosch est un fabricant diversifié basé à Stuttgart. La majorité de l'entreprise appartient à la Fondation Robert Bosch, une fiducie caritative à but non lucratif qui soutient diverses causes allant de la recherche sur le cancer à l'amélioration de la qualité des écoles.

L'entreprise de 78 milliards de dollars est l'un des principaux fabricants d'appareils électroménagers, d'équipements d'emballage, d'outils électriques, de systèmes de sécurité et d'autres produits. Bosch est également le premier fournisseur mondial de pièces automobiles. Elle est active dans une grande variété de technologies de mobilité, telles que les freins, l'injection directe, l'assistance à la conduite, le contrôle des émissions, le groupe motopropulseur, la direction et les systèmes de gestion thermique.

L'usine d'assemblage de l'année 2016 est spécialisée dans les moteurs et pompes hydrauliques fixes et variables.

Les produits fixes et variables se ressemblent, mais généralement une pompe pèse deux fois plus qu'un moteur. Chaque produit contient différents types de composants à l'intérieur pour leurs besoins fonctionnels. En particulier, le mécanisme de contrôle ajoute un poids important.

"Les pompes sont généralement plus complexes que les moteurs", explique Joerg Schaeuble, directeur des opérations. "L'une des raisons est qu'une pompe peut être l'élément moteur du groupe motopropulseur et, par conséquent, se contrôle généralement elle-même et le moteur en aval.

"Cela inclut les vannes de commande électro-proportionnelles et les autres composants électroniques qui contrôlent la machine", ajoute Schaeuble. "Ainsi, il est plus facile d'intégrer les attributs de performance de la machine d'un client dans une pompe, elle-même située à proximité du moteur principal de l'équipement (un moteur diesel).

"De plus, dans un système en boucle fermée, la pompe à plateau cyclique est le seul composant capable de commuter facilement les ports de pression avec une variabilité totale sous pleine pression", souligne Schaeuble. "Les moteurs (généralement une unité à axe plié) ont une position minimale et maximale pour la performance, mais ils ne peuvent pas pivoter par le point zéro ou neutre.

"C'est pourquoi le port haute pression d'une pompe peut être le port A ou le port B : les deux ont les mêmes caractéristiques de performance", explique Schaeuble. "De nombreuses fonctions de sécurité, telles que la décompression haute pression et la neutralisation de la pression, sont également situées dans la pompe."

Les moteurs et pompes hydrauliques sont utilisés dans toutes les tailles, formes et types d'équipements mobiles. Tout, des grues, bulldozers et excavatrices aux rétrocaveuses, chargeuses compactes et pulvérisateurs, exige de l'énergie hydraulique.

L'équipement de construction typique nécessite plusieurs moteurs et pompes hydrauliques pour fonctionner. Cependant, le nombre de composants dépend de l'application. Par exemple, les mini-pelles peuvent exécuter toutes les fonctions avec une seule pompe, tandis qu'une pelle pleine grandeur traditionnelle nécessite plusieurs pompes.

Les clients de Bosch Rexroth comprennent des entreprises telles que AGCO, Bobcat, Caterpillar, CNH, Deere, Doosan, Fendt, Gehl, Gradall, JCB, Liebherr et Sany.

"Nos plus gros clients ont leur siège social de R&D en Amérique du Nord", déclare McCormick. "Cela nous permet de travailler en étroite collaboration avec eux et de créer des produits qui les aident à respecter les réglementations strictes en matière d'émissions, tout en augmentant la productivité et la fiabilité en même temps."

Bosch Rexroth Fountain Inn est fier de la personnalisation. Ses clients peuvent choisir parmi différents types de commandes, de connecteurs électriques, de paramètres d'étalonnage, de déplacements, de configurations d'orifices, de brides de montage et d'arbres de transmission.

D'autres options incluent des filtres, des joints et des vannes. De plus, les pompes simples peuvent être assemblées en tandems ou en triples.

"Théoriquement, nous pouvons proposer à nos clients un nombre illimité de variantes, en fonction de leur application spécifique", explique Schaeuble. "La variation typique varie entre 5 000 et 10 000 configurations différentes dans des volumes annuels allant d'une pièce à des milliers de pièces."

