Industrie 4.0 : Enjeux et perspectives pour l’usine du futur et l’usinage intelligent

Industrie 4.0 : Enjeux et perspectives pour l’usine du futur et l’usinage intelligent

Concurrence mondiale exacerbée, habitudes de consommation en constante mouvance, délais exigés toujours plus courts … Dans un tel contexte, le secteur industriel n’a eu d’autre choix que faire évoluer ses méthodes de production à la faveur des technologies numériques. C’est ainsi que depuis une décennie, on parle d’Industrie 4.0. Sous l’effet de la percée des technologies de l’information, des communications mobiles et de la robotique, les multiples opportunités ouvrent autant de perspectives qu’elles ne posent d’enjeux.

Entre défi de compétitivité, d’agilité, de productivité, et technologies intelligentes, quelle sera l’usine du futur ? Décryptage immédiat !

I/Qu’est-ce que l’industrie 4.0 ?

1/Concept et origine de « l’industrie 4.0 »

Concept mis en évidence pour la première fois au Salon de la technologie industrielle à Hanovre en 2011, on parle d’industrie 4.0 pour faire référence aux trois premières révolutions industrielles.

La première a eu lieu au XVIIIe siècle après l’invention des machines à vapeur, permettant la production mécanisée. L’arrivée du réseau électrique a permis l’essor de la seconde révolution industrielle à la fin du XVIIIe siècle. Enfin, l’automatisation de la production au XXe siècle a débouché sur la troisième révolution.

L’idée derrière l’industrie 4.0 est celle de retourner la tendance de la mondialisation à l’avantage des industries européennes en encourageant les usines de se doter des derniers outils technologiques, tous connectés en réseau via internet et le Cloud.

Dans l’usine nouvelle, l’idée est de mettre l’usine au service de l’opérateur, et non plus l’opérateur au service de l’usine. L’humain étant le facteur central de ce plan, tout est mis en œuvre pour améliorer l’ergonomie, la productivité et la sécurité de chaque poste. L’évolution des méthodes de production ayant amené l’opérateur à devoir remplir toujours plus de procédures, l’objectif de l’usine ultra-connectée est de dématérialiser toutes ces phases, afin que l’humain soit centré sur les taches à fortes valeur ajoutée. Pour cela, chaque machine sera connectée et communiquera avec le réseau, et les informations seront transversalisées pour être distribuées entre les différents services. L’information se diffusera de manière fluide et efficace depuis le client à partir de son bon de commande, en passant par toutes les étapes de la fabrication, jusqu’à l’expédition du produit fini.

 

2/Les composants de l’industrie 4.0 : de quoi parle-t-on ?

L’industrie 4.0 fait référence à la convergence des technologies numériques et des techniques de production industrielle. Plus qu’une révolution, il s’agit d’une évolution des équipements existants qui sont améliorés et placés au cœur d’un réseau, au sein duquel toutes les informations sont partagées. A ce titre, les nouvelles technologies permettent d’accompagner cette mutation.

-L’internet des objets (IOT – Internet Of Things) et sa dimension intelligente, constituent une force novatrice : essor de nouveaux produits en tant que services, transformation d’un business model et nouvelles perspectives de marché.

-La fabrication additive ou impression 3D est un procédé de fabrication rapide et évolutif. Eloigné des standards traditionnels, il s’adapte parfaitement à la production de petites séries pour lesquelles il se révèle très compétitif. Il permet également la réalisation de pièces complexes en réduisant le nombre d’étapes intermédiaires. Qu’il s’agisse d’un prototype, d’une pièce sur mesure ou d’un élément de personnalisation, l’impression 3D accélère la conception et sécurise la production.

Le COBOT (contraction de Collaboratif et Robot) : avancée notoire pour les collaborateurs de l’industrie 4.0, ce robot industriel facile à programmer endosse le rôle d’assistant-opérateur, remplaçant généralement le bras humain pour des tâches simples et répétitives. Pour l’entreprise, le COBOT améliore la précision, l’efficacité, la sécurité sur les postes de travail … et la productivité.

  • La réalité augmentée (AR – Augmented Reality) consiste à superposer un contenu virtuel 3D sur la réalité. Affichant les informations essentielles en production, le procédé permet à l’opérateur de visualiser le déroulement en temps réel d’une procédure, et de la réaliser vite et bien. Véritable synergie entre terrain et numérique, la réalité augmentée constitue un véritable atout pour gagner en qualité et en productivité, tout sécurisant les processus.

 

  • La simulation des procédés, à l’aide de logiciels d’analyse, permet quant à elle de repérer les meilleures options concernant la production ou l’entretien des machines, et par conséquent l’optimisation des actifs.

 

  • La Maquette numérique ou jumeau numérique permet la réalisation de plusieurs tests avant que le premier prototype d’un produit, ou la première mise en production d’une ligne industrielle ne soient réalisés … un moyen itératif de gagner du temps sur les différents designs d’une pièce, et faciliter la mise en service d’un processus avant production.

 

  • Les systèmes Cyber Physiques (CPS en anglais) visent à ajouter des fonctionnalités supplémentaires aux éléments physiques dans un but de contrôle et de pilotage des processus. Ils constituent des éléments clés de la chaîne d’informations.

Le Big DATA Industriel, enjeu incontournable de l’Industrie 4.0 est une technologie puissante d’analyse des données en temps réel, qui permet de suivre la production et la qualité de manière très précise pour prendre les meilleures décisions avec réactivité. Son évolution vers le «Smart data » avec la généralisation de l’intelligence artificielle, devrait contribuer à une significative avancée de la maintenance prédictive.

