Dans le secteur des structures en acier, nous sommes depuis longtemps confrontés à un défi majeur : le processus de « soudage », qui est la bouée de sauvetage de la sécurité structurelle, repose en grande partie sur des soudeurs qualifiés. Cependant, les caractéristiques inhérentes au soudage manuel – longs cycles de formation technique, conditions de travail difficiles et difficultés à contrôler l’uniformité de la qualité – sont devenues des goulots d’étranglement limitant les efforts de l’industrie pour améliorer la qualité, réduire les coûts et accroître l’efficacité.
Pour surmonter ce goulot d’étranglement, l’automatisation et l’intelligentisation sont la seule voie à suivre. Cet article explique comment les robots de soudage apportent des avantages économiques transformateurs et une valeur stratégique à la fabrication de structures en acier.
I. Points faibles de l'industrie : les limites et les défis du soudage manuel
Le traitement des structures en acier se caractérise par la non-standardisation, la multiplicité des processus et l'intensité du travail. Dans le processus de soudage, cela se manifeste spécifiquement par :
Difficulté à assurer la stabilité de la qualité : Les variations des niveaux de compétence et des états de travail entre les différents soudeurs conduisent à une qualité de soudure incohérente, compromettant potentiellement la sécurité structurelle.
Coûts élevés et rareté des ressources : La formation de soudeurs chevronnés prend beaucoup de temps et les coûts de main-d’œuvre continuent d’augmenter. Dans le même temps, l’environnement de travail difficile exacerbe les problèmes de « difficulté à recruter et à retenir les travailleurs ».
Goulots d’étranglement liés à l’efficacité de la production : Le soudage manuel est limité par l'endurance physique et les heures de travail, ce qui entraîne une faible flexibilité de capacité et des difficultés à répondre aux demandes de commandes à grande échelle et urgentes.
Des simples soudures d'angle aux soudures sur rainures multicouches multi-passes complexes, en passant par les soudures UT classe I entièrement pénétrantes et le soudage multi-positions très exigeantes, la complexité du travail de soudage et sa dépendance aux facteurs « humains » constituent des obstacles majeurs au développement de l'industrie.
II. La solution : application à grande échelle de robots de soudage
Nous utilisons un calcul interne détaillé comme exemple pour démontrer les avantages significatifs apportés par le remplacement à grande échelle par des robots de soudage.
(I) Avantage de réduction des coûts : réduction significative de 88 ¥ par tonne du coût de l'acier
Notre calcul repose sur les hypothèses prudentes suivantes :
Portée de remplacement : En supposant que 80 % de la charge de travail des 8 000 soudeurs de l’entreprise (équivalent à 6 400 soudeurs) puisse être effectuée par des robots.
Investissement en équipement : 6 000 robots de soudage peuvent accomplir efficacement la charge de travail susmentionnée. Le prix unitaire par robot est de 200 000 ¥, amorti sur 5 ans avec une valeur résiduelle de 5 %.
Configuration du personnel : Un opérateur peut gérer 3 robots, ce qui nécessite un total de 2 000 opérateurs (salaire mensuel du soudeur : 10 000 ¥ ; salaire mensuel de l'opérateur : 6 000 ¥).
Calcul des prestations :
Coût initial de la main-d'œuvre : 6 400 soudeurs × 10 000 ¥/mois × 12 mois = 768 millions de ¥/an
Nouveaux coûts :
Amortissement annuel du robot : (6 000 unités × 200 000 ¥/unité × 95 %) / 5 ans = 228 millions ¥/an
Coût de l'opérateur : 2 000 personnes × 6 000 ¥/mois × 12 mois = 144 millions de ¥/an
Avantage annuel de réduction des coûts : 768 – 228 – 144 = 400 millions de yens
Sur la base du volume de production annuel de l'entreprise de 4,51 millions de tonnes en 2024, cela équivaut à une réduction des coûts d'environ 88 ¥ par tonne d'acier. Cela améliore non seulement directement la compétitivité des prix des produits, mais crée également une solide douve en matière de coûts.
(II) Avantage d’augmentation de la production : briser le plafond de capacité et « reconstruire » efficacement une nouvelle usine
L’avantage des robots va bien au-delà du simple remplacement de la main-d’œuvre ; ils peuvent dépasser les limites physiologiques humaines et réaliser un bond en avant dans la capacité de production.
Libération de capacité : Les robots de soudage peuvent facilement mettre en œuvre une production continue « en deux équipes » ou même 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, augmentant ainsi le taux d'utilisation global de la capacité à 180 %. Sur la base de ce calcul, la production annuelle théorique de l’entreprise pourrait atteindre près de dix millions de tonnes, ce qui équivaudrait à reconstruire l’échelle de production existante sans construire de nouveaux ateliers.
Épaississement des bénéfices : L’expansion ne nécessite pas d’amortissement supplémentaire des bâtiments ni d’amortissement des droits d’utilisation des terres (ce coût était de 63 ¥/tonne en 2024). Par conséquent, le bénéfice net par tonne non-GAAP pour la production supplémentaire peut augmenter de 63 ¥ supplémentaires en plus de la réduction des coûts de 88 ¥, pour atteindre 151 ¥ par tonne.
Bénéfice supplémentaire : Les calculs montrent qu'après avoir augmenté le taux d'utilisation des capacités à 180 %, la production supplémentaire qui en résulte peut contribuer à environ 1,25 milliard de yens de bénéfice net non-GAAP.
III. La grande vision : une refonte de la valeur pilotée par l'automatisation
En combinant « l’avantage de réduction des coûts » et l’« avantage d’augmentation de la production », la technologie des robots de soudage peut créer une énorme valeur ajoutée dépassant 1,65 milliard de yens par an pour l’entreprise. Cela signifie que, sur la base d’un bénéfice net non-GAAP de 480 millions de yens pour 2024, le potentiel de profit théorique de l’entreprise pourrait s’élever à 2,13 milliards de yens, soit une augmentation de 343 %.
Il ne s’agit pas seulement d’une réduction des coûts ou d’une augmentation de la production ; c’est une profonde refonte des valeurs. Cela signifie :
Qualité contrôlée : Des trajectoires et des paramètres de soudage robotisés cohérents garantissent fondamentalement une qualité de produit stable et fiable.
Gestion simplifiée : Les processus de production standardisés et automatisés réduisent considérablement la complexité et l'incertitude de la gestion de la production.
Initiative stratégique : L'entreprise n'est plus contrainte par les goulots d'étranglement des ressources en soudeurs, ce qui permet une réponse plus flexible et plus rapide aux opportunités du marché et la capacité de saisir des projets haut de gamme à grande échelle.
Conclusion
Passer de la dépendance aux compétences du « maître artisan » à la dépendance à la précision et à l’efficacité des « robots » est une voie essentielle pour que l’industrie de la fabrication de structures en acier évolue vers un développement de haute qualité. Notre analyse approfondie des applications des robots de soudage souligne clairement l’énorme valeur économique et le potentiel de développement apportés par cette transformation.
Nous sommes fermement engagés à l'avant-garde de la transformation intelligente, dédiés à l'intégration d'une technologie d'automatisation avancée dans tous les aspects de la production, dans le but de fournir aux clients des produits et des solutions de structure en acier de meilleure qualité, plus efficaces et plus compétitifs.