Bosch Rexroth Fountain Inn assemble quatre principales familles de produits : pompes doubles à pistons axiaux A22VG et A24VG à cylindrée variable ; Pompes à cylindrée variable A10VO/31 et A10VO/52 ; pompes variables A4VG/32 et A10VG ; et moteurs à palettes à couple élevé Rineer.

Les pompes A22VG et A24VG comportent deux groupes rotatifs à pistons axiaux et sont conçues pour les entraînements hydrostatiques dans des circuits en boucle fermée. Ils présentent une puissance nominale élevée dans un design compact pour les applications moyennes et lourdes.

Les pompes A10VO/31 et A10VO/52 présentent une conception compacte. Ils se caractérisent par un faible niveau sonore, un rapport puissance/poids favorable et un excellent contrôle électrohydraulique de la pression. L'alternative économique aux pompes constantes est utilisée sur les petites classes de puissance des engins mobiles.

Les pompes A4VG/32 et A10VG sont utilisées dans des configurations d'entraînement hydrostatique pour des applications lourdes et moyennes. Ils couvrent une large gamme de tailles nominales, offrant aux clients mobiles et industriels une efficacité énergétique et une gamme de configurations à puissance optimisée parmi lesquelles choisir.

Les moteurs Rineer utilisent une conception brevetée "aubes croisées". Les unités puissantes fournissent un couple élevé dès le démarrage et le décrochage, avec des courbes de couple pratiquement plates. Ils sont conçus pour les travaux difficiles, tels que l'alimentation des entraînements supérieurs, des émerillons électriques et des pinces électriques utilisées sur les plates-formes de forage pétrolier et gazier.

Bosch Rexroth Fountain Inn a vu le marché de ses produits devenir de plus en plus volatil ces dernières années.

"Les grandes fluctuations sont beaucoup plus courantes maintenant", explique Schaeuble. "Simultanément, nos clients demandent des améliorations de livraison dans les délais, ainsi que des fonctionnalités techniques qui personnalisent encore plus le produit en fonction de leurs besoins. Avec une chaîne d'approvisionnement mondiale soutenant nos flux de valeur, cela a accru les défis de notre capacité de livraison."

La gamme de produits A22 vend 95 % de sa production à de grands fabricants américains d'équipements de construction hors route. Ce segment a été durement touché lors de la crise économique de 2008-2009. Il s'est redressé rapidement en 2010, mais il fonctionne actuellement en dessous des niveaux d'avant la récession.

"Le défi consistait à adapter la chaîne de montage aux nouvelles applications et aux nouveaux clients dans les nouvelles machines, ce qui a entraîné des variations innovantes dans le processus d'assemblage", note Schaeuble. "Les performances de livraison, en tant qu'indicateur central de la satisfaction des clients, ont chuté en 2014 à des niveaux inacceptables en raison de la volatilité du marché et des défis techniques que les clients nous ont présentés.

"En 2015, grâce à une collaboration dédiée avec nos clients, y compris nos équipes de service client et une approche interdépartementale concernant la qualité, nous avons atteint une performance de livraison de plus de 95 % au cours du dernier trimestre", ajoute Schaeuble. "En 2016, nous ne sommes pas tombés en dessous de ce cap et continuons de profiter des fruits des systèmes et de la collaboration que nous avons développés l'année dernière."

Un autre défi auquel est confronté Bosch Rexroth Fountain Inn est une nouvelle réglementation stricte sur les émissions qui oblige les utilisateurs d'équipements hors route à investir dans des produits de nouvelle génération équipés de modules de commande électroniques et de composants de post-traitement, tels que des filtres à particules diesel. Le mandat Tier 4, qui appelle à une réduction drastique des émissions de diesel, a créé l'un des plus grands défis techniques auxquels l'industrie hors route ait jamais été confrontée.

Les moteurs de la construction, de l'exploitation minière et de l'agriculture changent constamment de vitesse. Le cycle de service d'un moteur varie considérablement selon le type de travail auquel il est employé, ainsi que d'autres éléments qui affectent les performances du moteur, tels que les températures d'admission et d'échappement et la quantité de poussière dans l'air.