 

 

3/Quelles applications pour l’industrie 4.0 ?

Les applications de l’industrie 4.0 servent la simplification des processus d’approvisionnement, de fabrication et de production, tout en réduisant les coûts, dans un contexte complexe. De la stratégie paperless de l’entreprise à l’introduction de l’internet industriel des objets, elles sont très diversifiées, mais convergent toutes vers un gain de productivité.

Dans un premier temps, on pense à la dématérialisation globale des documents de l’entreprise, qui s’inscrit logiquement dans le cadre de la stratégie de digitalisation industrielle. Associée à une solution GED (Gestion Électronique des Documents) ou ECM (Enterprise Content Management) pour les stocker et les partager permet plus de transparence, moins d’erreurs et un travail collaboratif : les gains en temps et en argent sont significatifs.

L’internet, lorsqu’il est associé aux nouvelles technologies, joue également un rôle majeur dans l’industrie 4.0. L’internet Industriel des Objets, variante de l’IOT, implique la captation des données en temps réel pour la surveillance des machines. A ce titre, certains procédés de contrôle, dotés eux-mêmes d’une Intelligence Artificielle, confèrent aux machines qui en sont équipées, des fonctionnalités d’auto-analyse de leurs données : nécessité d’entretien, évaluation de la qualité des pièces en cours de production, signalement de dysfonctionnements éventuels, … La réactivité et la prise de décision stratégique n’en sont que meilleures. 

On peut aller encore plus loin en embarquant partenaires, clients et fournisseurs ! En effet l’intégration de réseaux informatiques tels qu’un extranet, un EDI (Electronic Data Interchange) ou même une plateforme web transactionnelle, permet une communication optimale et constitue une véritable synergie avec les technologies 4.0.  Par exemple, dans le cadre d’un suivi d’utilisation, les produits connectés à des capteurs émettent une alerte, en cas de dysfonctionnement ou de nécessité de maintenance, directement envoyée au client.

La liste des possibilités est encore longue. Ce qu’il faut retenir est que l’ensemble des applications inhérentes à l’Industrie 4.0 s’appuie sur la capture et l’analyse de données en temps réel, combinées à l’Intelligence Artificielle et les nouvelles technologies. Au final, les procédés sont simplifiés, la prédiction améliorée et la chaîne de production optimisée de A à Z.

 

II/Enjeux et perspectives de l’usine du futur

 

1/Pourquoi l’industrie 4.0 est-elle essentielle à mon entreprise ?

L’enjeu majeur de l’évolution digitale de l’entreprise vers l’Industrie 4.0 est lié à la notion de continuité numérique. Il s’agit à ce titre, d’être capable d’exploiter en temps réel les données d’un produit, au cours de son cycle de vie. Une exigence qui suppose de préserver la chaîne de valeur de la conception à la maintenance chez le client, en maîtrisant des flux de données croissants quelle que soit la complexité du produit. Le moyen : disposer de la bonne information, au bon moment, afin de prendre des décisions factuelles et pertinentes. Bénéficier d’un accès fluide à l’information, et partagé par tous, représente le minimum vital pour y parvenir !

En effet, en désilotant les flux de communication et en favorisant un travail collaboratif, l’entreprise possède des avantages synergiques notoires pour s’adapter au marché et aux besoins des clients. Il s’agit en effet de pouvoir piloter la production en mode « agile, flexible et réactif » pour accélérer la conception, être plus efficient en production et améliorer la qualité.  Ainsi les gisements de valeur sont plus facilement identifiés, et les nouvelles perspectives commerciales bien mieux exploitées.

Il faut également garder à l’esprit que c’est le développement continu des nouvelles technologies qui permet cette continuité numérique … et l’impose par la même occasion. Il a en effet conduit à des solutions aussi puissantes que user friendly, et surtout toujours plus économiques ! Si bien qu’aujourd’hui, l’avantage concurrentiel qu’elles proposent est tel, que leur utilisation pourrait devenir « inévitable», pour des raisons évidentes de compétitivité, de productivité et … de rentabilité ! Pour rester dans la course, le passage à l’industrie 4.0 est donc incontournable.

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

2/Quel fonctionnement pour le système de production de l’usine du futur ?

Le cercle vertueux du fonctionnement de l’usine 4.0 implique la collecte et l’analyse de données en temps réel, la conservation et l’exploitation du savoir-faire, la sûreté des process, et l’intelligence artificielle pour servir la production.

L’enjeu résidant dans la capacité à s’adapter rapidement aux nouvelles façons de consommer, c’est-à-dire les demandes de personnalisation et de pièces uniques à moindre coût, l’usine du futur devra placer le consommateur au cœur de sa transformation digitale.

Mais pas n’importe comment ! Il s’agit de voir loin et d’avancer petit à petit, la gestion du changement n’étant pas anodine.

Néanmoins, à terme, le fonctionnement optimal de l’industrie 4.0 devrait suivre la logique suivante :

  • Utilisation des technologies de l’information et de la communication permettant à tous les systèmes de l’usine, et aux usines entre-elles, d’interagir en permanence, afin que l’information soit traitée dans un délai très court.
  • En matière d’usinage, mise en place de systèmes intelligents capables de s’auto évaluer et se corriger. La finalité étant de sécuriser et flexibiliser la production mais également d’en maximiser l’efficacité, grâce à la réduction des coûts de main d’œuvre et d’énergie.
  • Pour le collaborateur, travail soutenu par l’aide de la robotique, renforcement de la spécialisation de son poste et expertise requise sur l’utilisation des machines afin de garantir la qualité du service auprès des consommateurs.

