N° 39 - Septembre 2003

L E J O U R N A L D E L A C O M M A N D E N U M E R I Q U E E T D E S A S S E R V I S S E M E N T S

informationnumLA VIE DE NUMLes synergies

Num-Schneider :des atouts stratégiques

SOLUTIONExtension de la ligne

Dassault Aviation

Num : CNC Complete Solutions

Un beau graphiquevaut mieux

qu’un long discours

Un beau graphiquevaut mieux

qu’un long discours

Hall 14.II - Stand B38

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LA VIE DE NUM

Pourquoi intensifierainsi les synergiesentre Num et lesactivités SchneiderElectric alorsqu’elles existaientdéjà ?L’évolution des techno-logies et des techniquesrequiert désormais lesavoir-faire d’experts.Or il est impossiblepour Num de disposerd’experts dans tous lesdomaines : la maîtrisedes réseaux de com-munication, des inter-faces hommes-machines,la diversité des appli-cations automatismesnécessitent un spectreplus large. Du reste, sivous multipliez les centresd’expertise dans unmême domaine vouscourez le risque d’arriverà des solutions qui nesont pas aussi optimiséeset aussi inter-opérablesqu’elles pourraientl’être…S’il est vrai que Numtravaillait déjà en col-laboration avec desentités du groupe, laproximité géographiqued’aujourd’hui va per-mettre d’aboutir à unniveau de coopérationjamais atteint.

Concrètement,comment va doncs’organiser Num ?Les départements R&Det Marketing des systèmesCNC vont être transférésprogressivement àSophia-Antipolis (sudde la France), sur lemême site que l’équipedu DéveloppementAutomatisme Industriel

Qu’en est-il de Numdans la stratégie deSchneider Electric ?Schneider Electric atoujours montré sadétermination à assurerle succès de l’activitésystème CNC. Il estmanifeste que nosclients recherchentdésormais des parte-naires capables de leurfournir une offre globaleet cohérente. Dès lorsque Schneider Electricaffiche ses ambitions surdes marchés où Numest un acteur notoire,comme les constructeursde machines ou de l’auto-mobile, l’activité CNCprend toute sa dimensiondans l’offre SchneiderElectric. Cette activitéest donc stratégiquepour le groupe.

Les synergies Num-Schneider Electric :des atouts stratégiques

de Schneider Electric.Cette disposition est déjàeffective pour une équipedepuis quelque mois.Ces équipes seront ainsien relation immédiateet directe avec les autresspécialistes Automationde Schneider. Parallè-lement, la fabricationdes CNC s’effectued'ores et déjà sur le sitede Carros, centre mon-dial de Schneider Elec-tric pour la fabricationdes produits d’auto-matismes de contrôle.Le développement etla fabrication des moto-variateurs dédiés auxsystèmes CNC restentcentralisés à Cuggionoen Italie.Tout est donc mis enplace pour gérer defaçon rigoureuse l’inter-opérabilité des produitset renforcer les synergieset la productivité desdéveloppements. Lacohérence et les ratio-nalisations possibles entresystèmes CNC,GeneralMotion et plus largementl’offre Industrial Auto-mation de Schneiderciblant la machine-outilseront garanties par unestratégie Marketing etDéveloppement dirigéepar Alain Digeon,Directeur Général deNum.Outre la cohésionet le déploiement del’offre, avec éventuelle-ment son élargissementpar des partenariatstoutes zones géogra-phiques, il s’assureraaussi que l’offre du pôleMotion est en adé-quation avec celle dugroupe.

Et commercia-lement ?Côté contact avec laclientèle, il n’y a aucunemodification : les équipescommerciales Francerestent en région pari-sienne et toute l’activitécommerciale de Numreste gérée par PhilippeToinet. Son objectif esttoujours de développerl’activité mondiale deNum sur le marché dela machine-outils avecune attention particulièrepour les zones préféren-tielles à forte concentrationde constructeurs commel’Allemagne, l’Italie,la Suisse, la France…En conclusion, j’ai-merais ajouter que larestructuration de Numa pour but d’améliorersa compétitivité afin demaintenir le dévelop-pement de systèmesperformants au meilleurprix. Le seul moyen d’yparvenir était effective-ment de développer lessynergies avec SchneiderElectric pour utiliser aumieux les atouts dugroupe, tant en matièrede recherche que delogistique. En tant queDirecteur Général del’activité Motion, je suispersuadé que ce repo-sitionnement de Numau sein du groupeSchneider Electric luidonne toutes les armesnécessaires pour mieuxs’affirmer sur le marchéet continuer de proposerà ses clients des solutionsadaptées et complètes,que ce soit pour lesgammes actuelles ou àvenir.

