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SEF Touraine réinvente son métier

Jean-François Prevéraud

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- À l'occasion du passage à la CAO 3D, la PME, qui construit des machines spéciales, a complètement restructuré sa méthodologie aux études. Les gains réalisés en productivité lui permettent d'envisager sans crainte la concurrence des pays de l'Est.

Utilisateur de plusieurs logiciels de DAO et de CAO depuis une dizaine d'années, SEF Touraine décide en 2000 d'unifier son parc. « Par souci d'efficacité, nous souhaitions disposer d'une solution 3D unique adaptée à notre principale activité qui est l'étude et la réalisation de machines spéciales, et que nous pourrions aussi utiliser dans le cadre de nos autres activités de sous-traitance d'études et de réalisation de produits en petites séries », explique Gilles Joubert, gérant de la société.

Finalement après avoir évalué une dizaine de systèmes et testé plus sérieusement quatre d'entre eux (voir encadré p. 88), le choix de SEF Touraine s'est porté sur Solid Edge qui présentait le meilleur équilibre entre fonctionnalités, prix, complétude et qualité de l'offre de services sur site proposée par le distributeur local.

Cela dit, « au fil des démonstrations des vendeurs de logiciels de CAO et des visites chez les utilisateurs déjà équipés de 3D, nous avons compris que le gain dans notre métier viendrait surtout des possibilités de réutilisation de nos différents modèles 3D », reconnaît Gilles Joubert. Une gageure, puisque les études que réalise l'entreprise sont toujours nouvelles et que, pour elles, le bureau d'études avait l'habitude de repartir à chaque fois de la feuille blanche.

Moyennant quoi, SEF a décidé de modifier profondément ses méthodes de travail. L'objectif : optimiser les études et « anticiper les gains de productivité que nos clients allaient immanquablement nous demander, sous la pression grandissante de la concurrence des pays de l'Est ».

C'est Thierry Huet, jeune ingénieur, adjoint au responsable du bureau d'études, déjà en charge du projet d'évolution CAO, qui s'est vu confier la définition des nouvelles méthodes de travail. « Nos machines spéciales sont, comme leur nom l'indique, toutes différentes. Par contre, elles présentent de nombreux points communs. J'ai donc essayé de définir une structure produit qui soit applicable à toutes nos productions », explique-t-il.

Une bibliothèque d'ébauches

Une machine comporte trois grands types de pièces : la visserie, les composants du commerce (glissières, moteurs, vérins, roulements...) et les pièces spécifiques qui sont usinées. Ces dernières peuvent être décomposées en deux grandes familles : les pièces pratiquement standard, que l'on retrouve sur de nombreuses machines, et les pièces véritablement originales. « Globalement les outils de CAO 3D traitent correctement et en standard la visserie et les éléments du commerce en proposant un large choix de bibliothèques de composants. En revanche, tout le travail reste à faire par les utilisateurs dans le cas des pièces propriétaires », analyse Thierry Huet.

Avec l'aide des chargés d'affaires et des responsables du bureau d'études, Thierry Huet a épluché les dossiers de plans afin de dégager les constantes des machines produites. Cela lui a permis de créer une bibliothèque d'ébauches géométriques paramétrées correspondant à la plupart des pièces propriétaires conçues par l'entreprise. Plus de 120 ébauches sont ainsi disponibles, comportant des pièces de révolution, des pièces prismatiques extrudées, des pièces de tôlerie, des câblages ainsi que des tuyauteries, des ensembles mécano-soudés pré-assemblés et enfin des platines support de pièces avec des réseaux de perçage.

« Cela n'a l'air de rien, mais l'utilisation de ces ébauches géométriques évite à chaque fois l'enchaînement de deux à cinq fonctions de création, ce qui permet d'économiser de trois à dix minutes. Multiplié par quelques centaines de pièces sur chaque machine, le gain global est non négligeable. Mais ces ébauches géométriques n'étaient pas suffisantes si l'on voulait pleinement structurer notre démarche de conception », estime Thierry Huet.