Une aberration il y a encore une décennie, mais aujourd’hui, les usines interconnectées et intelligentes se démocratisent. D’ailleurs, qui refuserait un mode de fonctionnement fiable, épaulant les opérateurs dans leurs tâches quotidiennes, facilitant les analyses et les projections, permettant de répondre à une demande pointue, rapidement et à moindre coût, tout en favorisant la productivité ?

D’ailleurs, dans le cadre de l’industrie 4.0, l’usine de production devrait évoluer vers une notion de « smart entreprise », tellement flexible qu’elle sera en mesure de se transformer en permanence, embarquant clients et collaborateurs, d’exploiter à tout moment sa chaîne de valeur, et d’exécuter des processus d’innovation de manière perpétuelle… Une smart attitude dans laquelle se conjuguent mouvement perpétuel et temps réel !

III/Comment TopSolid s’intègre dans l’industrie 4.0 ?

 

Bien que le concept « d’industrie 4.0 » soit apparu il y a quelques années seulement, TOPSOLID n’a pas attendu la quatrième révolution industrielle pour s’inscrire dans cette logique d’usine du futur.

TOPSOLID propose en effet depuis des années déjà, une chaîne numérique totalement intégrée via sa suite de logiciels CAO, FAO et ERP, et offre ainsi une inter connectivité totale de la conception à la production, en passant par les systèmes numériques externes tels que les plateformes clients et fournisseurs. Une performance qui implique des fonctions intelligentes de centralisation, d’analyse et de restitution des données, permettant de prendre des décisions rapides et précises … Autrement dit un ERP en bonne et due forme !

A ce titre, TopSolid’Erp, le logiciel de gestion industrielle le plus complet du marché, se positionne comme le partenaire de la performance industrielle, permettant de répondre aux enjeux de d’optimisation de la productivité et de la compétitivité liés à l’industrie 4.0. D’ailleurs, les bénéfices des fonctionnalités MES (Manufacturing Execution System) intégrées de manière native sont notables :

  • Fiabilisation des délais de livraison
  • Gestion électronique documentaire
  • Traçabilité
  • Gestion du cycle de vie avant, pendant et après production grâce à la chaîne numérique CAD/CAM/ERP
  • Inter connectivité en temps réel avec les systèmes internes et externes de l’entreprise
  • Acquisition, restitution clé en main et analyse de données avec la Business Intelligence pour un meilleur pilotage de l’entreprise et une prise de décision de façon agile et proactive. 
  • Traçabilité, acquisition et remontée des données : vous bénéficiez des meilleurs avantages de l’ERP pour optimiser la productivité et la compétitivité de votre industrie 4.0.
  • Vision globale du business model et organisation optimale des services

Le logiciel TopSolid’Erp a été pensé pour l’industrie 4.0, dans ses moindres détails et surtout, propose une chaîne numérique ininterrompue … un pas de plus vers l’usine du futur !

 

IV/TOPSOLID continue son évolution vers le CAO-FAO-PDM-ERP du futur, ce qui implique :

  • Une conception intelligente : en plus des modèles 3D déjà bien récupérés au niveau géométrique, la récupération des informations d’usinage (PMI) et les tolérances, ainsi que la prise en compte des opérations de fraisage et de tournage.
  • Plus d’automatisations : calculs prédictifs : calculs de vibrations, déformation des pièces dues au bridage ; gestion affinée de la durée de vie des outils (avec conditions de coupe calculées) ; familles de pièces analogues (en s’adaptant à la production personnalisée de masse) ; génération des gammes en automatique ; gestion du flux intégral du process de fabrication : du premier import 3D à la pièce usinée.
  • La simulation numérique : optimisation des programmes CN pour gagner en productivité et en sécurité.
  • Plus de fiabilité et de traçabilité dans les processus de chiffrages de pièces et de contrôle.
  • L’utilisation du Cloud : récolter le BigData de l’entreprise, déporter les calculs gourmands, mettre à jour le logiciel en permanence.
  • Placer l’humain au cœur de la 4ème révolution industrielle : accompagnement au changement, mise en place de formations certifiantes pour le bénéfice mutuel des entreprises et de leurs collaborateurs.
TOPSOLID SAS et le groupe Thibaut nouent un partenariat : retour sur un cas d’école exemplaire

TOPSOLID SAS et le groupe Thibaut nouent un partenariat : retour sur un cas d’école exemplaire

L’entreprise Thibaut, constructeur de machines-outils, s’adjoint le savoir-faire et l’outil logiciel de l’éditeur TOPSOLID SAS pour améliorer ses solutions pour l’usinage de la pierre. Résultat : fruit de la collaboration des deux entreprises, le logiciel d’assistance à la programmation nouvellement développé permet aux utilisateurs d’exploiter tout le potentiel des machines Thibaut. Retour sur un partenariat qui fait cas d’école.

Le groupe Thibaut, constructeur de machines-outils depuis 1959

 

Entreprise familiale créée en 1959, le constructeur de machines-outils se développe progressivement, misant sur l’innovation permanente pour proposer aux utilisateurs les meilleures solutions pour l’usinage de la pierre. Pari gagnant, pour preuve : en 2020, le groupe Thibaut compte à son actif plus de 7 000 machines vendues, à travers plus de 70 pays.