Afin de mieux exploiter les atouts que procure un groupe international, Num a choiside favoriser les synergies avec Schneider Electric. Philippe Loirat, Directeur générade l’activité Schneider Motion, activité dont dépend Num, explique.

Les équipes R&Ddes systèmes CNC

vont peu à peuse rapprocher deséquipes Schneider

Electric sur le site deSophia-Antipolis dans

le sud de la France.Cette disposition est

déjà effective pourplusieurs personnes.

Désormais, le site deCarros, qui regroupel’ensemble desproductionsélectroniques deSchneider Electricaccueille aussi lafabrication des CNCNum.

Philippe Loirat,Directeur Générade l’activité Motionde Schneider Electric :“Je suis persuadé quece repositionnementde Num au sein dugroupe SchneiderElectric lui donnetoutes les armesnécessaires pourmieux s’affirmer surle marché et continuerde proposer à sesclients des solutionsadaptées à leursbesoins, que ce soitpour les gammesactuelles ou à venir.”

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3num information n° 39

Ligna, EMO…2003 estun bon cru

2003 est uneannée significativeen matière desalons : Ligna+

- Salon mondial de l’ex-ploitation forestière et desindustries du bois - s’estdéroulé en mai dernier àHanovre et EMO – Salonmondial des machines-outils, systèmes, robots etproduits d’automatisation- ouvrira ses portes les 21au 28 octobre prochain.En Europe, ces deux expo-sitions sont assurémentles plus imposantes dansleur catégorie par lenombre d’exposants et devisiteurs qu’elles attirent.Avec plus de 1700 expo-sants dont près de 51%

adaptées aux impératifsclients, qu’ils soient d’ordrestechniques ou économiques.

Toujoursplus réactifpour ses clients

Afin de leur don-ner une plusgrande autono-mie de fonction-

nement, Num a transformél’ensemble de ses filialescommerciales en centrede compétences (“MotionTechnologie Centers” ouMTC). Cette nouvelleorientation a pour objectifsd’accroître la réactivitéde chacune d’elles : ellespourront plus facilementdépasser le cadre desimple fournisseur dematériel ou logiciel et défi-nir une palette complètede services, parfaitementadaptée au pays où ellesse trouvent.

Pour ce faire, le champd’activité a été clairementdéfini par la stratégie del’entreprise : intervenir toutau long du cycle de viede la machine, d’abordaux côtés du constructeurlors de la conception, lamise au point, la formation,etc. puis auprès de l’utili-sateur final quand il s’agitd’implanter de nouvellesfonctionnalités, d’optimiserdes cycles existants ou degérer l’obsolescence descomposants. Grâce à leurnouveau statut, chaquefiliale aura la possibilitéd’adapter cette trame àses marchés privilégiés.

rendu filaire ou un renduréaliste avec ou sansoutil. En test déjà auprèsde quelques clients,ces nouvelles fonctionsgraphiques seront ulté-rieurement portées aucatalogue Num.

d’étrangers,Ligna a accueilliplus de 100.000visiteurs. Unefois encore, sefut l’occasionpour Num demontrer son lea-dership dansl’industrie dubois tant en cequi concerne le nombre devisiteurs reçus sur le stand,que le nombre de CNCinstallées sur les différentesmachines exposées.A EMO 2003, Num mettraen exergue, au travers,notamment, de sa nouvellegamme Axium Power, safaculté à proposer dessolutions complètes et

Quoi de plusexplicite quede voir la piècese dessiner

sur un écran au fur et àmesure des déplacementsde l’outil ! Plus la résolutionsera fine, plus le rendu serapprochera de la réalité.C’est, du reste, unedemande récurrente chezles utilisateurs de machinesà commande numérique :pouvoir vérifier sur la CN,à l’aide des nouvelles tech-nologies de simulation, queson programme pièceest correct avant de lancerl’usinage. Porté par sonélan, l’équipe R&D de Numa développé un nouveausystème de simulationd’usinage et c’est unevéritable CFAO fraisage ou

tournage qui sera intégréedans Axium Power.

