Fabriquer toujours plus vite, mieux, et en une seule prise de préférence… Tel est le défi auquel les industriels sont sommés de répondre au quotidien. Une tâche qui s’avère d’autant plus complexe que la bataille du « Time to market » le plus court est menée avec force et véhémence. Et évidemment, pas question de rogner sur la qualité et la compétitivité. A ce titre, les technologies et l’automatisation aident grandement les services conception/fabrication ainsi que les ateliers, à relever ce colossal enjeu.

Cependant, si les programmes d’usinage qui pilotent des MOCN (Machines Outils à Commande Numérique) associées aux logiciels FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) constituent des merveilles de performance, les dispersions d’usinage subsistent. Et justement les pertes de matière et les collisions en résultant constituent un risque pour la productivité.

Afin d’enrayer ce type de dysfonctionnement potentiel, l’optimisation des trajectoires au sein des programmes d’usinage constitue l’un des leviers majeurs actuels, permettant de gagner du temps à moindre coût.  Démonstration avec TopSolid’Cam !

Programmes d’usinage : optimiser les trajectoires pour optimiser la production

Le parcours des outils peut s’avérer complexe à programmer de manière précise, notamment lorsqu’il s’agit d’usiner des pièces complexes. On pense aux pièces très encombrantes, à celles nécessitant plusieurs têtes d’usinage ou de nombreuses trajectoires, ou encore présentant des zones difficilement accessibles, …  De manière générale, les paramètres à prendre en compte pour la mise au point des trajectoires d’usinage sont nombreux : l’environnement machine, les contraintes cinématiques et géométriques de la pièce, la gestion des tolérances, les risques d’échauffement, et les caractéristiques des outils coupants. L’enjeu consiste alors à pouvoir contrôler et coordonner les opérations et les trajectoires d’usinage sur l’ensemble du processus de fabrication.

A ce titre, on observe depuis quelques temps la mise en œuvre de nouvelles stratégies d’usinage assisté par ordinateur, associées à des outils coupants tels que les fraises en carbure monobloc, et qui offrent donc de meilleures possibilités pour optimiser les trajectoires. On parle ici de fraisage dynamique ou d’ébauche avancée. La particularité de ce type d’usinage consiste à enlever la matière de manière homogène, même en géométrie complexe. C’est le cas par exemple d’une pièce nécessitant un enlèvement de matière important mais présentant une paroi fine. Les matériaux durs comme le titane ou exotiques entrent également dans le champ d’application de cette technique.

Le maître mot : la constance !  En effet, le principe consiste d’une part à programmer la trajectoire pour que l’angle de contact entre l’outil (qui sera utilisé sur toute sa longueur) et la matière ne varie pas, mais également pour que la pression exercée sur l’outil soit toujours la même.

Programmes d’usinage : quels avantages par rapport à un usinage traditionnel ?

• L’épaisseur des copeaux d’entre-passe est considérablement réduite
• La profondeur de passe (de coupe) est plus importante
• La vitesse d’avance à la dent augmente en conséquence
• La charge thermique générée par le frottement est donc moindre et la chaleur mieux évacuée

La pièce ne subit aucune déformation et les gains de temps d’usinage sont colossaux : ils sont en effet estimés entre 30% et 70%. De plus, les machines et les outils sont préservés plus longtemps. La productivité est dans tous les cas la grande gagnante.

Ceci étant posé, il est difficile de mesurer la pertinence d’un choix de stratégie d’usinage par rapport à une problématique donnée. Si les paramètres – nombreux, comme nous l’avons évoqué – à prendre en considération sont bien répertoriés, leurs impacts sont moins systématiques, les critères déterminés par modélisation ou expérimentation étant encore peu significatifs.

A ce jour pour que les trajectoires des programmes d’usinages soient réellement optimisées, mieux vaut s’en remettre à l’expertise technologique.

La gamme de solutions CAO, FAO, PDM et ERP TopSolid

Optimiser les trajectoires de vos programmes d’usinage grâce à TopSolid’CamSimul

La solution TopSolid’CamSimul concentre les années d’expertise des équipes de TOPSOLID SAS, ainsi que les technologies logicielles les plus abouties du marché. Moderne, évolutif et d’une efficacité redoutable pour venir à bout des problématiques d’optimisation des trajectoires, l’outil permet entre autres de valider la faisabilité des programmes d’usinage grâce à des fonctionnalités de simulation 3D réalistes, précises et complètement indépendantes, donc « impartiales ». En pratique, l’outil simule la MOCN en situation dans l’atelier, en tenant compte du programme de montage, des outils ainsi que de la pièce brute et finie.

Le procédé présente un « atout productivité » majeur : la gestion intégrale de l’ensemble des mouvements interopérations.

