Fabrication de main courante, prise en charge par 5S

Les mains courantes de cette cage d'escalier du stade Dickies à Fort Worth, au Texas, proviennent des fabricants de Trex Commercial Products, à Minneapolis. Images : Produits commerciaux Trex

Ceux qui plient, soudent et polissent les tubes de main courante de l'atelier de Trex Commercial Products à Minneapolis ne redoutent pas les visites des clients. Les managers n'ont pas besoin de faire une grande annonce pour donner à chacun le temps de se démener et de nettoyer son espace de travail. Les zones de travail sont déjà propres et bien organisées.

Les travaux en cours (WIP) sont surveillés attentivement. Les soudeurs et les opérateurs de machines à cintrer les tubes regardent les tableaux blancs pour voir d'où viennent les travaux et où ils vont.

"Tout le monde participe activement au maintien de la propreté du magasin. Ils en sont fiers. Lorsque nous amenons des clients et qu'ils voient à quel point le magasin est bien organisé, ils peuvent voir la fierté que nous avons non seulement pour le produit, mais aussi pour la façon dont nous le fabriquons."

C'est ce qu'a déclaré Rob Slavik, vice-président des opérations, qui supervise non seulement l'atelier, mais également la gestion des achats et de la chaîne d'approvisionnement, un travail qui au cours de la dernière année a été tout sauf banal, compte tenu des défis actuels de la chaîne d'approvisionnement.

Il a ajouté que l'atelier organisé et l'approche de gestion visuelle, avec des informations critiques disponibles en un coup d'œil, illustrent la culture du fabricant. Compte tenu de son histoire, des marchés qu'il dessert et de la nature de l'activité de construction, le fabricant ne serait probablement pas arrivé là où il est aujourd'hui sans une bonne communication et transparence. Dans un magasin chaotique, les deux sont difficiles, voire impossibles à réaliser.

L'organisation a été fondée en 1990 en tant que fabricant de scènes de performance appelée Staging Concepts. "Imaginez des plates-formes portables de 4 x 8 pieds, des extrusions d'aluminium avec remplissage en bois et divers systèmes de support pour créer des contremarches de scène, des scènes, des remplissages de fosse d'orchestre et une variété d'applications différentes. Celles-ci comprenaient des garde-corps ornementaux."

C'était Jon Chase, vice-président de l'ingénierie. Lorsqu'il a rejoint l'entreprise au début des années 2000, le fabricant avait commencé à travailler pour des terrains de baseball, des arénas et des stades. À cette époque, ces sites et d'autres ajoutaient de la capacité en sièges, et ils devaient également s'adapter aux changements des codes de construction pour répondre aux nouvelles exigences de l'Americans with Disabilities Act (ADA).

Celles-ci impliquaient initialement des plates-formes de sièges et d'autres composants architecturaux, mais elles se sont rapidement étendues à ce pour quoi l'entreprise est la plus connue aujourd'hui : les mains courantes ; ou plus précisément, des systèmes de garde-corps décoratifs. "On nous a demandé de faire correspondre l'esthétique des garde-corps des différents bâtiments, qu'il s'agisse de câbles, de treillis, de remplissage de verre ou d'autres garde-corps ornés", a déclaré Chase. "Et ce faisant, sur plusieurs années, nous avons commencé à établir des relations solides avec certains des principaux entrepreneurs généraux et architectes à travers les États-Unis"

Un tournant s'est produit en 2003 lorsque Hunt Construction a demandé si l'entreprise serait intéressée à soumissionner pour l'ensemble complet de garde-corps ornementaux pour le stade Busch à St Louis. "Nous avons fait un acte de foi", a déclaré Chase. "C'était l'un des plus gros contrats que nous ayons jamais acceptés, et nous entrions dans un nouvel espace.

"Nous avons entrepris le projet et, en plusieurs années, nous avons réalisé environ 6 miles de garde-corps. Nous avons établi une excellente relation avec l'architecte et l'entrepreneur, et avec cela, nous sommes partis pour les courses, devenant un acteur clé de l'industrie du sport."

Un soudeur chez Trex Commercial Products travaille sur un assemblage tubulaire. Les soudeurs de l'atelier utilisent à la fois le soudage à l'arc au gaz métal et à l'arc au gaz tungstène. Ce dernier aide à créer cet aspect pile de dix sous sur les soudures exposées.

Le fabricant a parcouru un long chemin depuis ce premier contrat majeur de main courante en 2003. Pour refléter sa nouvelle orientation, l'entreprise a changé son nom pour SC Railing. Puis, il y a trois ans, l'organisation de 200 employés a été acquise par Trex Co., le plus grand fabricant mondial de terrasses et de garde-corps en bois.