 

Un domaine de spécialisation étendu

 

Réputée pour sa fiabilité, la marque se targue non seulement d’une longue expérience, mais aussi d’une spécialisation étendue. Thibaut conçoit, fabrique et commercialise des machines-outils pour surfacer, polir, couper, calibrer et fraiser, pour le travail de tous types de matériaux naturels ou agglomérés (granit, marbre, pierre, béton, verre, résine, ardoise, céramique…). Des machines qui s’adressent à une clientèle très large, puisqu’elle compte des secteurs d’activité aussi diversifiés que la décoration et le funéraire, ou encore le béton architectonique. Dans leur catalogue à ce jour, « plus d’une trentaine de solutions différentes : débiteuses et centres d’usinage CNC, machines manuelles multifonctions, machines à texturer, moulureuses, fraiseuses, polissoirs à chants et à plat… » précise le responsable du bureau d’études Alain Calas.

 

Le groupe industriel, aujourd’hui très présent à l’international, multiplie les sites – usines, structure SAV, centre d’essais, de développement et de formation – pour faire face à une demande clients croissante. En toile de fond dans le cadre de ses démarches d’expansion, sa marque de fabrique inchangée : toujours innover.

 

Un fort investissement en R&D

 

A l’écoute de sa clientèle, Thibaut structure ses équipes projet de manière à répondre précisément aux besoins, qui évoluent rapidement. A cet effet, 3 bureaux d’étude se consacrent spécifiquement à l’innovation produit. La multifonctionnalité et la polyvalence des machines constitue un objectif central de la recherche et du développement, pour pouvoir accompagner les clients dans la diversification de leurs activités.

 

Grâce à un investissement important en R&D, Thibaut reste fidèle à sa politique d’innovation. En continuant de satisfaire les attentes utilisateurs les plus exigeantes, de manière ultra réactive, le groupe s’offre de rester leader sur son marché.

La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

Thibaut développe une solution CFAO en collaboration avec TOPSOLID SAS

 

2020 : pour proposer aux utilisateurs des solutions d’usinage ultra performantes et parfaitement en adéquation avec les usages attendus, Thibaut fait appel à TOPSOLID SAS. Le logiciel d’assistance à la programmation nouvellement développé remplit ces objectifs : « il suffit à l’utilisateur d’introduire le modèle 3D de la pièce à fabriquer pour obtenir les stratégies d’usinage adaptées au travail avec la scie circulaire ou le polissage ».

 

Une juste mesure entre autonomie et accompagnement

 

« Choisi après avoir testé une dizaine d’éditeurs de CFAO, TOPSOLID SAS disposait à la fois du savoir-faire nécessaire et de la plateforme logicielle ADS (Application Development System) qui nous a permis de développer en toute autonomie certaines fonctionnalités plus simples. D’autres applications complexes ont été mises au point avec l’aide des spécialistes de TOPSOLID SAS. » Alain Calas illustre ici les aboutissants concrets de la collaboration : une part du développement a été exclusivement prise en charge par Thibaut, l’autre part a pris appui sur l’accompagnement expert de l’éditeur TOPSOLID SAS.

 

L’application développée sur la base du logiciel TopSolid aboutit à 2 solutions spécifiques :

 

  1. Une solution très automatisée et entièrement configurable pour gérer les outils et les processus d’usinage 2D. Grâce à la plateforme logicielle ADS de TopSolid, Thibaut a pu développer ces nouvelles fonctionnalités plus simples de manière totalement autonome.
  2. Une solution adaptée aux usinages 5 axes. L’accompagnement par les spécialistes TOPSOLID SAS a été précieux pour ces applications plus complexes.

 

Un partenariat gagnant-gagnant, une collaboration pérenne

 

Les points forts notables de l’application TopSolid chez Thibaut :

 

  • L’autonomie acquise grâce à l’utilisation de la plateforme ADS (Application Development System).
  • La mise au point rapide et efficace des stratégies d’usinage adaptées aux applications des utilisateurs de machines Thibaut.
  • La souplesse de développement assurée par un logiciel ouvert, ergonomique et doté d’un PDM (gestion des données techniques) natif comme TopSolid.

 

Thibaut est en mesure de proposer aux utilisateurs de ses machines une aide à la programmation adaptée à leurs projets – et source de profits. De son côté, TOPSOLID SAS tire également profit de ce partenariat, en ajoutant un nouveau savoir-faire à son écosystème et à sa palette de compétences. Au vu de ces résultats, les 2 partenaires s’assurent une collaboration fructueuse sur le long terme. La promesse de nouvelles solutions logicielles toujours plus intelligentes…

Le Swiss Turn avec TopSolid’Cam

Le Swiss Turn avec TopSolid’Cam

Le Swiss Turn désigne un type de machine à la particularité d’avoir la poupée mobile.  Les décolleteuses sont principalement utilisées pour les moyennes et grandes séries, mais également pour usiner des pièces complexes par petits lots, grâce à de nombreux outils, en un seul et même programme. Réputé complexe, ce procédé est également appelé « décolletage » en Français. A quels enjeux propres au Swiss Turn doit répondre un logiciel de CAM performant ?

Swiss Turn : des machines complexes à paramétrer

 

Poupée mobile, embarreurs, postes d’outillage, broches secondaires, axes colinéaires… Des étapes de mise en place à l’optimisation du programme, en passant par les étapes de réglage, les machines de décolletage font preuve d’une grande complexité et nécessitent un paramétrage rigoureux. En effet, les machines de Swiss Turn les plus complexes peuvent possèdent jusqu’à plus d’une douzaine d’axes. Plusieurs petits outils peuvent donc travailler en même temps sur la même pièce, ou sur plusieurs pièces à la fois. Le tout, dans un espace relativement restreint, puisque les plus grandes pièces font généralement 38mm de diamètre, tandis que les plus petites peuvent descendre jusqu’à 0,05mm de diamètre. Pour toutes ces raisons, les machines de Swiss Turn sont décrites comme complexes, puisque tout peut bouger en même temps et qu’il faut prévoir en fonction un paramétrage pointu des différentes fonctionnalités. Il est donc nécessaire de pouvoir s’appuyer sur un logiciel permettant de combiner une gamme complète de cycles de fraisage, de tournage et de contrôle, prenant en charge tous les composants propres au Swiss Turn.