Une chargeuse sur pneus, par exemple, s'enfonce généralement dans un tas de terre, de roche ou d'autres matériaux, soulève, recule, tourne et se déplace vers un site de décharge, puis dépose sa charge. L'ensemble du cycle de service se répète toutes les 40 secondes environ.

Réduire les émissions en cas de variation de la charge et des positions de l'accélérateur n'est pas une tâche facile. D'autres facteurs incluent des conditions de travail plus chaudes et de petites enveloppes de moteur qui limitent la taille des composants.

Pour atteindre ces objectifs, les fabricants de bulldozers, d'excavatrices, de moissonneuses et d'autres machines mobiles construisent des produits avec des moteurs plus petits et des vitesses de moteur réduites. Les ingénieurs de Bosch Rexroth ont développé des solutions innovantes pour répondre à ces besoins, telles que la liaison des moteurs diesel avec des commandes hydrauliques pour réduire la consommation de carburant jusqu'à 20 % sans affecter les performances.

Aujourd'hui, les moteurs équipés de systèmes de post-traitement des gaz d'échappement sont devenus la norme dans les équipements hors route. En conséquence, l'emballage sous le capot est extrêmement serré. Il y a moins d'espace disponible pour l'installation de moteurs hydrauliques et de pompes dans les machines mobiles que dans les générations de véhicules précédentes.

"Les cylindrées de nos pompes doivent correspondre aux performances des moteurs diesel", déclare McCormick. "En conséquence, nous avons dû modifier la plupart de nos produits pour nous adapter aux nouvelles règles de niveau 4.

"Nous calibrons chaque pompe que nous produisons selon les spécifications uniques de nos clients", ajoute McCormick. "Bien que deux pompes puissent fonctionner mécaniquement de la même manière, elles peuvent fonctionner différemment sur une machine en raison des variables de débit de pression dictées par des éléments tels que la puissance du moteur ou le couple."

En 2013, Bosch Rexroth s'est lancé dans un voyage de 80 millions de dollars sur cinq ans pour développer la production sur le campus de Fountain Inn. La première étape consistait à acquérir un bâtiment voisin de 260 000 pieds carrés qui servait auparavant d'entrepôt pour une société pharmaceutique.

L'ancien bâtiment est désormais dédié à l'usinage et à l'assemblage des produits hydrostatiques VG. Il comprend quatre lignes d'assemblage, en plus d'une installation de traitement thermique et d'un atelier de peinture.

Entre les anciens et les nouveaux bâtiments de production se trouve une installation qui abrite les opérations de logistique et d'expédition. Une grande partie est également consacrée à la remise à neuf, aux pièces de rechange et aux réparations, qui constituent un élément important de la stratégie commerciale de Bosch Rexroth.

Les ingénieurs de Bosch Rexroth ont modernisé le troisième bâtiment pour produire des produits en boucle ouverte, tels que sa populaire série VO de pompes à cylindrée variable.

L'installation la plus récente comprend cinq lignes d'assemblage, dont une ligne automatisée équipée d'un convoyeur palettisé qui a remplacé trois anciennes lignes. L'installation intégrée verticalement comprend une opération d'usinage de pointe qui produit une grande variété de pièces métalliques en interne, telles que des cylindres, des arbres de transmission, des boîtiers et des blocs d'orifices.

"Nous maîtrisons de nombreux processus complexes", déclare McCormick. "Le défi consiste à le faire avec de petites tailles de lots et des tolérances de pièces élevées.

"Le degré d'intégration verticale varie en fonction du type de produit et des volumes", ajoute McCormick. "Pour respecter les délais de livraison déterminés par le marché, nous conservons la capacité de fabriquer bon nombre de nos composants en interne, tout en développant en parallèle des partenaires capables de fournir des volumes plus importants, selon les besoins, pour répondre à la demande globale du marché."

Le récent projet d'expansion du campus comprend également des ressources supplémentaires d'ingénierie de produits et de R&D. Sa toute dernière fonctionnalité est un terrain d'essai d'équipement hors route extérieur qui permet aux ingénieurs de tester les moteurs hydrauliques et les pompes sur l'équipement de leurs clients.

« Cela permettra une innovation plus rapide, un prototypage rapide et garantira une réponse client plus rapide », explique McCormick. "L'amélioration continue de nos flux de valeur est désormais une approche entièrement internalisée, nous permettant de travailler ensemble pour assurer le succès de nos clients.

