Des données brutes jusqu’à la solution clés en main chez copeaux concept

Étude de cas de l’industrialisation avec la conception d’un outil multifonction

Copeaux Concept est chargé d’industrialiser la production d’une pièce de fonderie en alliage léger zamak 5 produite en très grande série. L’objectif du client est de rattraper le temps de production moyen de pièces similaires dans le même secteur d’activité.

Analyse préliminaire des données et des conditions de production

Selon les informations des moyens de production de la société, nous avons fait une analyse préliminaire des données :

Données d’entrées
Quantité	1 million de pièces / an
Matière	Zamak 5
Tolérances	+2µm/+21µm et ±0.05mm
Ouverture de la société	11 mois/an
Nombre de jour ouvrés par an	250 jours
Heures travaillées par jours	16 heures (2X8)
Machine de production	Au choix de copeaux concept
Outils coupants	Au choix
Notre analyse
Avec ces informations, le temps cible est de 15 secondes par pièce.

Cette entreprise doit produire au moins une pièce toutes les 15 secondes pour se rendre au même niveau que celle de ses concurrents. Nous devons néanmoins considérer d’autres éléments qui pourraient impacter la fabrication tels que, le temps changement outil, la vitesse de rotation de la broche, les dimensions de la zone de travail et le taux horaire. Le coût doit aussi être pris en compte. Le challenge est que nous n’avons pas d’accès au prix pour des raisons de confidentialité. Notre estimation de la limite de valeur d’acceptabilité par le temps de fabrication est de 0.5€ par pièce. Avec les outils coupants standards de la société et les systèmes de prise de pièces, les circonstances sont défavorables pour atteindre la cadence de production requise avec les ressources d’usinage existantes.

Indication à partir de simulation et calculs sur l’efficacité d’homme-machine

La machine palettisée sera le meilleur choix pour cette production sans aucun doute après l’analyse ci-dessus. Les conditions de production étant difficiles à respecter, nous essayons d’atteindre une plus grande efficacité dans l’adéquation homme-machine. En élaborant différents scénarios de fabrication sur TopSolid, nous faisons varier un jeu de paramètres pour explorer toutes les pistes. Les parcours d’outils, le tournage ou le fraisage… une petite variable peut avoir un impact énorme sur les résultats, rendant notre objectif impossible à atteindre. Il faut trouver l’équilibre entre temps de montage de l’opérateur et temps d’usinage.

Solution complète : équipement et gestion de la production

La méthode utilisée par l’industrie traditionnelle pour exploiter le même type de pièces consiste à les traiter par différents outils coupants. Le changement d’outils est un facteur sur l’emploi du temps qui ne peut pas être ignoré. Nous avons par la suite proposé de fusionner plusieurs outils avec des fonctions différentes et de produire un nouvel outil coupant. Cet outil conçu par Copeaux Concept a éliminé le temps nécessaire au changement d’outils et limite à une seule opération d’usinage. A la date du concept l’impression 3D métallique n’était pas encore une technologie accessible. De nos jours, ce genre d’outil a sa place dans l’industrie de la fabrication additive. Afin d’améliorer l’efficacité, le principe du Taylorisme doit de se refléter plus pleinement dans cette gestion de la production. Après avoir affiné le processus de production, nous avons constaté que le temps masqué de la machine 3 ou 4 axes palettisée mérite une meilleure adaptation avec l’opérateur. Le montage de pièces brutes peut être complété par synchronisation au temps masqué de la machine. La préparation des pièces par l’opérateur alterne avec le travail sur machine pour gagner du temps. Nous avons également amélioré ce point grâce à un montage d’usinage à point zéro de type EROWA. Ceci nous permet de repositionner notre montage dans la machine avec une précision extrême.

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