Fabrication complexe Testez avant d'usiner

- Plus faciles à utiliser et plus rapides, les logiciels de simulation deviennent indispensables pour faire face à la sophistication des équipements et la complexité des pièces.
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Confrontés à une fabrication de plus en plus complexe car nombre de pièces simples sont parties vers les pays à bas coûts, les usineurs français se tournent très souvent vers la simulation d'usinage.

Les constructeurs de machines sont les premiers à fournir ces outils de simulation avec leurs équipements. Un exemple : Nodier Emag accompagne son centre d'usinage cinq axes CU BA W04 du module eM RealCN qui assure la simulation de la machine en 3D pour déterminer le temps de cycle et optimiser le programme d'usinage. Tous les axes de la machine sont paramétrés selon la vitesse, l'accélération, la poussée, etc. Les déplacements du magasin d'outils à chaîne sont simulés pour saisir le temps de changement d'outils.

Faciliter l'utilisation de l'outil

Les logiciels de FAO (fabrication assistée par ordinateur) comportent eux aussi un module plus ou moins puissant de simulation d'usinage. La plupart de ces éditeurs proposent en fait l'outil de l'anglais MachineWorks.

Cependant, dans les cas plus complexes, il faut faire appel à des outils de simulation spécifiques, comme ceux de Spring Technologies ou CG Tech. Bien sûr, le coût n'est pas le même. Vericut coûte environ 30 000 euros, alors qu'une licence de FAO 5 axes avec module de simulation se situe entre 12 000 et 20 000 euros et qu'une simulation fournie par un constructeur d'équipement ne dépasse pas les 10 000 euros. L'étendue de fonctionnalités n'est cependant pas la même. Il suffit pour s'en rendre compte d'analyser simplement les nouvelles fonctions que proposent les dernières versions proposées par les deux éditeurs principaux du marché.

Disponible à partir de cet été, la version NC Simul 8.5 de Spring Technologies intègre entre autres développements, les soixante demandes d'évolutions des utilisateurs du logiciel. Objectif : faciliter l'utilisation de l'outil et accélérer la simulation. Parmi les fonctions qui font leur apparition, le module NCdoc assure par exemple, la génération automatique de fiches opérateurs. « Cela permet de capitaliser et de standardiser les savoir-faire et les méthodologies de l'entreprise », précise Gilles Battier, le PDG de Spring Technologies. La génération d'un export documentaire du ou des programmes simulés et sa diffusion sont automatiques. Pour faciliter la tâche, l'opérateur de la machine dispose d'une fiche technique ultradétaillée du programme installé sur la machine. Et le programmeur FAO est dispensé de passer par un logiciel de traitement de texte et/ou des copies d'écran pour créer ses fiches techniques.

Réduire les temps d'usinage

La nouvelle mouture du logiciel, qui est compatible avec la dernière génération de Windows, prend aussi en compte les architectures de machi- nes complexes comme la machine à riveter à cinématique parallèle (machine Brotje avec contrôleur Siemens 840D). Le mode de réécriture des sous-programmes optimisés est pris en compte : les utilisateurs ont non seulement la possibilité de choisir les parties (instances) qu'ils souhaitent optimiser dans le programme mais également la façon dont ils veulent réécrire le programme. Enrichi également le module Optitool qui dispose d'un troisième mode de fonctionnement : l'optimisation à débit constant. Rappelons que les deux modes précédents étaient "l'engagement/retrait", destiné à réduire les déplacements hors matière et l'optimisation des conditions de coupe avec la prise en compte du couple outil-matière (COM). L'optimisation à débit constant permet la modulation de l'avance de l'outil en fonction du volume de matière usinée. Avec pour conséquence directe une réduction du temps d'usinage de 20 à 30 % par rapport aux opérations d'ébauche.