Ouvertet convivial……, pour rester cohérentavec la philosophie AxiumPower, ce logiciel graphi-que 3D se caractérise,entre autres, par sonenvironnement Windows®

et son utilisation particu-lièrement simple et intui-tive. Totalement intégréà l’IHM Axium Power, ilpermet d’accéder à tousmoments aux différentscontextes de l’IHM.Les possibilités offertessont complètes et multi-ples : création d’un profil etvisualisation 3D du profilcréé, ou provenant d’uneautre CAO ; création du

programme pièce à par-tir d’un profil et sur labase des données tech-nologiques d’usinage(CFAO) ; et enfin simula-tion du programmepièce réalisé sur AxiumPower ou écrit au for-mat ISO générique(pour les programmesissus d’autres plates-formes).Ce logiciel permet véri-tablement de tester unprogramme car l’opéra-teur visualise exactementla façon dont vont sedérouler les différentesopérations d’usinage.Par exemple, si le cons-tructeur de la machineou l’utilisateur a définides cycles spéciaux, lasimulation en tiendra

compte. Côté visualisa-tion, il dispose d’unereprésentation soit de lapièce finie (tracé pièce)soit de la trajectoireoutil corrigée (prise encompte des correcteursd’outils). Cette représenta-tion sera, au choix, un

Parce qu’un beau graphiquevaut mieux qu’un long discours !

Hall 14 II

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la mise au point, si bien quele remontage n’a néces-sité qu’une seule journée.Le lundi, la ligne estrepartie avec le nouveausystème comme si de rienn’était.L’objectif initial était depérenniser une machine enmaintenant les perfor-mances. Or, la réécriturede l’applicatif et la nouvelle

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PRODUITS

Objectif coût/performance atteintpour les derniers variateurs Num

Plus que la pérennité !

À la Française deMécanique,la ligne d’as-semblage “TU”

tourne depuis plus dequinze ans quasimentsans interruption. Aussi,a-t-il été décidé de menerune opération de rétrofitoriginale à partir du kit NumPower 1760. Destinée àpérenniser, entre autres,les machines équipées de760 et 750, cette nouvelleCNC vient en lieu etplace des anciennes CNCsans modification tantde programme pièce, quede câblage ou de fixation.De plus, l’ergonomie n’estpas seulement conservée,elle est améliorée : LCD,écran plus grand…Pour ne pas arrêter laproduction, l’interventiondevait être concentréesur les congés et les

week-ends. L’implicationdes opérateurs et duservice de Maintenance aété remarquable. Aprèsplus de quinze ans defonctionnement, il fallaitaussi compter sur l’expé-rience des hommes de laFrançaise de Mécanique.Comme, cette premièreétape ne pouvait suffire, lasolution Num a démontrétoute son originalité et sasécurité.

Quelquesdizaines deminutes pourrevenir en arrière !Dans la mesure où lesessais réalisés au coursde la première phase nepermettaient pas d’avoirla certitude que tout étaitcorrect, mieux valait ne pasprendre de risque.Dans un cas classique de

rétrofit, une telle décisionpeut être lourde de consé-quence car toute nouvelleintervention sur le câblagedes entrées/sorties peutêtre une cause d’erreurssupplémentaires. L’origi-nalité de la solution NumPower 1760 est de parerà cette menace grâce àdes cartes interface quiassurent le maintien detoute la connectiqueentrées / sorties. “Cettesolution “plug and play “nous a séduits , avoue AlainGenty - Automatismes del’Ingénierie PSA PeugeotCitroën à la Française deMécanique - car, outre lefait d’accélérer l’installation,pouvoir facilement reveniren arrière a quelque chosede sécurisant.”Le temps entre les deuxinterventions a ainsi pu êtremis à profit pour peaufiner