Selon Chase, Trex Commercial Products détient aujourd'hui une part de marché de 78 % dans l'industrie du sport professionnel, fournissant des mains courantes ornementales et des éléments architecturaux connexes pour les stades et les arènes à travers le pays.

Ce travail ne représente qu'une partie du portefeuille global du fabricant, qui comprend également le marché commercial et, de plus en plus, le marché résidentiel multifamilial, un secteur qui se développe en partie en raison du lien du fabricant avec sa société mère. Un projet résidentiel multifamilial peut choisir des matériaux de terrasse alternatifs de Trex Co., et ils peuvent également avoir besoin des services de fabrication de mains courantes de Trex Commercial Products.

Alors que la pandémie a suspendu certains projets en 2020, le fabricant a connu un boom qui a commencé fin 2020 jusqu'en 2021. Aujourd'hui, les mains courantes de la construction commerciale et résidentielle génèrent la majeure partie des revenus de l'entreprise, mais elle dispose d'une division consacrée à la production scénique.

Le magasin de scène - qui travaille avec de la tôle, des plaques, des tubes, du bois, du plastique et du verre - a connu des déclins en 2020, les musiciens ayant cessé de tourner et les théâtres fermés. Mais la division est restée quelque peu occupée alors que les districts scolaires modernisaient ou agrandissaient leurs théâtres en 2020 et en 2021.

Comme tout le monde dans la fabrication, Trex Commercial Products a dû faire face à de longs délais d'approvisionnement en matériaux, à des pénuries et à une instabilité des prix. Gérer tout cela n'a pas été facile, surtout compte tenu des longs horizons temporels pour la plupart des projets de l'entreprise. Le fabricant peut soumissionner sur un projet mais ne pas être tenu de le livrer avant des mois, voire des années plus tard.

"Nous devons devenir beaucoup plus proactifs avec notre planification [des matériaux]", a déclaré Chase, ajoutant que normalement l'entreprise attendrait pour apporter des matériaux plus tard dans un cycle de projet. "Maintenant, nous utilisons certaines prévisions afin de pouvoir apporter certains matériaux à l'avance, juste pour tenir compte des délais de livraison plus longs. Nous voyons nos délais de livraison pour certains matériaux doubler, parfois tripler. Nous faisons donc nos meilleures suppositions quant à savoir où les prix des matériaux seront à long terme. "

La société stocke également des matériaux plus couramment utilisés pour se prémunir contre de futures pénuries. "Nous ne sommes pas seulement confrontés à de longs délais", a déclaré Chase, "nous avons affaire à des délais inconnus. Les fournisseurs ne peuvent souvent pas nous dire quand le matériel sera disponible. Parfois, nous en achetons suffisamment pour six mois ou un an de production, juste pour être sûrs de pouvoir exécuter nos projets. "

C'est un exercice d'équilibre difficile. Le fabricant ne veut pas acheter trop de matériel à un prix élevé et voir ensuite les prix baisser. Mais il ne veut pas non plus être pris sans matériel.

Pour surmonter ces difficultés, l'organisation a constaté qu'être ouvert et transparent avec les clients a tendance à mieux fonctionner. "Nous travaillons en collaboration avec nos clients", a déclaré Chase. "Nous sommes ouverts et transparents, nous pouvons donc parler de certaines de ces difficultés. Et nous nous sommes efforcés d'affiner le libellé du contrat pour permettre une certaine flexibilité autour de [la tarification des matériaux]."

Chaque poste de soudage est codé par couleur afin que les outils ne "s'éloignent" pas vers d'autres zones de l'atelier. Ici, les outils avec des marques vertes sont suspendus au poste de soudage vert.

Lorsque le matériau n'est pas disponible ou rentable, le fabricant travaille avec les clients pour remplacer une commande par un matériau différent. "Et à ce stade, cela devient un exercice d'ingénierie", a déclaré Chase. "Cela nous oblige à être transparents et collaboratifs, afin que nous puissions terminer le projet dans les délais et dans les limites du budget."

Par exemple, les ingénieurs d'atelier peuvent remplacer un tube de petit diamètre (qui n'est pas disponible) à paroi plus épaisse par un tube à paroi plus fine et de plus grand diamètre. Ils travaillent avec des architectes pour s'assurer qu'ils maintiennent l'intention de conception d'origine et les exigences de résistance structurelle. En même temps, ils travaillent avec l'atelier pour s'assurer que les processus de fabrication, tels que les matrices requises pour le pliage par étirage rotatif, sont disponibles et que le pliage peut être cohérent. Compte tenu de tous les coûts liés à la planification et aux matériaux de nos jours, la dernière chose que souhaite le fabricant est un retard dans le cintrage du tube en raison, par exemple, de la distorsion d'un tube à paroi mince.