 

Les limites des logiciels de CAM traditionnels face au Swiss Turn

 

Plusieurs logiciels de CAM sont encore limités en termes de gestion du nombre d’axes et de canaux. Ils ne prennent pas en compte l’environnement machine, ce qui fait qu’ils ne sont pas opérationnels avec toutes les machines. D’autres ne permettent pas à l’utilisateur d’avoir accès à tous les paramétrages, ce qui a pour conséquence de devoir redonner de l’information au pied de la machine.

Plus grave encore, certains logiciels de CAM ne sont pas en mesure de générer un code ISO optimisé, du fait que l’environnement et cinématique machine ne sont pas gérés. Dans ces cas, l’apport de manipulations manuelles par l’utilisateur crée une importante source d’erreurs, ce qui augmente le risque de collision de casse outil ou de casse pièce, une fois sur la machine.

 

La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

Comment TopSolid’Cam répond aux enjeux du décolletage

 

Du fichier CAO au code ISO, les programmeurs ont besoin de s’appuyer sur un logiciel de programmation et de simulation performant, afin de pouvoir effectuer en amont des opérations préparatoires d’usinage, tandis que d’autres opérations se déroulent en même temps. Large éventail de cycles de tournage et de fraisage, d’usinage grande vitesse et de cycles 3D pour le fraisage en 3 et 5 axes simultanés… Le logiciel CAM doit répondre aux exigences du décolletage. Il doit également permettre de réduire les temps de cycles, grâce à la synchronisation des processus et à une parfaite maîtrise de l’outil. Peu importe le type de centre de tournage, la solution CFAO doit générer des programmes tout-en-un et garantir un code ISO prêt-à-l’emploi.

Leader dans la programmation de machines complexes, TopSolid’Cam répond parfaitement au besoin du métier du décolletage et au besoin de son utilisateur, par la simplicité de sa programmation. Très intuitif, ce logiciel donne accès à tous les paramétrages machine et offre la possibilité de réelles simulations, fiables, fidèles et optimisés. En optant pour TopSolid’Cam, vous accédez à une gestion du temps de programme la plus juste possible.

Solution globale de CFAO, TopSolid’Cam répond aux besoins de :

  • Swiss Turn
  • Fraisage
  • Tournage
  • Millturn
  • Erosion

 

Avec TopSolid’Cam, il est possible de réaliser l’usinage d’une pièce en une seule fois, même si elle nécessite plusieurs réglages ou plusieurs machines. La segmentation du programme offre une meilleure stabilité et des passes plus efficaces, grâce au support de la poupée mobile. Le logiciel permet d’utiliser des mouvements synchronisés et superposés, afin de gagner en temps de cycle sur l’ensemble du processus. A partir d’une seule interface, vous avez la possibilité de programmer et d’optimiser des tâches d’usinages grande vitesse.

 

Solution globale de CFAO, TopSolid’Cam bénéficie d’une interopérabilité native, quel que soit le système de CAO utilisé. Mécanique générale, tôlerie, bois… Peu importe votre segment de marché, TopSolid’Cam s’adapte aux besoins de chaque entreprise. Son interface conviviale et innovante vous permet sur chaque projet de produire vite et bien.

BoostMilling : comment gagner du temps sur les cycles d’usinage ?

BoostMilling : comment gagner du temps sur les cycles d’usinage ?

Matériaux extrêmement durs, formes exotiques :  les outils d’usinage sont souvent mis à rude épreuve et leur durée de vie est parfois limitée. BoostMilling est une stratégie d’ébauche qui permet d’enlever de la matière plus rapidement tout en augmentant la durée de vie de l’outil. Découvrons plus en détail ce qu’est BoostMilling et en quoi il permet de réaliser des économies.

Passer d’un usinage traditionnel à BoostMilling

En usinage traditionnel, le passage d’un outil sur une pièce à usiner conduit à un enlèvement de matière non constant, à cause des géométries complexes. Cette ”prise de passe” variable a pour conséquence d’entraîner des surcharges au niveau de l’outil. Grâce à BoostMilling, l’usinage est plus “doux”, aussi bien pour l’outil que pour la machine.

Exemple de trajectoire d’usinage sans BoostMilling : les zones en rouge sont celles en surcharge

L’entre-passe en usinage traditionnel

Diminuer l’entre-passe permet en théorie de réduire la charge. Ainsi, en passant de 50 à 10 % d’entre-passe on réduit la charge de 40 %. Néanmoins, même dans cette configuration, les zones en rouge du schéma précédent demeurent en surcharge.

Passer de 50% à 10% d’entre-passe réduit la charge de 40%

Le problème de l’angle non constant entre outil et matière

Les trajectoires traditionnelles ont également 2 autres inconvénients :

  • L’angle outil/matière est trop optimiste, supérieur à 90° ;
  • Cet angle varie beaucoup trop ;

Ainsi, si passer de 50 à 10 % d’entre passes permet de réduire la valeur de cet angle, il reste toujours variable dans certaines zones. La solution est donc bien de trouver une trajectoire qui conserve cet angle.