D estinés auxapplicationscourantes, lesv a r i a t e u r s

Num GP Drive ont étéoptimisés afin d’offrir unexcellent rapport coût /performance. Compacts,bien qu'avec une alimen-tation intégrée, ils s'adap-tent juste aux besoinsgrâce à leur partie contrôlemodulaire. Parallèlement,leur association au systèmeCNC par bus numériqueDISC NT leur confère untemps de réponse trèscourt et, grâce à leurboucle de position intégrée,ils effectuent une inter-polation très fine. Il en

découle une précisiond’usinage élevée et uneexcellente qualité de l’étatde surface.Les Num GP Drive se con-nectent directement auxréseaux d'alimentationtriphasés 230 à 460 V, etsont proposés en différentscalibres : 5, 9, 15, 22, 30,45, 60 et 90 A.Les Num GP Drive sontcompatibles avec lesmoteurs synchrones deNum séries BPH/BPG etSER. En matière de capteursmoteur, l'utilisateur ale choix entre resolver etcapteurs optiques hauterésolution simple tour oumulti-tour. Le paramétrage

et le diagnostic de cesvariateurs s’effectuent àl'aide de l'outil NumGPTool.Un fonctionnement aveccapteur et une variantesans capteur (open-loopconvertisseur Fréquence/Tension) seront égalementdisponibles.Enfin, outre le montagestandard, les Num GP Driveexistent avec un refroidis-sement extérieur. Dans cecas, le variateur n’intervientquasiment pas dans l’élé-vation de température àl’intérieur de l’armoire, cequi permet de simplifierde façon importante, laventilation de l’armoire.

Couvrant les gammesde 5 à 90 A, les NumGP Drive s’adaptent

juste aux besoinsgrâce à leur partie

contrôle modulaire.

technologie mise en place ont permis d’optimiser lestemps d’accès auxmémoires embarquées etle temps de cycle du postea été réduit d’environ20% ! A cela, s’est ajoutél’amélioration de l’ergo-nomie sans aucun déran-gement des opérateurspuisque la dispositiondes touches est identique.

La machine rénovéeest une visseuse fixantla pompe à huile. En

plus des déplacementsde la tête de vissage,

la CNC gère aussitoute la communicationconcernant la baie devissage, les mémoires

embarquées,la supervision et

autres systèmes desécurité. Gros intérêt,

cet environnementest quasiment le

même pour tous lespostes de la ligne.

Rétrofit dans l’automobile

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F orte du succès rencontré par la ligne deproduction flexible mise en place fin 97,l’unité de production PPU (PiècesPrimaires Usinées) de Dassault Aviation

à Argenteuil (France) a entrepris de doubler lenombre de machines de sa cellule automatisée.Désormais composée de huit centres d’usinageMCM à broche horizontale, cette ligne FMS(Flexible Manufacturing System),d’une centaine demètres de longueur, est en mesure de produire3000 pièces de structure par mois, représentant1200 références ; 400 pièces différentes peuventêtre gérées simultanément et usinées à l’aide de2200 outils !Derrière le mur de parois vitrées, on découvrel’incessant ballet des “navettes” qui transportent,vers les huit centres d’usinage, les palettes porte-pièces de plus de 400 emplacements. Placés côteà côte, les machines travaillent en “binôme”, separtageant les outils placés dans deux magasinsde 500 outils (pour les premières machines) etdeux magasins de 600 outils (pour les dernièresinstallées).

Fonction “haute précision de contour” :plus vite et plus précis !“Cette cellule extrêmement productive estvenue remplacer de nombreuses machines-outils isolées et nous a permis de diminuer lestemps de coupe dans l’alliage léger, et d’obtenirun prix final des pièces divisé par deux ou trois”souligne M. Renouard, chef de l’unité de productionPPU (Pièces primaires usinées) chez DassaultAviation. Des performances qui, naturellement,ont été atteintes en maintenant le haut niveaud'exigences de l’avionneur en matière de précisionet d’état de surface. D’où le soin particulier apportéaux études mécaniques et aux moyens de commandeet de supervision définis en commun avec MCMet Num.L’ensemble des machines est donc piloté par descommandes numériques Num Power 1050, pourla dernière tranche, et Num 1060,pour la première.Leur fonction “haute précision de contour”permetd’anticiper la vitesse pour supprimer l’écart depoursuite,d’où une augmentation importante de lavitesse d’avance et une amélioration de la précisiond’usinage. De plus, un algorithme spécifique traitesimultanément les entrées des capteurs de la table