Enfin, signe de temps, NCSimul propose maintenant une version de démonstration en chinois téléchargeable sur le site spring.fr. Elle vient enrichir la liste des langues déjà disponibles : français, anglais, allemand, néerlandais, japonais et coréen...

Primé pour ses performances au salon Mach 2008 de Birmingham (Grande-Bretagne), CGTech, qui dispose de son propre moteur de calcul, innove aussi. Son logiciel Vericut, qu'intègrent certains outils de FAO comme Powermill de Delcam, propose dans sa version 6.2 de nombreuses innovations. Dont une bonne partie est la conséquence de demandes exprimées par les utilisateurs. « L'objectif est de simplifier la validation des configurations les plus complexes et de réduire le temps de programmation », explique Philippe Deniset, le directeur de CGTech France. La nouvelle option "prévisualisation des programmes CN" permet la simulation du programme sans animation et sans enlèvement matière. Le temps de traitement est très rapide et utilise moins de mémoire : le logiciel affiche les trajectoires d'outils ainsi que le modèle de conception et détecte les collisions entre les outils, leur fixation et la machine. L'utilisateur dispose en outre, de nouveaux utilitaires comme le module configurable de vérification de syntaxe ou celui de renumérotation des blocks programmes CN... Le logiciel supporte désormais la simulation et l'analyse des opérations de taraudage. Les trous taraudés sont visuellement différenciés des autres trous percés ou alésés. L'utilisateur peut ainsi contrôler la vitesse d'avance, le sens de rotation du taraud ainsi que la cohérence géométrique du diamètre de perçage.

Enfin, parmi les autres développements, figure la fenêtre de configuration qui permet d'ajouter des dimensions ou des notes afin de créer un plan spécifique ou un plan de posage. Ou la fonction qui permet de détecter automatiquement les différences entre un modèle CAO et la simulation effectuée par Vericut. Ou encore, la possibilité de changer les limites des courses de la machine pendant la simulation.

Prolonger la durée de vie des outils

« Le logiciel assure ainsi une amélioration sensible de la productivité des ateliers confrontés aux usinages complexes, explique Philippe Deniset. L'expérience montre que l'on réduit en moyenne de 35 % le temps d'usinage grâce à la simulation. Les outils sont mieux utilisés, ce qui prolonge leur durée de vie. » Exemple : ce sous-traitant aéronautique et automobile de premier niveau, spécialiste de l'usinage à grande vitesse, qui a prolongé la durée de vie de ses outils de coupe de trois à cinq fois en fonction des applications.

Autres avantages : l'amélioration des états de surface de pièces usinées et le gain de temps dans la mise en route d'une nouvelle application. On peut ainsi gagner facilement une journée sur le programme de fraisage d'une nouvelle pièce, voire plusieurs semaines, dans le cas d'une machine complexe.

CHEZ BOEINGSIMULER AVANT DE FABRIQUER

- Les visiteurs du salon aéronautique de Farnborough (Grande-Bretagne) en juillet dernier ont pu découvrir la nouvelle solution de CGTech. « Il s'agit d'un développement commencé en 2004 à la demande de Boeing qui utilisait depuis plusieurs années notre logiciel de simulation », explique Philippe Deniset, le directeur de CGTech France. L'éditeur a ainsi mis au point en 2005 un prototype de système de simulation et de fabrication assistée par ordinateur destiné au programme de production du 787. Inspection virtuelle des opérations Cette première solution capable de simuler et de programmer les machines de fabrication des pièces en composite a été à la base d'un développement original. En effet, en 2006, Electroimpact a été choisi pour fournir la cellule de fabrication du fuselage en composite du Boeing 787 et sa collaboration avec CGTech a donné naissance au système de simulation et de programmation dévoilé pour la première fois en Europe au salon de Farnborough. Ce système simule l'application de la fibre ce qui permet de mesurer sa déposition et d'inspecter virtuellement le déroulement des opérations. Objectif : vérifier le respect des standards de fabrication et des impératifs du cahier de charges.

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