 

Le principe de BoostMilling

BoostMilling permet de conserver une prise de passe constante sur toute la trajectoire de l’outil. Comment est-ce possible ? En utilisant des trajectoires complexes, il est possible d’enlever un volume de matière homogène.

Utiliser toute la longueur de l’outil avec le BoostMilling

En usinage traditionnel, la largeur radiale de chaque passe est importante, supérieure à 50% du diamètre outil et une profondeur faible. Le principe de BoostMilling est ainsi de réduire cette largeur tout en augmentant la profondeur de passe. Cette manière de procéder a, en outre, l’avantage d’utiliser l’outil coupant sur toute sa longueur, ce qui se traduit par une usure plus homogène.

Garder un angle constant grâce à BoostMilling

Toute la puissance de BoostMilling consiste à modifier les trajectoires de l’outil, de manière à conserver un angle constant. Ceci permet ainsi d’augmenter considérablement les vitesses par dents.

Dissipation de chaleur et pression constante

En exerçant une pression constante sur l’outil, on réduit non seulement le pas radial, mais on augmente également la profondeur de passe. La vitesse d’avance peut ainsi être augmentée pour être 10 fois plus grande qu’en usinage traditionnel.

Par ailleurs, l’évacuation de chaleur est plus facile avec le BoostMilling.

La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

Quels sont les avantages de BoostMilling ?

En choisissant de passer à BoostMilling, vous bénéficierez d’un certain nombre d’avantages qui pourront impacter votre productivité sur le long terme.

Réduction du temps d’usinage

Malgré que les trajectoires des outils soient plus longues en BoostMilling, une forte profondeur d’usinage combinée à une vitesse d’avance élevée réduit fortement les “temps copeaux”. Ainsi, des gains de temps allant de 30 à 70 % sont attendus avec le BoostMilling.

Par exemple, 3h30 passés en usinage traditionnel correspondent à 1h30 d’usinage pour un cycle d’ébauche en BoostMilling.

 

Augmentation de la durée de vie des outils

Avec le BoostMilling, la répartition de la charge est homogène sur l’ensemble de l’outil. Il y a donc moins de risque de casse de l’outil, ce qui augmente sa durée de vie. Par ailleurs, les opérations d’usinage peuvent ainsi être accélérées.

Un outil dure 5 à 10 fois plus longtemps avec BoostMilling.

 

Préservation des machines

La mise en surcharge fait partie des contraintes auxquelles sont régulièrement soumises les machines d’usinage, au même titre que les vibrations. Les efforts excessifs au niveau des outils en sont généralement la cause. En réduisant les surcharges, le BoostMilling diminue considérablement la sollicitation des machines,

BoostMilling accroît l’espérance de vie des machines et réduit les coûts de maintenance

Des volumes de copeaux constants

Avec BoostMilling, les efforts sur l’outil sont homogènes, car le volume usiné reste constant. Ainsi, la quantité de copeaux produite est, elle aussi, identique pendant tout le cycle d’usinage.

 

Dans quel cas BoostMilling est-il intéressant ?

La stratégie d’ébauche BoostMilling est extrêmement intéressante pour l’usinage de matériaux durs, des pièces ayant des parois de faible épaisseur, lors gros enlèvement de matière.

Usinage de matériaux durs

BoostMilling est particulièrement utile pour l’usinage de matériaux durs ou exotiques. En effet, ces matériaux sont difficiles à usiner et la durée de vie des outils est fortement réduite avec ces matériaux. Par ailleurs, les surcharges au niveau de l’outil et le dégagement de chaleur associée contraignent des usineurs à réduire les vitesses d’usinage.

 

Pièces de faible épaisseur

BoostMilling est particulièrement adapté à l’usinage de pièces ayant de faibles épaisseurs de paroi. En effet, grâce à cette technique d’ébauche douce, il est possible d’usiner au plus près des parois fines sans risquer de les casser ou de les déformer.

 

BoostMilling est un module supplémentaire de TopSolid’Cam qui s’adresse aux usineurs qui désirent augmenter la durée de vie de leurs outils et gagner du temps d’usinage. Vous êtes une entreprise concernée par l’usinage de grandes pièces en titane de forme complexe ? Dans ce cas BoostMilling est fait pour vous !

    Tout savoir sur la programmation des pièces complexes

    Tout savoir sur la programmation des pièces complexes

    En CFAO, et particulièrement en usinage, la fabrication de pièces de forme complexe nécessite de respecter les spécifications fonctionnelles exprimées par le designer ou le concepteur. En effet, le modèle géométrique construit en CAO constitue une maquette numérique de référence qui devra être reproduite le plus fidèlement possible lors de la phase de fabrication. Les formes complexes peuvent parfois être difficiles à reproduire : une programmation adéquate est alors la clé du succès en CFAO.

    Qu’entend-on par pièce complexe?

    On parle de pièce complexe lorsqu’il y a présence de topologies qui demandent de passer par de nombreuses trajectoires d’usinage, souvent avec risque de collision ainsi que des zones difficilement accessibles. Mais la notion de complexité d’une pièce ne dépend pas que de sa forme ou de sa taille. En effet, la nature du matériau utilisé, la présence de contraintes résiduelles, le risque d’échauffement ou encore la précision qui est demandée sont autant de facteurs qui contribuent à compliquer la tâche des usineurs.