Dassault Aviation associeflexibilité et productivité !Dassault Aviation a mis en service sa nouvelle cellule flexible de fabrication. Huit centres d’usinage MCM,pilotés par quatorze CNC Num, peuvent usiner, en continu sept jours sur sept, les pièces de structuresnécessaires à la fabrication de douze avions par mois.

porte pièces (tilting) etdes moteurs asservis àsa rotation,ce qui permetde supprimer les insta-bilités engendrées parune variation d’inertieimportante au niveau desa charge. Or, lorsquele plateau, chargé dusupport sur lequel sontfixées les pièces, doit s’in-cliner pour l’usinage, lecontrôle des moteurs doitêtre irréprochable si onveut que ce mouvements’effectue sans oscillation.

Une gestionflexible des outils“La clé de la flexibilité de l’installation est le logicielde supervision qui a été optimisé en fonction del’expérience acquise lors de l’exploitation de lapremière ligne mise en service voici cinq ans”souligne M.Renouard. Ce superviseur développépar MCM est en permanence en liaison directeavec le système informatique de planification descommandes pour gérer en temps réel la production,définir les outils nécessaires, transmettre les ordresà l’atelier de préréglage. Il connaît la situation detoutes les pièces, des 2200 outils et des opérationsen cours notamment en provenance des machinesgrâce aux serveurs de données Num implantésdans les CNC. C’est le superviseur qui affecteà la machine la tâche à effectuer et si un incidentsurvient sur celle-ci, une autreprend le relais.“L’informatique est une chose,souligneM. Renouard, mais il ne faut pasoublier l’important travail de préparationtechnique réalisé en amont et quipermet à la cellule de travailler”. OutreCatia, puissant logiciel de CFAO deDassault System, différents logicielsdédiés servent à PPU pour la défi-nition des gammes et des nomen-clatures, les fiches d’instructions, lechoix des outils,… qui formalisentle savoir-faire de l’entreprise.

SOLUTIONS

Avec l’extension de sa ligne flexible d’usinage,

Cette cellule extrê-mement productiveest venue remplacerde nombreusesmachines-outilsisolées et a permisd’obtenir un prix finaldes pièces divisépar deux ou trois.

Les “navettes” transportent vers les huitcentres d’usinage les palettes porte-piècede plus de 400 emplacements. Placés côtà côte, les machines travaillent en “binôme”en se partageant les outils

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La machine de typefaiseuse est pilotée par

un Num Power 1050

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C réée depuis peu de temps, lasociété suisse Prejet s’est spécialisédans la découpe laser guidé parjet d’eau.Très récente, puisqu’elle

a moins de 10 ans, cette technologie réussit àpallier plusieurs inconvénients de la découpe laserclassique. Ainsi, le jet d’eau ne se contente-t-ilpas de jouer le rôle habituellement tenu par deslentilles optiques, il permet également de refroidirla matière découpée.Le résultat obtenu est probantpuisque non seulement les arêtes sont franchesmais en plus elles sont moins éprouvées par leseffets thermiques dus au laser. Résultat : ellesne présentent pas cet aspect noir de brûlé.Autre point fort et non des moindres, la sourcelaser n’a plus besoin d’être aussi proche de lacible. En jouant sur le diamètre du jet d’eau, il estpossible d’éloigner la pièce jusqu’à 100 mm, valeurà comparer aux 30 mm généralement obtenusen découpe laser classique. En outre, cette distancen’a pas besoin d’être aussi constante !