En effet, les pièces propriétaires comportent de nombreux usinages similaires correspondant le plus souvent à des fonctions de positionnement ou d'assemblage. Cela se traduit par des opérations de perçage, de fraisage ou de tournage. De même, l'entreprise fait régulièrement appel à des ajouts locaux de matière pour affiner ses ébauches géométriques. Elle a donc aussi créé des bibliothèques regroupant ces entités.

La combinaison de l'utilisation de la bibliothèque des ébauches géométriques avec celle des entités technologiques lui permet désormais de définir très vite les principaux éléments d'une machine spéciale. « Nous avons pu, par exemple, valider en moins d'une semaine le principe d'une nouvelle machine, alors qu'il nous aurait fallu au moins le double avec une méthode de travail plus traditionnelle », souligne Thierry Huet. Mais attention toutefois à ne pas pécher par excès d'optimisme. « L'utilisation de ces bibliothèques ne permet de réduire que de 10 % notre cycle d'étude ».

Parallèlement à cette démarche de standardisation, très liée à la géométrie des pièces, Thierry Huet s'est aussi attaché à définir une structure de fichiers facilitant la conception des gros assemblages que sont les machines spéciales. Cette structure est très liée à l'architecture même des machines que conçoit SEF Touraine. En effet, chaque machine comporte un bâti sur lequel viennent se greffer, à la demande, des postes de chargement et déchargement des pièces à assembler comportant des platines de positionnement, des manipulateurs, des éléments de transfert, des postes d'assemblage (sertissage, clipsage, vissage...) et des postes de contrôle. Chacun de ces postes peut disposer d'un environnement qui lui est propre (convoyeur, bol vibrant, caméra...). On retrouve donc cette structure produit dans la structure même des fichiers permettant de gérer les machines en cours d'étude. Une organisation que le module de gestion des révisions, inclus dans Solid Edge, gère parfaitement.

« Cette démarche de structuration est indispensable. La conception d'une machine spéciale est un travail d'équipe qui doit être parfaitement organisé si l'on ne veut pas avoir de mauvaises surprises lors de son montage », indique Gilles Joubert. En effet, le chargé d'affaires constitue une équipe projet avec un projeteur, un automaticien, puis un monteur-metteur au point. Mais pas moins d'une quinzaine de personnes interviennent tout au long du cycle de développement. Il est donc impératif que chacun utilise la même méthode de travail.

Cette structuration offre une retombée annexe : « Cela nous a permis de ne pas nous laisser déborder par l'hyperréalisme de la CAO. » En effet, avec ces outils la tentation est grande de créer des maquettes numériques 3D fonctionnelles comportant l'intégralité des pièces jusqu'à la moindre rondelle. Mais cela se fait au détriment de l'accessibilité au modèle lui-même, du fait des temps d'affichage qui deviennent vite rédhibitoires. Il faut donc pouvoir adapter facilement le niveau de détail à la granularité de l'ensemble en cours d'étude.

Un gain de productivité de 20 % en vingt mois

La structuration adoptée par l'entreprise permet, à l'aide d'une simple requête, de masquer toute la visserie. De même, il est possible de choisir d'afficher le châssis accompagné des sous-ensembles, de la cartérisation et des éléments d'alimentation en pièces sans les fonctions internes, afin de disposer rapidement et simplement des vues extérieures. Il est également possible d'afficher la machine sans sa cartérisation ni sa visserie, afin de visualiser son fonctionnement interne. Cela est d'autant plus facile que chacun des sous-ensembles a été conçu de la même manière. Il suffit simplement, lorsqu'on veut passer au stade de la machine complète, de les positionner sur le châssis grâce aux interfaces de fixation.

De même, la création du dossier de plans, élément encore incontournable de dialogue entre le client et le chargé d'affaires pour la validation des études, est grandement facilitée puisqu'un certain nombre de vues nommées sont prédéfinies.