"Une augmentation significative des capacités d'ingénierie locales, telles que le terrain d'essai, nous permettra de réagir rapidement et rapidement au marché", ajoute McCormick. "Les performances des produits peuvent être revues et améliorées localement pour dépasser les attentes de nos clients."

L'expansion récente a presque doublé le nombre d'employés de Fountain Inn, passant de 400 à 700. Pour aider à assurer une main-d'œuvre future, le campus dispose d'un atelier d'apprentissage où les jeunes stagiaires peuvent acquérir les compétences pratiques nécessaires pour faire fonctionner les systèmes de production de l'entreprise.

Les apprentis travaillent chez Bosch Rexroth et suivent des cours au Greenville Technical College pour acquérir des compétences avancées en fabrication. Depuis sa création en 2008, 40 étudiants ont terminé le programme avec succès.

Les apprentis acquièrent de l'expérience dans un atelier de fabrication, un atelier d'usinage, un atelier d'enseignes et des programmes coopératifs d'ingénierie. Bosch Rexroth propose également des programmes d'apprentissage pour la fabrication de mécatronique et d'hydraulique, ainsi qu'un apprentissage pour les jeunes pour les lycéens qui comprend la participation au concours FIRST Robotics.

Au cours de leur mandat de deux ans, les étudiants effectuent une rotation de six mois. Pendant ce temps, ils sont exposés à des sujets non liés à l'usinage, tels que l'assemblage, les tests, le contrôle qualité, la gestion et le réglage des outils, ainsi que certaines fonctions logistiques.

L'expansion a également permis aux ingénieurs de Bosch Rexroth d'optimiser les flux de valeur et de repenser les systèmes de manutention de matériaux à l'usine de Fountain Inn.

"Cela nous a donné une toile blanche pour créer le meilleur flux de matériaux et la meilleure disposition en utilisant les leçons apprises dans notre ancien bâtiment", explique McCormick. "Notre organisation logistique nous permet désormais d'être extrêmement flexibles.

"Dans notre environnement à haut volume et à faible volume, nous sommes en mesure de traiter facilement des commandes pouvant aller de une à cinq pièces", affirme McCormick. "Kitting est la clé pour le faire efficacement."

"Notre système de nouvelle génération intègre la manutention et la logistique dans le processus d'assemblage", note McCormick. "Nous ajoutons également de la flexibilité et de l'intelligence aux postes de travail individuels."

L'usine de Fountain Inn est actuellement en train de passer à un processus de mise en kit à 100 %. L'initiative de gestion allégée des matériaux vise à améliorer la qualité et la propreté de la présentation des pièces sur la ligne, en plus de rationaliser le flux de matériaux et l'efficacité globale. Les petites pièces sont présentées dans un emballage recyclable de manière à prévenir la contamination par les débris et les contaminants en suspension dans l'air.

Le nouveau système repose sur des bacs et des remorqueurs pour livrer les pièces à la chaîne de montage au lieu de conteneurs en vrac livrés par des chariots élévateurs. Cela se traduira par une meilleure utilisation de l'espace au sol, créant une empreinte au sol réduite de 60 %. Les avantages supplémentaires incluent un débit accru et une livraison améliorée.

Bosch Rexroth Fountain Inn a connu ces dernières années un marché extrêmement dynamique pour ses produits. Les volumes des milliers de variantes peuvent fluctuer jusqu'à 100 % d'une année à l'autre. Les volumes peuvent également fluctuer considérablement en quelques mois.

"Cela nous a poussés à repenser notre conception de flux de valeur, en particulier en ce qui concerne le flux d'informations", déclare Schaeuble. "Dans notre environnement complexe, les informations sont les données les plus importantes pour stimuler les performances, y compris le débit.

"Les produits qui étaient autrefois commandés avec un délai de livraison de trois à quatre mois peuvent désormais être commandés via des applications de téléphonie mobile avec une livraison dans les 10 jours pour les références sélectionnées", souligne Schaeuble. "Ceci est connu sous le nom de programme de livraison ciblée Go-To."