L’opérateur a donc la possibilité de vérifier en temps réel que le modèle en cours de réalisation correspond bien au cahier des charges, et de ce fait sécuriser la production. Un défaut d’optimisation de trajectoire ou de vitesse de coupe ? Une zone restant à programmer ? Une surchauffe ou une collision identifiée? Toute anomalie est immédiatement corrigée … sans reprise atelier !

TopSolid’CamSimul offre en outre une palette complète d’outils stratégiques et techniques (usinages de métaux durs, finition directe brut d’usinage, …)  visant un même objectif : la réduction des temps. Terminées le recours à l’électroérosion par enfonçage, les séances de polissage sans fin, les interminables sessions de réalisation des outillages, ou les mises au point répétitives. Désormais les programmes sont choisis en fonction des besoins précis pour gagner du temps.

C’est également tout un panel de facilités d’usinage qui s’ouvre à l’utilisateur : le logiciel gère en effet les usinages trochoïdaux, les ébauches par tréflage, les parcours dit « à crête constante », ainsi que le contrôle d’un tour/fraiseur ou d’un centre d’usinage 5 axes continus de manière simple et homogène. Pour fluidifier toujours plus l’usinage, la forme des outils et de leurs attachements dans les calculs de trajectoires sont intégrés par le logiciel.

Le petit plus de TopSolid’CamSimul pour terminer, mais pas le moindre : toutes les trajectoires supportent des options UGV (Usinage à Grande Vitesse) et le logiciel assure l’automatisation de certains processus tels que la fabrication de trous, cavités, ou encore logements de tiroirs …

Ce qu’il faut retenir : avec TopSolid’Cam les processus sont accélérés, le résultat constaté sur les surfaces frise la perfection, et les coûts diminuent… A la pointe de la modernité, notre solution globale, intégrée, évolutive, vous permet de conserver une longueur d’avance sur les acteurs de votre marché : temps mieux maîtrisé, qualité globale de service améliorée, compétitivité en hausse,  des ingrédients essentiels au maintien de vos parts de marché et de la productivité !

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Solution de CFAO complète et puissante, TopSolid’Wood est un outil idéal pour l’industrie du bois et de la mécanique. Pour bénéficier pleinement des atouts de ce logiciel et gagner encore en productivité, vous pouvez agir sur la configuration logicielle, ou jouer sur la personnalisation de l’interface utilisateur. Au préalable, il convient cependant de mettre en place une bibliothèque de fichier 3D. En effet, qu’elles soient identifiées ou non comme standard, les bibliothèques jouent un rôle essentiel, pour ne pas dire vital, pour une entreprise. Découvrez comment mettre en place une bibliothèque utilisateur et gagner en productivité !

Bibliothèque 3D : à quoi ça sert ?

Peu importe la taille de l’entreprise et du nombre d’utilisateurs au bureau d’étude, le service rendu par un standard reste le même.

• Enrichir au quotidien une base de données technique, pour capitaliser et gagner en productivité lors des conceptions 3D de l’entreprise.
• Travailler en collaboratif.
• Réduire les risques d’erreur en centralisant ces données.

Bibliothèque 3D : quelle organisation des données ?

L’organisation des fichiers peut se faire de plusieurs façons :

• Bibliothèque de produits finis – semi finis (Mobilier – Dressings – Cuisines…)
• Bibliothèque de modules à composer pour créer des conceptions uniques configurables (Caisses / Divisions / Portes / Tiroirs / Socles / Fileurs…)

A noter qu’une bibliothèque de modules peut aussi servir à créer une bibliothèque de produits finis…

En pratique, il est plus judicieux de commencer par des modules de sous ensembles, ce qui apporte une plus grande souplesse de modélisation.

Avec la pratique, les besoins évoluent et il est possible de modifier le fonctionnel d’une bibliothèque en ajoutant un certain niveau de paramétrage (avec un fort niveau d’automatisation ou une interaction utilisateur pour configuration).

Il faut garder à l’esprit que la spécification initiale doit être la plus précise possible, pour éviter de nombreuses modifications de fichiers, et par là-même une perte de temps.

Bibliothèque standard ou Bibliothèque de fichiers ?

Avec TopSolid’Wood, les responsables du déploiement du logiciel disposent de deux formats, apportant chacun leurs avantages.