Une précision répétitive du micron !Compte tenu de ses caractéristiques, la découpelaser guidé par jet d’eau permet de réaliser despièces de très petites dimensions, de très faiblesépaisseurs avec une précision répétitive équivalenteau micron ! C’est pourquoi certaines pièces réaliséesjusqu’à présent en électrochimie ou électroérosiontrouvent désormais leur place dans le planningde production de Prejet.“Nous avons deux types d’activité, explique FranzHatebur, Directeur de Prejet. Nous sommes fabri-cants de machines et aussi sous-traitant pour desentreprises du secteur médical ou de l’horlogerie,voire de l’électronique. Avec cette technologie,le silicium se découpe en effet très bien. La découpelaser guidé par jet d’eau offre,du reste,un avantagesérieux en permettant d’optimiser la quantité dematière retirée ; phénomène très appréciable quandla matière est chère ! Nous réalisons ainsi prèsde 100.000 pièces par an, tous marchés confondus,pour le compte de diverses sociétés.Par ailleurs, comme nous maîtrisons parfaitementcette technologie en tant qu’utilisateur, nous étionsdonc très bien placés pour savoir ce dont d’autresutilisateurs ont besoin.”

Prejet fabrique denombreuses pièces

pour le médical

Suivant les quantités,il est plus économique

d’usiner des piècesque de développer

un outild’emboutissage.

Découpe laser

Le laser a fait ses preuves depuis plusieurs années en matièrede découpe. Depuis peu, une variante de cette technologiea fait son apparition : la découpe laser guidé par jet d’eau !Prejet, en Suisse, s’est spécialisé dans ce domaine.

Num, des résultats reconnusen découpe laserLe médical, l’industrie horlogère… sont desdomaines où la qualité de la découpe et la précisionsont des critères primordiaux. Tout reposedonc sur les performances de la machine et, parvoie de conséquence, sur celle de la commandenumérique.“C’est la réputation des commandes numériquesNum dans le secteur de la découpe laser qui nousa décidé, dans un premier temps, à choisir le NumPower 1050, confie Franz Hatebur. Par la suite,nous avons été confortés dans notre choix carce système numérique présente les spécificationscorrespondant à nos besoins en matière de précisionet aussi de flexibilité, car nous sommes amenésà produire des pièces de profils très différents.En d’autres termes, il faut que notre machinesoit quasiment universelle !”En tant que constructeur, Prejet s’oriente plutôtsur des machines spéciales, dédicacées au métierde l’utilisateur final. Nul doute que lesfacultés de personnalisationdes Num Power 1050retiennent l’attention desingénieurs de Prejet.Les ingénieurs de Num ontfortement contribué à laréussite de cette application.Ils ont participé à ladéfinition des besoins et ontconçut et réalisé l’armoirede contrôle, allant jusqu’àdévelopper le programmeautomate. Ils ont ainsidémontré la faculté deNum à se comporter enpartenaire, capablede faire profiter sesclients de sonexpérienceet de sonexpertise.

SOLUTIONS

Des CNC de pointe pour unetechnologie d’avant-garde

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7num information n° 39

UGV et machinesmixtes, deux voiesd’investissementpour DCN Nantes-Indret

L a société DCN est liée à des noms illustrescomme Charles de Gaulle (porte-avions àpropulsion nucléaire), La Fayette (typede frégates aux excellentes qualités de furti-

vité),etc.Constructeur et intégrateur,DCN disposed'un ensemble de compétences qui lui permettentde maîtriser la totalité de la chaîne du systèmenaval de défense, de la conception jusqu'à la réali-sation. Ces différents savoir-faire sont répartis surhuit centres industriels. Celui de Nantes-Indretdéveloppe,construit et intègre des systèmes propulsifscomplets pour bâtiments de surface et sous-marins.Compte tenu d’une activité soutenue, notammentà l’export, cette unité a repensé une grande partiede son parc de machines-outils.“Nous avons choiside nous concentrer sur les pièces complexes etde grandes dimensions pour lesquelles notre savoir-faire s’exprime totalement, explique Jean-JacquesPuaud, responsable de l’activité usinage du site.Cela nous a conduit à investir dans des machinesUGV ou des machines mixtes.”