Les ressources supplémentaires de Fountain Inn ont élargi les capacités d'expédition de Bosch Rexroth en Amérique du Nord. Elle a désormais la capacité de livrer rapidement des produits très demandés, comme la pompe A10VO, aux clients de la région.

"L'amélioration du débit d'assemblage n'a pas été motivée par les ventes, mais par la réduction des coûts", explique Schaeuble. "C'était principalement la réduction des pièces moulées disponibles pour l'usinage (passage à un système kanban fournisseur), ainsi que le stock d'autres composants finis. La principale réduction a eu lieu dans la réduction des unités entre l'assemblage et le test.

« Là où nous avions habituellement environ 12 heures de travail, nous fonctionnons actuellement avec huit heures ou moins pour nous assurer que le produit avance rapidement dans le processus d'assemblage et de test », ajoute Schaeuble. "Notre objectif ultime est d'avoir le produit prêt à être livré au client 24 heures après l'assemblage du premier composant. Mais, il y a beaucoup plus de développement du flux de valeur nécessaire pour atteindre cet objectif."

Le système de production Bosch (BPS) constitue le cœur et l'âme de toutes les activités quotidiennes de l'usine Fountain Inn. L'initiative, vieille de 14 ans, vise à accroître la satisfaction des clients et la contribution à la valeur en améliorant continuellement la qualité, les coûts et la livraison.

"BPS se concentre sur la réduction des déchets", déclare McCormick. "Tout type d'élimination des déchets, tels que les mouvements ou les stocks gaspillés, est une opportunité pour nous d'améliorer nos coûts et notre compétitivité."

Pour répondre à ces problématiques, l'usine de Fountain Inn est équipée de nombreux systèmes de management visuel. Les tableaux blancs et les tableaux de bord de flux de valeur affichent des indicateurs de performance clés tels que la qualité, la sécurité et les performances de livraison.

"Nous considérons l'amélioration continue comme un principe de leadership de base et non comme un programme spécial superposé aux tâches de leadership existantes", déclare Jim Kressler, directeur de la fabrication. "Un programme d'amélioration continue (CIP) est utilisé pour gérer tous les aspects de notre activité, de l'usinage CNC à la création de bons de commande.

"Nous ne pouvons pas imaginer une autre façon de gérer une usine de production aujourd'hui", note Kressler. "Les principaux moteurs de toute activité CIP sont toujours les données et l'autonomisation : des données pour montrer les opportunités et l'autonomisation pour amener tous les associés dans le processus d'amélioration."

Sur les principales lignes d'assemblage, cela signifie un suivi quotidien des performances, ainsi qu'un examen des défis survenus la veille. Un tableau CIP accessible à tous les collaborateurs assure le suivi des données clients et des données internes. Des membres définis de l'équipe, y compris la direction, se réunissent quotidiennement pour discuter des résultats et définir les actions nécessaires.

"Les projets spéciaux, tels que l'introduction d'un calendrier de construction fixe, sont liés au système global de flux de valeur CIP et obtiennent donc leurs propres tableaux de suivi, mais ils sont toujours accessibles à tous les employés", ajoute Schaeuble. "Chaque semaine, toute l'équipe se réunit et le chef d'équipe de l'atelier informe l'équipe de l'avancement. Ce système est utilisé dans l'assemblage, ainsi que dans l'usinage, et nous a énormément aidés à améliorer les performances de la machine principale. flux de valeur.

"Nous utilisons BPS pour favoriser l'amélioration continue", explique Schaeuble. "La cartographie des flux de valeur (VSM) est un outil clé pour traduire nos processus dans un format visuel qui nous montre nos prochains besoins d'amélioration.

"Nous utilisons les résultats de VSM pour hiérarchiser les projets et aligner les ressources", explique Schaeuble. "Cela devient notre feuille de route System CIP. Notre objectif est de piloter System CIP directement à partir de ces principales priorités, suivies de Point CIP, pour garantir des résultats durables dans les flux de valeur.

"Dans un récent projet CIP, nous avons réduit les pertes de conversion de 30 % sans augmenter la taille des lots", note Schaeuble. "VSM nous a également aidés à rationaliser le processus de mise en kit, ainsi que le flux de matériaux des composants dans la chaîne de montage. Autrement dit, nous utilisons cet outil pour les processus directs et indirects.