• Bibliothèque standard dont le format est régi par TopSolid
• Bibliothèque de fichiers de conception plus libre, plus permissive par une gestion de fichiers Windows classique

Les avantages d’une bibliothèque de fichiers de conception (Arborescence Windows)

Pour un nouvel utilisateur, il s’agit de l’organisation des données la plus logique. Les documents de modélisation sont exploités selon le principe de l’explorateur de fichiers de son système d’exploitation, avec en apparence la seule restriction du nombre de caractères dans le chemin du fichier. Dans ce cadre :

• Un service d’interchangeabilité est possible mais il est relativement limité.
• Pas de modification de sous composants (nous aborderons ce concept plus tard)
• Risque de perte de données en cas de changement du chemin d’un des fichiers sur le réseau
• La navigation se fait par l’explorateur Windows

Les avantages d’une bibliothèque standard TopSolid

Encadré par TopSolid, un fichier standard est soumis à une arborescence de 4 niveaux (Standard / Famille / Type / Variante).

• STANDARD> Nom de la bibliothèque, il est possible de créer autant de standards que souhaités.
• Famille et Type (3) > Il s’agit de 2 niveaux d’arborescence pour organiser le rangement de ses fichiers.
• Variante > Nœud terminal de la bibliothèque.

La sauvegarde au format standard se fait par une fonction dédiée.

Un des avantages d’une bibliothèque standard est l’organisation très graphique des données.

Il est possible de personnaliser les icones, l’image d’aperçu, accéder à des paramètres avancés tels que la recherche ou le choix du code catalogue, en amont de l’inclusion et bien d’autres.

La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

Le principal atout d’une bibliothèque standard est de simplifier et fiabiliser le travail collaboratif.

Le chemin physique des données est sécurisé, car TopSolid crée des références sur un standard bien identifié (et non un chemin relatif Windows pouvant changer et du coup corrompre l’ensemble des données).

Autre atout de taille, le concept d’interchangeabilité est plus puissant, car il permet de gérer et modifier ses constituants (ce que l’on appelle des sous-composants).

Le principe de sous-composant consiste à identifier dans une conception un ou plusieurs éléments optionnels pouvant changer aussi bien sur le fond que sur la forme et ceci a plusieurs niveaux d’inclusion. Evidement le principe d’associativité rejoue le tout dimensionnellement, ainsi que les procédés associés.

Pour mieux comprendre, prenons l’exemple de la porte double de ce projet :

Ici, il est possible d’interchanger la porte double par une porte Droite ou Gauche (en applique ou insérée).

Ou même changer d’un module porte à un module tiroir.

Les mécanismes de sous-composants permettent d’aller plus loin et remonter dans la structure pour par exemple modifier une des portes, une poignée, une embase ou un corps de charnière….

Les composants standards apportent aussi des services de gestion de représentation et de code fournisseur très pratiques.

Vous l’aurez compris, ceci apporte un gain significatif et même unique pour factoriser bibliothèques tout en permettant de les configurer à l’infini. Plus une bibliothèque est pensée modulable plus elle est flexible et applicable.

Cycle de Vie des Standards

TopSolid propose un principe de révision sur les fichiers de conception. En cas de modification d’un processus de production, il est ainsi possible de décider entre une modification technique qui impactera l’ensemble des fichiers référencés ou de décliner une nouvelle gamme produite. Tout est sous contrôle.

Bibliothèque 3D : quelle protection des données ?

Bien que peu évoquée, la protection des données est un sujet critique, car une entreprise qui ne protège pas ses données techniques est plus sujette à une fuite de son savoir.

A ce sujet, TopSolid’Wood propose des mécanismes de protection (encryptage) avec licences en option, pour sécuriser vos données techniques. La collaboration avec des prestataires externes et internes s’en voit ainsi sécurisée.

Pour plus d’informations à ce propos, n’hésitez pas à contacter votre agence commerciale TopSolid !

Bibliothèque 3D : comment utiliser les raccourcis existants ?

TopSolid met à disposition plusieurs mécanismes de raccourcis pour accéder et utiliser ces bibliothèques de Standards.

• Sous forme d’icônes utilisables dans la fonction de personnalisation des icônes citée précédemment, pour un accès direct à vos composants standards :

• Sous forme d’arbre grâce à l’onglet de Favoris :

Création de plusieurs favoris permettant un accès direct à l’inclusion du composant par un glissé -déposé dans la zone graphique, mais aussi possibilité d’accéder à l’arborescence du standard, pour un gain de temps assuré.

La bibliothèque de standards et la bibliothèque de fichiers constituent deux mécanismes indispensables. La meilleure pratique est d’avancer progressivement dans la mise en place des standards. Modéliser trop souvent un élément similaire devrait vous aiguiller sur la nécessité de factoriser cet élément dans une bibliothèque. Dans les faits, s’inspirer du célèbre jeu à base de briques de couleur reste toujours autant pertinent ! Les astuces partagées dans cet article devraient vous permettre de gagner en confort d’utilisation, tout en augmentant votre productivité sur TopSolid’Wood.

Vous n’utilisez pas encore notre solution ? Demandez une démo !