La définition et la mise en place de l'ensemble de cette nouvelle méthodologie de travail ont nécessité environ une année/homme. Un investissement non négligeable, « d'autant que sa mise en place a freiné le travail du bureau d'études, notamment dans les sept premiers mois », constate Gilles Joubert. Sept mois, c'est la période de rodage qui a été nécessaire pour arriver au même niveau de productivité qu'avec Autocad précédemment utilisé. « De fait, l'apparition des premiers gains réels se situe environ après douze mois d'utilisation. »

En revanche, la montée en performance a été ensuite beaucoup plus rapide. « Nous étions à 13 % de gains de productivité globale au bout de seize mois et 20 % au bout de vingt mois. De plus, malgré ces réductions de délais, nous pouvons passer jusqu'à 25 % de temps en plus sur la partie étude, temps largement compensé par les gains faits sur la mise à jour et la réalisation des plans », note Gilles Joubert.

De fait, outre la réduction des cycles de développement, la mise en place simultanée d'un outil de CAO 3D et d'une nouvelle méthodologie de conception a permis à SEF Touraine d'améliorer fortement la qualité de ses études. Pour nous, cela se traduit par une mise au point beaucoup plus facile des machines », conclut Gilles Joubert.

EN CHIFFRES

SEF Touraine (Amboise, Indre-et-Loire) - Effectif : 60 personnes - Chiffre d'affaires : 6,5 millions d'euros - Activités : - Étude et réalisation unitaire de machines spéciales d'assemblage automatiques ou semi-automatiques pouvant intégrer de la robotique et de la vision (55 % du chiffre d'affaires) : environ 50 machines spéciales par an. - Sous-traitance d'études et de calculs (22 % du chiffre d'affaires). - Étude et réalisation de produits de petites séries (23 % du chiffre d'affaires).

COMMENT LA DÉMARCHE A CHANGÉ

Hier > Pour la création de machines spéciales, le bureau d'études s'appuyait sur un outil de CAO 2D. > Pour chaque nouvelle machine, le bureau d'études reprenait la conception à zéro. Aujourd'hui > Le bureau d'études utilise la CAO 3D (Solid Edge). > Des bibliothèques d'éléments propriétaires facilement adaptables ont été créées, permettant la réutilisation de l'acquis. > Le cycle de développement des machines a été réduit de 20 % et les coûts de 10 %, tout en améliorant la qualité des études.

CHOISIR SA CAO

- « Pour définir notre outil de CAO 3D, nous avons évalué quatre solutions : Catia V5, Pro/Engineer, Solid Edge et SolidWorks à travers un cahier des charges d'une centaine de points traitant les performances, le coût, la pérennité de la solution et le support apporté par le distributeur local », raconte Thierry Huet, responsable du projet de migration. Cet examen, réalisé de manière collégiale entre la direction et les responsables des études, a été complété par des visites de sites utilisateurs similaires pour mieux évaluer les gains envisageables. « Nous avons rencontré un ou deux utilisateurs français dans un métier similaire au nôtre et disposant de plus de cinq licences depuis plus d'un an. S'approprier l'expérience des autres utilisateurs Cette démarche avait pour objectif de mieux appréhender les potentiels que nous pouvions espérer, tant en termes de productivité que de qualité des études réalisées. Cette relation directe avec d'autres utilisateurs nous affranchissait du discours marketing de l'éditeur », constate Gilles Joubert. « Bien que les performances fussent proches, Catia V5 et Pro/Engineer étaient deux fois plus chers que Solid Edge ou SolidWorks et moins conviviaux. Ce sont surtout l'implication, les services proposés et les contacts avec les distributeurs qui nous ont permis de choisir et de retenir l'offre Solid Edge, soutenue par l'agence d'Orléans du distributeur Digicad », justifie Gilles Joubert. L'investissement se monte à deux cent mille euros pour vingt postes incluant matériel, logiciel et formation.

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