"Tout commence par notre stratégie PAR (relations positives avec les associés)", explique Schaeuble. "Chaque employé n'est pas considéré comme un facteur de production, mais comme une ressource précieuse qui permet à l'organisation de se développer et d'être plus compétitive.

"Une communication régulière, ouverte et honnête avec les employés sur le statut de l'entreprise est la clé de cet effort", affirme Schaeuble. "Nous fournissons des mises à jour hebdomadaires à des groupes individuels et organisons des réunions trimestrielles où les défis commerciaux, internes et externes sont discutés à travers les quarts de travail et à travers les différentes fonctions."

Une autre initiative clé est le programme Bright Ideas, que l'usine de Fountain Inn a mis en place en janvier 2015. Tous les employés sont encouragés à remplir des cartes d'idées d'amélioration continue de 4,25 x 8,5 pouces. Les cartes sont de couleur verte pour la zone de travail et les normes ; rose pour la qualité ; et orange pour les idées de sécurité.

L'année dernière, le programme a généré plus de 1 200 idées. La mise en œuvre des idées formulées sur 30 cartes à elles seules a permis de réaliser des économies de 400 000 $.

Il y avait des idées d'améliorations de la sécurité, des améliorations des processus, des améliorations de l'organisation du lieu de travail et des améliorations de la qualité. Les fiches et les résultats sont visibles pour les employés par le biais de Bright Ideas Boards, situés dans tous les départements de l'usine.

Un système de récompense appelé Way to Go est un moyen rapide pour un gestionnaire de récompenser les employés qui vont au-delà de l'appel du devoir avec une carte-cadeau de 25 $.

Un changement rapide joue un rôle clé dans le succès de l'usine d'assemblage de l'année 2016.

"Nos chaînes de montage peuvent être changées en un cycle de produit", explique Schaeuble. "C'était une exigence de conception essentielle lors de la construction des lignes. Les équipements sont programmés de manière à permettre le basculement poste par poste.

"En plus des aspects techniques du changement, nous bénéficions également de l'engagement de nos associés dans l'amélioration continue des changements", ajoute Schaeuble. "Par exemple, la séquence de changement est optimisée par l'équipe complète de la chaîne de valeur pour garantir l'utilisation la plus efficace de notre capacité.

"Les outils que nous utilisons pour effectuer le changement ont été simplifiés grâce à la contribution des employés", souligne Schaeuble. "Cela a conduit à des conceptions d'adaptateurs innovantes qui sont plus rapides et plus faciles à manipuler plutôt qu'à des changements d'outils complets. Dans l'ensemble, nous avons constaté une réduction de 40 % des pertes de changement dans cette station goulot d'étranglement."

Les problèmes de capacité peuvent être résolus par des heures supplémentaires et des quarts de fin de semaine, au besoin. Le processus d'assemblage spécifique est optimisé pour chaque flux de valeur en fonction de la conception du produit.

Chez Bosch Rexroth Fountain Inn, le processus d'assemblage commence par la mise en kit de chaque commande client avec tous les composants requis. Après cela, une plaque de numéro de série est apposée sur le produit et sert d'élément de contrôle du processus tout au long de l'assemblage.

"La séquence de processus ultérieure pour chaque flux de valeur est quelque peu différente, mais consiste normalement en l'assemblage de l'ensemble de roulements, l'assemblage du groupe rotatif, l'assemblage final et le test d'étanchéité", explique Schaeuble. "Chaque flux de valeur a une taille de lot maximale quelle que soit la taille de la commande client. Cela nous permet d'optimiser tous les autres processus de support et de planifier en fonction de la taille du lot."

Tous les documents contrôlés, y compris les instructions de travail, sont stockés sur un réseau informatique accessible sur chaque ligne individuelle. Les assembleurs peuvent consulter à tout moment la dernière version des dessins, des instructions et d'autres informations.

Pour assembler un moteur ou une pompe hydraulique, les opérateurs commencent avec un boîtier en fonte qui pèse généralement environ 45 livres. "Plus de 20 boîtiers différents sont utilisés sur la seule ligne A22VG", explique Bruce Woodward, ingénieur d'assemblage et de test. "Au moment où une pompe est entièrement assemblée, elle pèse plus de 100 livres."

