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Vers des plates-formes collaboratives de production

GUIDE RÉALISÉ PAR JEAN-CLAUDE FESTINGER
- Du bureau des méthodes à l'atelier, la FAO devient la chaîne complète de pilotage des machines-outils et l'élément de base de l'optimisation de la production.

Alimenté par les données de conception, le progiciel de FAO (fabrication assistée par ordinateur) est l'outil de programmation des parcours d'outils des machines à commande numérique. S'y rattachent des fonctions de base comme la récupération de données de CAO, l'édition du modèle de conception à des fins de fabrication, la préparation de la pièce à l'usinage (dépouilles, rayons et surépaisseurs, etc.), la simulation d'usinage indispensable pour sécuriser le programme avant son exploitation sur la machine-outil, enfin la génération de postprocesseurs pour délivrer des données exploitables immédiatement par chaque machine... La chaîne complète incorpore la gestion d'outils coupants (et de porte-outils), le calcul des conditions de coupe, le pilotage des machines à mesurer (contrôles de qualité des usinages), la gestion des données de production (traçabilité des révisions oblige !) et la documentation (établissement des fiches de gamme) indispensable pour prendre rapidement les bonnes décisions. « Des fonctions particulières ont été développées pour couvrir les besoins de certains secteurs d'activité, comme les moulistes, la mécanique générale, l'automobile, l'aéronautique où le besoin d'usinages de haute qualité de matériaux très durs en optimisant la durée de vie des outils est manifeste... », dit Laurent Journau, responsable marketing technique chez Sescoi.

« Un seul mot d'ordre : la capitalisation de la connaissance de l'entreprise pour pouvoir réutiliser efficacement le savoir-faire des experts », lance Denis Riobe, ingénieur commercial chez UGS, qui met sous le vocable FAO, la chaîne complète de travail collaboratif en fabrication s'étendant du bureau des méthodes jusqu'à l'atelier de production.

Une FAO orientée métiers

Voici vingt ans, on exploitait des tours et des fraiseuses. Aujourd'hui, l'usinage des pièces complexes requiert le pilotage simultané de 5 axes continus. L'usage des centres de tournage multi-axes synchronisés (ou mill-turn center) se répand. Pour Manuel Bernardo, ingénieur chez Missler, « de nouvelles technologies permettent de réduire les temps d'usinage, comme le tréflage (rectification en tournage), ou l'usinage à grande vitesse (UGV) qui a des implications sur la FAO, selon que l'on optimise le facteur temps, ou l'état de surface ».

Pour Didier Legeai, ingénieur d'application chez Spring Technologies, « les logiciels de FAO sont de plus en plus orientés métier ». La FAO intègre des données spécifiques aux métiers concernés par la fabrication de moules, de pièces d'automobiles (mécanique de grande diffusion) ou d'aéronautique (mécanique de précision et de petite diffusion), mais aussi pour le décolletage où les séries se rétrécissent et les temps de réaction se réduisent, comme pour le poinçonnage laser (punch cut). Des demandes d'optimisation apparaissent dans le secteur du bois qui cherche lui aussi à raccourcir les délais.

Trois familles d'éditeurs

Les progiciels de FAO sont proposés par trois grandes familles d'éditeurs : à côté des généralistes (PTC, Dassault Systèmes, Unigraphics), oeuvrent des éditeurs Best of Breed, des spécialistes capables de proposer des progiciels de pointe (Delcam, Missler, Sescoi, Tebis...), et des produits de confort tels que les postprocesseurs (Spring Technologies...). Selon Didier Legeai, « le développement de postprocesseurs est le métier de quelques spécialistes capables de réaliser sur mesure, avec l'aide de générateurs, l'osmose entre la FAO, la machine-outil à commande numérique, et le savoir-faire métier ».

L'intelligence artificielle fait son apparition dans l'usinage automatique au travers de logiciels de reconnaissance de formes auxquelles sont attachées des contraintes de fabrication déduites du savoir-faire des spécialistes : c'est le feature-based machining. La technologie consiste à analyser les modèles au moyen de formes technologiques ou features (poche, trou, alésage...) et d'appliquer une stratégie d'usinage sur chacune d'elles. Pour Didier Legeai, « le gain est de 60 à 80 % sur le temps de programmation traditionnelle ».

L'ESSENTIELTOUT POUR LA PRODUCTIVITÉ

Le pilotage des machines multi-axes implique... 1. Une gestion dynamique d'ébauches ; 2. Des stratégies trochoïdales adaptées à l'usinage de matériaux durs ; 3. Une optimisation des trajectoires d'outils pour l'UGV ; 4. Un déploiement de fonctions métiers ; 5. Une simulation du programme d'usinage pour éliminer les aléas ; 6. Une intégration des postprocesseurs, de façon à synchroniser et à optimiser le travail de chaque broche.

LE 5 AXES CONTINUS S'IMPOSE

- La puissance des processeurs aidant, le progiciel de programmation rapide des mouvements simultanés de la table et de la tête suivant 5 axes permet de réaliser des pièces à forte valeur ajoutée (compresseurs, turbines...). Simulation de partie opérative et pilotage s'imposent, ainsi que les fonctions de contournage, usinage de poches... «Nous allons lancer en 2006 une plate-forme collaborative avec des partenaires industriels pour de nouveaux développements», admet Stéphane Guérin, responsable UGV au Cetim.

LES CRITÈRES DE CHOIXLES 7 QUESTIONS À SE POSER AVANT D'INVESTIR

- Quel besoin : une CFAO généraliste, ou une FAO spécialisée ? - Simplicité : est-elle dédiée au personnel d'atelier ?- Évolutivité : facilité de reprise d'un programme à faire évoluer ? - Spécificités des métiers : comment les prendre en compte ? - Quid de la génération de postprocesseurs ?- Simuler avant de passer à l'acte sur les moyens de l'atelier ? - Maintenance et accompagnement font la différence !

MARCHÉ

Avec 115 millions de dollars (14,4 %) UGS est en en tête du marché 2004 devant IBM/Dassault Systèmes, PTC, Hitachi Zosen Systems et Delcam. - UGS est aussi l'éditeur qui a vendu le plus de sièges, 4 830 (7,2 %), devant Mastercam, PTC, Planit et IBM/Dassault Systèmes. - Le palmarès de la croissance la plus rapide revient à SolidCAM (51,1 %), devant Open Mind (28,1 %), Missler (25 %), Auton (21,9 %), MachineWorks (21,4 %). (Source : CIMdata)

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