     

    Exemples de pièces complexes

    • Les moules en aluminium, pour l’injection plastique ;
    • Les culasses pour l’automobile ;
    • Les aubes de turbine en inconel pour l’aéronautique ;
    • Des paliers en titane pour l’aérospatial ;

     

    La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

    Les étapes pour une programmation réussie

    Avant de passer à l’étape de fabrication, il est capital de bien se préparer. Le fichier CAO de la pièce à concevoir doit en premier lieu être vérifié, et les tolérances ajustées. Il convient bien évidemment de choisir la machine et les outils adaptés au résultat attendu et si possible de passer par une étape de simulation.

     

    Analyse préliminaire

    Avant de lancer l’étape de fabrication, toute pièce doit être contrôlée. Vérifier dans un premier temps qu’il s’agit de la bonne pièce et de la bonne version du fichier.

     

    Gestion des tolérances

    Pour qu’un modèle CAO complexe soit usinable, il demande souvent d’être modifié. En effet, dans la plupart des situations les modèles CAO sont dessinés à partir des côtes nominales. Cependant, les opérations de fabrication et d’usinage imposent des tolérances qui devront être ajustées sur ces fichiers CAO. Si vous utilisez un logiciel de CFAO, pensez donc à sa capacité de modification des côtes à postériori.

     

    Le choix des machines et des outils coupants

    Toutes les machines ne sont pas équivalentes. Le choix de la machine adéquate dépend de nombreux paramètres : forme de la pièce, dimension, matière… De même, il existe une multitude d’outils coupants dédiés à l’usinage des pièces complexes. Leur forme dépend des géométries à percer, tourner ou fraiser et la matière qui les constitue est choisie en fonction du matériau à usiner ainsi que des paramètres cinématiques. Le choix des machines et outils va donc fortement conditionner le succès de l’usinage.

     

    Passer par une étape de simulation avant de lancer la fabrication

    L’usinage de pièces complexes est coûteux, il est donc préférable d’éviter de rater les premières pièces et de s’affranchir de nombreuses reprises d’usinage. Une simulation des trajectoires en parallèle de la programmation permet ainsi à l’opérateur de comparer le modèle simulé avec l’usinage en cours, ce qui prévient le risque de collision et permet de réagir en temps réel.

    Les atouts de TopSolid

    L’un des enjeux de la CFAO est la réalisation de pièces complexes en utilisant le minimum d’étapes, l’idéal étant d’être capable d’usiner une pièce d’un seul tenant, sans démontage. TopSolid’Cam est ainsi capable de gérer la programmation des tours/fraiseurs, que ce soit en tournage combiné avec des opérations de fraisage 2D ou 3D ainsi que du 4 ou 5 axes continus.

     

    La gestion des derniers outils

    TopSolid’Cam est capable de gérer les nouvelles fraises tonneau. Ces fraises ont la particularité d’épouser au mieux les formes à faible courbure, ce qui permet de réduire significativement le nombre de passes du parcours en 5 axes.

     

    Usinage dynamique en tournage et fraisage

    TopSolid’Cam intègre une fonction d’usinage haute performance, ce qui permet de garder un volume de matière enlevé constant en cours d’usinage et donc d’user moins vite les outils de coupe.

     

    Facilité de modification à postériori

    Le logiciel TopSolid et en particulier la version dédiée à l’usinage TopSolid’Cam, est extrêmement souple, car il propose de puissantes fonctions de modification des pièces à postériori. Cette possibilité est un atout pour la fabrication de pièces complexes, qui nécessitent de nombreux ajustements.

     

    La détection automatique des formes

    TopSolid sait détecter automatiquement les formes de base telles que les rainures, gorges, trous et poches, sur les modèles conçus avec TopSolid, mais aussi sur les modèles importés. Le logiciel est ainsi un allié précieux qui permet d’aiguiller l’opérateur vers les bonnes stratégies d’usinage, grâce à une analyse topologique intelligente.

     

    Des algorithmes puissants

    La programmation de pièces complexes 4 et 5 axes nécessite une puissance de calcul élevée, des outils de simulation performants et des automatismes puissants. TopSolid’Cam intègre des fonctions automatiques appréciables telles que la détection des collisions, ce qui permet de réduire les défauts d’usinage. Grâce à l’ensemble des algorithmes d’usinage proposés par TopSolid, il est possible de traiter par exemple toutes les parties d’un moule.

     

    Quels sont les avantages d’une solution CFAO ouverte et personnalisable ?

    Quels sont les avantages d’une solution CFAO ouverte et personnalisable ?

    A mesure que les exigences de performance et de productivité des professionnels augmentent, les logiciels de conception et fabrication évoluent. Une solution CFAO ouverte et personnalisable, c’est ce que propose TOPSOLID pour accompagner les entreprises dans une optique de développement croissant et illimité. Quelles sont les possibilités spécifiquement offertes par ce type de logiciel ? Quels bénéfices avez-vous à gagner à le mettre en place au sein de votre entreprise ? Découvrez les avantages de la solution CFAO ouverte et personnalisable à travers les fonctionnalités de TopSolid’Wood pour les métiers du bois.

     

    Qu’est-ce qu’une solution CFAO ouverte et personnalisable ?

     

    Une solution CFAO ouverte est un logiciel conçu de manière à communiquer facilement avec d’autres logiciels.

     

    Grâce à ses interfaces standard, la solution CFAO ouverte facilite et accélère tant l’import que l’export : vous communiquez de manière fluide avec vos clients et vos fournisseurs, vous gagnez du temps et vous réduisez la marge d’erreur à néant.