En raison de ces lourdes charges, toutes les chaînes de montage sont équipées de potences et d'aides au levage ergonomiques.

Les assembleurs installent manuellement les roulements, les cylindres, les arbres de transmission, les filtres, les joints, les joints toriques, les pistons, les bouchons, les joints, les soupapes et d'autres composants. Les unités sont fixées avec une variété de fixations. Par exemple, les pompes nécessitent généralement quatre rivets, un minimum de huit boulons et de trois à huit bouchons filetés en acier ou en plastique.

Bosch Rexroth Fountain Inn utilise de nombreux types d'outils de fixation sur ses chaînes de montage, y compris des appareils pneumatiques, électriques à courant continu et alimentés par batterie.

"Les outils pneumatiques sont généralement utilisés pour les processus d'assemblage qui ne nécessitent pas un contrôle précis du couple et de l'angle, comme l'installation de bouchons de rupture", explique Woodward. "Ces outils sont également utilisés pour préparer nos produits aux tests de fonctionnement, tels que les connecteurs sur le banc d'essai et les capots amovibles."

Des outils de fixation électriques à courant continu sont utilisés pour toutes les connexions essentielles au fonctionnement de la pompe, y compris les vannes, les commandes et les prises. Le couple et l'angle sont surveillés.

Les tournevis alimentés par batterie sont généralement utilisés dans les applications à faible couple, telles que l'installation de raccords pour les tests de fuite en ligne.

Parce que Bosch Rexroth se trouve être l'un des principaux fournisseurs d'outils de production, les chaînes de montage de Fountain Inn utilisent les tournevis de pointe de l'entreprise.

« Nous utilisons beaucoup les visseuses portatives ErgoSpin, associées à une IHM développée par Bosch Rexroth », déclare Schaeuble. "Ces outils rationalisent les processus utilisés dans l'assemblage et imposent une application uniforme des normes d'assemblage pour tous les produits fabriqués à Fountain Inn. En conséquence, le processus d'assemblage est devenu beaucoup plus prévisible et fiable.

"Les outils ErgoSpin sont principalement utilisés pour vérifier les connexions critiques pour nos clients", souligne Schaeuble. "Une partie de notre stratégie zéro défaut consiste à utiliser et à surveiller les données provenant de ces systèmes au profit de nos clients, ainsi que des opérations internes. La mise en œuvre de ces systèmes a entraîné des améliorations de la stabilité de notre processus d'assemblage."

Les systèmes d'ossature Bosch Rexroth sont également largement utilisés dans l'ensemble de l'usine de Fountain Inn. Les pièces modulaires en aluminium, qui peuvent être facilement connectées entre elles, sont utilisées pour les structures de base, les racks de flux, les postes de travail et les tableaux blancs.

Les servopresses sont utilisées sur les chaînes de montage pour fixer les arbres de transmission, les brides et d'autres composants. « Équipées de mesures de force et de distance, ces machines nous permettent de détecter toute variation mineure de notre produit et nous alertent sur les tendances de la géométrie des composants », explique Schaeuble.

"Nous utilisons des tests d'étanchéité en ligne après l'assemblage pour nous assurer qu'un produit absolument sans fuite est livré à nos clients", ajoute Schaeuble. "En fonction du flux de valeur et du produit, nous sélectionnons le processus de test d'étanchéité le plus sensible, principalement la décroissance de la pression et le débit massique. Comme pour les autres attributs de qualité clés, les résultats des tests d'étanchéité sont archivés par numéro de série pour la durée de vie prévue de notre produit dans le champ."

L'année dernière, les ingénieurs de Bosch Rexroth ont développé un programme de séquençage d'assemblage pour améliorer la qualité à l'usine de Fountain Inn. Le programme guide les opérateurs tout au long du processus d'assemblage. Il empêche un opérateur de commencer une nouvelle opération au début de la ligne jusqu'à ce qu'une certaine opération à la fin de la ligne soit terminée. Cela a fait chuter les erreurs d'assemblage détectées d'environ 15 000 pièces par million par jour à 0.

