Informations générales
Ces constructeurs représentent une minorité des entreprises de construction métallique. Les entreprises sont de tailles moyennes à grandes et organisées par départements : administratif, commercial, achats, bureau d’études, production, etc. Le bureau d’études et la production sont généralement deux départements distincts et il y a une donc une grande nécessité de bien communiquer et partager les données entre ces deux départements.
Le savoir-faire de ces entreprises est rare et très recherché. En effet, peu de constructeurs ont la capacité de faire face à des projets de telles envergures. De plus, ils représentent un risque pour les fabricants car un seul projet de ce type représente une part très significative de leur chiffre d’affaires annuel.
La plupart des fabricants de ce type d’ouvrage ont leurs bureaux d’études en interne pour maîtriser cet aspect crucial du projet mais certains peuvent sous-traiter tout ou partie des projets.
En ce qui concerne la fabrication, la sous-traitance est peu sollicitée car les constructeurs veulent garder la maîtrise de ces projets exigeants et préfèrent donc les gérer au maximum en interne.
Caractéristiques des structures
Elles fabriquent des structures de grandes dimensions et travaillent généralement pour des entreprises générales, ce qui augmente la pression de la part de leurs clients. En effet, des retards de livraisons ou des non-conformités peuvent provoquer des pénalités qui viennent affaiblir la rentabilité des affaires.
Les contraintes liées aux portées, à l’environnement des bâtiments (vent, contraintes sismiques, trafic intense, etc.) et au design des projets sont calculées par les bureaux d’ingénierie, et finissent souvent par des modélisations complexes, avec des connexions non standardisées et complexes. L'accent est mis sur l'aspect esthétique et fonctionnel du projet imaginé par des architectes dont le métier n’est pas de prendre en compte les implications en termes de conception et de fabrication du bâtiment. Ce type d’ouvrage représente donc souvent des défis importants pour les constructeurs, du fait de leurs géométries complexes, mais aussi les tailles hors-normes des éléments qui les composent. Ils sont parfois un juste milieu entre intégrité structurelle et attrait esthétique, et nécessite en même temps de minimiser le poids global de l’acier.
Ces projets sont systématiquement associés à des normes de traçabilité très exigeantes auxquelles les fabricants doivent se plier. Pour ces derniers, cela nécessite donc de mettre en place des processus de gestion de la traçabilité précis et digitalisés pour avoir accès à ces types de projets.
Ces types d’ouvrages sont composés de poutrelles, cornières, tubes ronds et carrés, plats et tôles.
Implications sur la fabrication
Ces constructeurs produisent donc des bâtiments difficiles à réaliser, mais avec des marges plus confortables que les charpentiers métalliques traditionnels, ce qui impliquent de surtout bien gérer le processus de fabrication et qualité, tout en ayant un œil précis sur la production en temps réel afin de satisfaire des clients exigeants.
Tout d’abord, le lien avec le bureau d’étude doit être optimisé. En effet, la construction métallique présente la particularité de n’être composée que de très peu de pièces standardisées. Ainsi, il est crucial de récupérer un maximum d’informations sur les éléments à produire depuis le logiciel de modélisation, afin d’éviter des doubles saisies inutiles qui parfois impliquent des erreurs humaines.
Ensuite, les constructeurs doivent optimiser l’utilisation d’acier en organisant méthodiquement la gestion de leurs stock et achats : acheter suffisamment pour faire des économies d’échelles lors des achats et en s’assurant d’avoir les stocks nécessaires à la production du jour, tout en veillant à ce que ces immobilisations ne leur coutent pas trop d’argent et ne prennent trop de place de place sur leurs sites de production.
Les éléments importés dans le logiciel de gestion de production peuvent être vérifiés automatiquement afin de s’assurer de ne pas avoir des pièces non faisables (par rapport aux capacités de l’atelier) ou non conformes à produire.
En outre, l’utilisation de matière première doit être optimisée avec des algorithmes de mises en barres et mises en tôles pour réduire les dépenses en acier. En revanche, même si elles sont nécessaires, elles ne sont pas aussi indispensables que pour les charpentiers traditionnels qui produisent de gros volumes.
De plus, le débit (sciage, perçage, fraisage, marquage, scribing, etc.) doit être automatisé sur des machines à commandes numériques fiables, et pilotés par un logiciel de gestion de production pour assurer une programmation fluide et sans erreur, ainsi qu’un suivi automatique de l’avancement. Le débit doit évidemment être optimisé, mais ce n’est pas le poste sur lequel on retrouvera le plus des goulots d’étranglements, en raison des volumes de production plus faibles que sur d’autres types de structures.
La construction d’ouvrage volumineux implique également la production de profils types PRS (Profilés reconstitués soudés) sur des machines spécialisées pour ces pièces. Le logiciel de gestion de production doit être en mesure de gérer ce type de pièce lors de la préparation de la production : usinages de plats sur des machines à tôles, puis envois des tôles découpés sur des machines à PRS pour soudage de la poutrelle reconstituée.
Les postes manuels de pointage, soudure ou peinture sont les plus essentiels à optimiser. En effet, ils représentent une part importante des volumes de production. Les assemblages et soudures sont généralement complexes et nécessitent de grandes compétences ou de l’expérience de la part des pointeurs et soudeurs. L’utilisation de PC, tablettes et smartphones dans l’atelier afin de visualiser les assemblages en 3D et gérer les bons de travaux peut s’avérer d’une grande aide. De plus, la possibilité de marquer les emplacements des éléments à souder sur un assemblage par la technologie scribing, ainsi que les identifications des pièces, et éventuellement des symboles de soudure, viennent également rendre le travail plus efficace, sans erreur, et accessible à des soudeurs débutants. En effet, ces informations récupérées directement depuis le modèle 3D, puis usinés automatiquement sur les machines CN, représentent une aide considérable afin de réduire les goulots d’étranglement sur ces postes. Les pénuries mondiales de main d’œuvre sur ces types de poste renforcent davantage le point mentionné précédemment. Des robots de soudage peuvent aussi être équipés dans l’atelier pour venir appuyer le travail des soudeurs.
Les expéditions sont une étape cruciale dans le processus de fabrication puisque des erreurs de chargement ou des chargements non optimisées peuvent couter très cher aux fabricants. En effet, les chantiers peuvent se situer à des centaines de kilomètres des lieux de fabrication, ce qui amplifie davantage les couts engendrés par les erreurs par rapport à des constructeurs métalliques plus traditionnels. Les convois exceptionnels sont également souvent sollicités et ceci doit être pris en compte en amont lors du processus de fabrication, afin d’anticiper les besoins et les contraintes de ce types de chargement.
Enfin, le logiciel de gestion de production doit être en mesure de fournir la visualisation d’indicateurs de performance variés afin que les constructeurs vérifient la rentabilité sur des périodes définies de leur atelier, de leurs employés, de leurs projets, etc.