Parfois, la disponibilité des matériaux peut rendre le cintrage des tubes peu pratique ou impossible, par exemple lorsque seul l'aluminium à haute température est disponible. "Dans un cas, où nous n'avons pas pu trouver d'alliage de remplacement que nous pouvions plier, nous avons fini par utiliser un alliage et une trempe plus durs, et nous avons coupé tous les joints en onglet", a déclaré Chase. "En raison de la disponibilité changeante des matériaux, nous avons pu pivoter, travailler en étroite collaboration avec le client et modifier esthétiquement le produit final."

Cette année, la fabrication de ces onglets dans l'atelier, ainsi que la fixation de ces composants à onglet dans les postes de soudage, est devenue plus facile. En mars, la société a acheté un laser à tube BLM. "Cela a vraiment changé la façon dont nous faisons des affaires en interne", a déclaré Chase. "Nous commençons à concevoir en pensant au laser à tube."

Les ingénieurs conçoivent des onglets et des fentes pour créer des soudures auto-positionnées, et ils réduisent également le nombre de pièces dans un assemblage. Un assemblage peut avoir deux tubes rectangulaires, chacun avec des onglets à 45 degrés, coupés avec des languettes auto-positionnées. Alternativement, les deux pièces pourraient être fabriquées à partir d'un seul tube avec une coupe à 45 degrés et pliées à la main pour créer un angle de 90 degrés.

Bien que le laser à tube soit rapide, son plus grand impact a été ressenti dans ce qui reste le cœur de l'opération : ses stations de soudage, de meulage et de polissage. Environ 140 employés travaillent à l'usine de Minneapolis, et parmi eux se trouvent 14 soudeurs (Trex Commercial Products emploie plus de 160 personnes au total). L'entreprise dispose d'une cellule robotisée de soudage à l'arc au gaz qu'elle utilise pour certaines pièces répétées, en particulier si les soudures ne sont pas esthétiquement critiques. Pour la plupart des travaux de main courante, cependant, les cosmétiques sont importants. Les clients veulent cet aspect pile de dix sous, et y parvenir dans des géométries de joint difficiles, comme deux éléments de chape joints à un angle aigu, nécessite un technicien qualifié pour manier une torche de soudage à l'arc au tungstène au gaz. Les 16 soudeurs de l'atelier sont formés à la fois au soudage à l'arc sous gaz métal et à l'arc sous gaz tungstène.

"Nos balustrades les plus décoratives sont en aluminium anodisé", a déclaré Chase. "C'est là que ce look épuré de rouleau de dix sous entre en jeu. L'esthétique devient une partie unique de la conception elle-même." Pour le travail en acier inoxydable haut de gamme de l'entreprise, "nous roulons et polissons ces soudures pour créer un aspect homogène, de sorte que vous ne voyez pas du tout la soudure. Cela ressemble presque à une pièce moulée."

Sur la plupart des projets, les ingénieurs s'efforcent de minimiser les soudures sur site. La plupart des garde-corps ont des connexions boulonnées ou d'autres connexions mécaniques. Pour certains projets, le fabricant peut envoyer un superviseur, mais il s'associe généralement à des monteurs et utilise une main-d'œuvre locale sur le chantier.

Les mains courantes sont généralement l'un des derniers composants à être installés sur site et la réalité diffère toujours du modèle informatique, aussi complet soit-il. L'épaisseur d'une certaine tuile ou la douceur d'un tapis peut modifier suffisamment les dimensions de la main courante pour nécessiter une reprise coûteuse sur place. Pour éviter cela, la société intègre une certaine tolérance d'assemblage dans ses conceptions lorsqu'elle le peut, comme des trous de boulons fendus. S'il devient évident que toutes les informations de conception ne seront pas disponibles à temps, les ingénieurs de Trex Commercial Products concevront un système de garde-corps presque dans son intégralité, mais laisseront ensuite une petite section qui peut être modifiée pour s'adapter à l'espace ultime. "Par exemple, nous concevrons un système de garde-corps où nous pourrions parcourir 200 pieds de diamètre, mais nous ne concevrons pas le dernier rail d'extrémité tant que nous ne serons pas en mesure de maintenir cette dernière dimension", a déclaré Chase.

L'entreprise envoie également des techniciens sur le chantier avec des scanners 3D Leica Geosystems, qui scannent la zone et développent un "nuage de points" qui peut être importé dans un logiciel. De cette façon, les garde-corps peuvent être conçus autour des dimensions réelles, non supposées. "Cela nous donne la confiance nécessaire pour concevoir des garde-corps avec des tolérances serrées", a ajouté Chase.

Jon Chase (à gauche), vice-président de l'ingénierie, travaille chez Trex Commercial Products depuis 2004 ; Rob Slavik, vice-président des opérations, a rejoint l'opération en 2019.