    Exemples dans la filière bois avec le logiciel TopSolid’Wood :

    • Possibilité d’importer dans votre logiciel de CFAO des plans d’architecte aux formats DXF ou DWG : l’agenceur travaille directement à partir de ces fichiers.
    • Possibilité d’importer des modèles 3D aux formats STEP, Parasolid ou IGES : le professionnel de l’ameublement collabore sans difficultés avec le fournisseur de quincaillerie.
    • Export d’une liste de débit sous divers formats : en fin de projet d’agencement, le logiciel ouvert est capable d’exporter la liste de débit dans un format lisible par un logiciel spécialisé dans le débit des panneaux.
    • Export d’images pour offrir au client un aperçu réaliste du rendu final.

     

    Une solution CFAO personnalisable est un logiciel permettant à l’utilisateur d’intégrer ses problématiques spécifiques ainsi que son savoir-faire.

    A chaque profession son savoir-faire, à chaque société ses processus : d’une entreprise à l’autre, l’expertise métier se traduit concrètement par la mise en œuvre de procédures spécifiques, que l’entreprise a tout intérêt à préserver pour se distinguer et protéger son avantage concurrentiel. Dans cet objectif, le logiciel de CFAO doit permettre de personnaliser toutes les étapes de la conception. C’est d’ailleurs ce caractère personnalisable de la solution qui offre au professionnel un meilleur potentiel de productivité.

    Illustrations avec le logiciel TopSolid’Wood :

    De nombreux processus de fabrication distincts cohabitent dans le secteur du bois. L’agenceur ne travaille pas de la même manière avec le professionnel et le particulier, et adapte ses procédures en fonction de la nature du chantier en cours – salle de bain, hôtel, cuisine, magasin… De plus, une part de sur-mesure s’intègre nécessairement au sein de chaque projet. Les problématiques du fabricant de meubles, pour sa part, sont radicalement différentes – standardisation des pièces, optimisation de la production, fabrication pour assemblage en kit ou meuble déjà monté, adaptation des processus en fonction des matériaux (bois massif, panneaux, résine…) Dans ce contexte, une solution CFAO standard ne suffit pas.

    En choisissant une solution CFAO personnalisable, comme TopSolid’Wood, l’entreprise importe dans le logiciel son savoir-faire et ses procédures propres, pour optimiser son travail sans le dénaturer. Il existe mille et une façons de concevoir et de fabriquer à partir du bois, et autant de bénéfices à tirer de cette diversité : à chaque professionnel de préserver ses méthodes eu égard à son image de marque et ses problématiques de production, le logiciel personnalisable à l’appui.

    Les avantages d’une solution CFAO ouverte et personnalisable.

     

    1. Capitalisez sur votre savoir-faire.

     

    Vous êtes unique, et c’est là votre force. Au fil de l’expérience, l’entreprise acquiert un savoir-faire propre sur lequel capitaliser pour gagner sur le terrain de la concurrence. En personnalisant sa solution CFAO selon son propre savoir-faire, l’entreprise gagne en performance et en productivité.

    Exemple : le logiciel TopSolid’Wood permet de créer ses propres bibliothèques de composants. Les clients, en outre, peuvent y importer leurs créations. Ces bibliothèques de composants, personnalisables à l’infini, étoffent au fil du temps l’actif de l’entreprise.

    2. Utilisez une solution CFAO intuitive et évolutive.

     

    Pas besoin de compétences en informatique pour utiliser le logiciel TopSolid’Wood. TOPSOLID, pour faciliter la tâche de l’entreprise et de ses collaborateurs, inclut à son offre de logiciels de CFAO une formation complète au profit de ses utilisateurs, et offre un support client illimité, gratuit pendant 6 mois. L’interface intuitive de la solution logicielle permet une prise en main rapide, quel que soit le niveau de compétence initial. Au fil de sa pratique de l’outil, l’utilisateur l’exploite à son niveau maximum en le faisant évoluer en fonction de ses besoins spécifiques : la solution CFAO évolue avec le professionnel.

    3. Un outil logiciel personnalisable pour gagner en productivité.

     

    Dans la mesure où la solution CFAO évolue avec le professionnel, la productivité augmente en conséquence. En choisissant une solution personnalisable en amont, l’entreprise est en mesure d’intégrer au fil du temps toutes les nouvelles données dans le processus de fabrication.

    4. Une solution ouverte pour gagner en performance.

     

    Gagner du temps tout en assurant une qualité de travail intacte, c’est l’avantage majeur du logiciel ouvert. Avec TopSolid, l’entreprise importe et exporte automatiquement tous types de fichiers auprès de ses fournisseurs et de ses clients. Ce processus permet de gagner du temps – plus besoin de refaire le travail plusieurs fois, de saisir les données à exporter… – et de réduire par la même occasion le risque d’erreur humaine. Les performances de l’entreprise augmentent considérablement.

     

     

    Un bon logiciel de conception et fabrication doit s’adapter dans le temps, et sans limite, à l’évolution de l’entreprise. C’est dans ce contexte que TOPSOLID pense ses solutions CFAO TopSolid. Grâce au logiciel TopSolid’Wood, solution ouverte et personnalisable, le professionnel de la filière bois est en mesure de se développer sans être limité par des problématiques logicielles. Dans cette même optique de productivité, la solution CFAO TopSolid’Wood offre en outre l’opportunité de préserver un savoir-faire précieux et une expertise métier propre.

     

     

    La gamme de solutions CAO, FAO, ERP TopSolid

     

    TOPSOLID est à ce jour le seul éditeur à proposer cette solution intégrée innovante. Indispensables pour gagner du temps, réduire sa marge d’erreur, sécuriser et améliorer ses process, les produits TopSolid permettent de s’offrir un avantage concurrentiel de poids. Découvrez dès à présent le logiciel adapté à votre métier.