L'opération de test de fuite a également été améliorée pour répondre à une plainte courante des clients. "Les pannes ont été analysées et des mesures ont été prises, et nous avons pu augmenter la sensibilité de l'équipement pour trouver des défauts même infimes", explique Schaeuble. "Cela a entraîné une réduction de 85 % des plaintes des clients liées aux fuites.

"Du point de vue de l'ensemble des installations, ce projet a entraîné une baisse des plaintes des clients de plus de 40 % entre 2013 et 2014, et de 20 % supplémentaires entre 2014 et 2015", affirme Schaeuble. "Sur la base des données actuelles, nous nous attendons à une nouvelle réduction cette année."

Les ingénieurs de Bosch Rexroth ont également mis en place des systèmes de vision artificielle pour améliorer les rendements de qualité sur les chaînes de montage de Fountain Inn. "En règle générale, les caméras sont utilisées comme poka yoke de niveau deux pour bloquer le traitement d'un produit qui n'est pas correctement assemblé ou qui a un composant incorrect. à l'intérieur », explique Schaeuble. "Il s'agit d'une approche système à sécurité intégrée pour nous conduire à une qualité zéro défaut."

Pour en savoir plus sur l'usine d'assemblage de l'année 2016, cliquez ici pour regarder une courte vidéo produite par ASSEMBLY Magazine.

Le prix de l'usine d'assemblage de l'année a été lancé en 2004 pour présenter des installations de production de classe mondiale en Amérique, ainsi que les personnes, les produits et les processus qui en font le succès. L'entrée est libre. Tous les fabricants qui assemblent des produits aux États-Unis sont invités à désigner leurs usines. L'usine gagnante reçoit un prix en cristal et une bannière commémorative. Le prix de l'usine d'assemblage de l'année est parrainé par ASSEMBLY Magazine. L'objectif du prix est d'identifier une installation à la pointe de la technologie qui a appliqué des processus de classe mondiale pour réduire les coûts de production, augmenter la productivité, raccourcir les délais de mise sur le marché ou améliorer la qualité des produits.

Tous les nominés ont été évalués par la rédaction d'ASSEMBLÉE, sur la base de critères tels que :

•Les processus d'assemblage ont-ils été améliorés grâce à l'utilisation de nouvelles technologies ?

• L'usine a-t-elle amélioré ses performances en utilisant plus efficacement la technologie existante ?

•L'usine a-t-elle pris des mesures pour réduire les coûts de production ?

•Les processus d'assemblage nouveaux ou améliorés ont-ils entraîné une augmentation de la productivité ?

• L'usine a-t-elle utilisé des améliorations d'assemblage pour réduire les délais de mise sur le marché ?

• L'usine a-t-elle augmenté ses bénéfices nets et son avantage concurrentiel ?

•Les opérateurs ont-ils joué un rôle dans la mise en œuvre réussie des nouvelles stratégies d'assemblage ?

•Un produit a-t-il été effectivement conçu pour un assemblage efficace ?

• L'usine a-t-elle tenté de protéger l'environnement et de conserver les ressources naturelles ?

En tant que lauréate du 13e concours annuel Usine d'assemblage de l'année, l'usine de Bosch Rexroth à Fountain Inn, Caroline du Sud, a reçu un prix en cristal gravé et une bannière commémorative.

Les précédents récipiendaires du prix de l'usine d'assemblage de l'année étaientIndustries Polaris inc.(Spirit Lake, Iowa);STIHL inc.(Virginia Beach, Virginie);Northrop Grumman Corp.(Palmdale, Californie);Ford Motor Co.(Wayne, MI);Philips Respironics(Nouveau Kensington, Pennsylvanie);Eaton Corp.(Lincoln, IL);Batesville Casket Co.(Manchester, TN);IBM Corp.(Poughkeepsie, NY);Schneider Electric/Carré D(Lexington, Kentucky);Lear Corp.(Montgomery, AL);Xerox Corp. (Webster, NY); etKenworth Truck Co.(Renton, WA).

Un formulaire de mise en candidature pour le prix Usine d'assemblage de l'année 2017 sera disponible sur le site Web d'ASSEMBLÉE début janvier.

Pour en savoir plus sur les précédents lauréats du prix Usine d'assemblage de l'année, cliquez sur les liens ci-dessous :