De telles mesures et planifications permettent de réduire les retouches et, surtout, de favoriser le bon fonctionnement de l'atelier en rendant plus prévisibles les variables externes. Plus les variables deviennent prévisibles, plus l'atelier peut être flexible. Au lieu de gaspiller des ressources en retouches, l'atelier de fabrication peut se concentrer sur l'adaptation de son flux de travail pour faciliter la vie sur le chantier. Cela devient particulièrement important lors de l'établissement et de la séquence des commandes, c'est-à-dire des lots de garde-corps qui sont emballés, chargés et transportés par camion sur un chantier.

"Nous aimerions bien sûr une séquence de versions énormes, afin que nous puissions être aussi efficaces que possible", a déclaré Slavik, avec peu de configurations et de démontages nécessaires. "Mais nous devons casser les versions d'une manière qui aide l'opération sur site à être efficace, afin qu'ils puissent le décharger et l'installer d'une certaine manière."

Pour faciliter l'installation et la traçabilité globale, l'entreprise appose sur chaque rail et numéro de pièce un numéro de version et une identification de soudeur. "Lorsque l'équipe sur place le déballe, ils savent qui l'a soudé, ils savent de quelle version il s'agit et ils savent exactement où il doit aller", a déclaré Slavik.

"Nous avons eu la chance d'avoir de très bons soudeurs", a déclaré Slavik. "Nous travaillons avec des recruteurs et d'autres partenaires locaux. Mais lorsque nous embauchons, nous avons souvent été en mesure de trouver de bonnes personnes grâce au bouche-à-oreille. C'est un bon endroit pour travailler."

Pourquoi est-ce, exactement ? Cela a beaucoup à voir avec le ménage. "Quand je marche dans l'atelier et que je parle à l'équipe, je leur demande pourquoi ils travaillent ici", a déclaré Slavik. "Toujours, ils me donnent des commentaires positifs sur notre culture de la sécurité et de l'entretien ménager."

Les employés apprécient également la nature non répétitive du travail. Bien sûr, rendre le travail non répétitif efficace nécessite de bons processus et une bonne organisation, c'est là que les 5S entrent en jeu.

"Nous créons un environnement où les gens peuvent créer des projets uniques et personnalisés qui sont à la fois fonctionnels et beaux", a déclaré Slavik, "et cela va très loin avec notre main-d'œuvre."

Visitez le magasin et vous ne verrez pas un environnement sombre, sale et bâclé. Chaque table de soudure a une carte 5S avec une couleur unique. Tous les luminaires et outils utilisés à cette table ont la même couleur. Les outils restent à la station ; ils ne "s'éloignent" pas en amont de la coupe ou en aval du meulage et du polissage.

Chaque poste est standardisé en fonction du matériau à souder. Une table de soudage aluminium nécessite des outils qu'un poste de soudage dédié à l'inox n'a pas, et inversement.

Les tableaux blancs informent les soudeurs du calendrier et les pièces arrivent en kits à partir des processus en amont. Chaque pièce dont un soudeur a besoin pour un travail se trouve sur un seul chariot, et chaque outil dont il aura besoin se trouve à son poste de travail. Les chariots sont mis en file d'attente sur les places WIP, afin que chacun puisse voir la quantité de travail à venir et si un goulot d'étranglement se prépare. Le soudeur sait également où vont les pièces, y compris le meulage, le polissage et les services extérieurs comme l'anodisation et le revêtement en poudre.

La flexion rotative du tube de tirage forme un coude à 90 degrés dans une section de main courante.

Parfois, les soudeurs expérimentés fixent les composants tandis que les soudeurs moins expérimentés effectuent le soudage (bien qu'avec les composants auto-fixants, le pointage devient moins critique). En outre, l'entreprise dispose d'un inspecteur en soudage certifié (CWI) et les travaux sont effectués conformément aux normes AWS D1.1, D1.2 et D1.6 pour le soudage de l'acier, de l'aluminium et de l'acier inoxydable. L'entreprise utilise également des enregistrements de qualification de procédure (PQR) qui prennent en charge les spécifications de procédure de soudage (WPS) dédiées aux produits que l'atelier fabrique et aux postes que les soudeurs soudent. Si un soudeur veut un travail de soudage de production répétitif, ce soudeur devrait chercher ailleurs.

Quoi qu'il en soit, il est indéniable que la formation prend du temps. 5S prend en charge cette formation, cependant, en indiquant clairement d'où vient le travail, comment il doit être effectué et où il va. Tout cela fait partie de l'accent mis par l'organisation sur la transparence.

Partout dans le monde, les fabricants sont confrontés à une multitude d'inconnues (prix et disponibilité des matériaux, modifications du calendrier du projet, modifications techniques) et Trex Commercial Products ne fait pas exception. Pour cette raison, les principes du 5S et du management visuel n'ont jamais été aussi importants.