Des gains de productivité de 30 à 40 %Début 2003, l’unité de Nantes-Indret s’est équipéed’une fraiseuse 5 axes UGV du constructeur RGI.Pilotée par un système CNC numérique Num1050 et destinée à l’usinage de pales et d’hélicesmonoblocs en cupro-aluminium, cette fraiseuseaccepte les pièces de 4,7 m de diamètre et dévelop-pe une vitesse d’avance de 12000 mm/min à24000 tr/mn. A ce jour, bien qu’elle soit pré-équipée d’outils UGV, elle fonctionne en usinagetraditionnel optimisé uniquement en conditionsde coupe et pas encore en trajectoire. «Noussommes en cours d’acquisition d’un système deFAO pour l’UGV 5 axes, révèle Jean-JacquesPuaud. Compte tenu du prix de nos pièces,nous ne pouvons pas faire de pièces d’essai ; aussipréférons-nous progresser pas à pas. Ce n’estd’ailleurs pas incompatible avec les gains deproductivité puisque avec cette fraiseuse nousavons déjà amélioré nos temps de 30 à 40%.Cette progression est due à un meilleur débitde copeaux et une optimisation des cyclesd’usinage. » Cette fraiseuse est dotée d’axesdébrochables à la volée, une fonction originaledisponible sur les CNC Num. Cela permetd’effectuer les différentes opérations avec des

têtes dédiées sans démonter la pièce. Cettemachine dispose donc de deux têtes : une pourl’ébauche et une pour l’usinage 5 axes. Unetroisième tête pour l’usinage 5 axes en coursd’investissement sera dotée d’un point pivot deplus de 500 mm. En utilisant avec précision desoutils de longue dimension, cette tête permettrad’accéder à la quasi-totalité des points d’unepièce, d’où un domaine d’utilisation très étendu.Pour les mêmes raisons de flexibilité, des axesdébrochables ont aussi été implantés sur untour mixte vertical du même constructeur.

Tournage, rectification cylindriqueet fraisage 5 axesEn exploitation depuis maintenant 2 ans, cetour vertical a également été réalisé par RGI.Contrôlé par une CNC Num 1050, ce tour secaractérise par ses dimensions et sa souplessed’utilisation. “Nous utilisons ce complexe verticalpour usiner des composants nucléaires, desmoyeux d’hélices, des compo-sants de chaîne cinématique… sondomaine d’utilisation est vraimenttrès vaste, déclare Jean-jacquesPuaud.”Référencé CV60, il est muni dequatre têtes d’usinage : tournage,rectification cylindrique, fraisage5 axes et fraisage vertical/ébauche.“Avec cette machine, nos gainsde productivité en usinage pursont, là aussi, supérieur à 30 %,poursuit-il, grâce notammentaux gains de manutention, auxregroupements de phases ainsiqu’aux suppressions de certainesétapes de meulage manuel.”“Début 2004 nous recevrons un tour parallèlehaute précision de chez Tacchi, ajoute Jean-JacquesPuaud. Pourvu de deux têtes supplémentairespour des opérations de fraisage et rectification,d’axes hydrostatiques… il offrira un diamètreusinable de 3,6 m et d’une distance entrepointes de 5,5 m. Cette fois-ci, nous bénéficieronsde la nouvelle gamme Axium Power, conclut-il.”

Afin de mieux mettre à profit son savoir-faire, DCN Nantes-Indret a récemment décidé d’investir dansplusieurs machines à forte valeur ajoutée. Toutes sont pilotées par des commandes numériques Num !

Fraiseuse 5 axes RGI“Avec cettefraiseuse nous avonsdéjà amélioré nostemps de 30 à 40%”,expliques JeanJacques Puaud,responsable del’activité usinage deDCN Nantes-Indret

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num information n° 398

SOLUTIONS

D epuis 1934, Morara s’est spécialisé dansla rectification et, aujourd’hui, cette entre-prise italienne dispose d’une gammetellement étendue qu’elle se place

indéniablement au rang d’expert. Son cataloguecomprend des machines qui, grâce à leurconception mécanique et leurs fonctions d’autoap-prentissage dans la CN, présentent des tempsde configuration réduits et une mise au point rapide.Morara propose également des machines de hauteproduction destinées à être intégrées dans descellules d’usinage. Compactes, rapides elles secaractérisent par une capacité d’enlèvement dematière très élevée. Les centres de rectification,enfin, complètent son catalogue. Ce sont desmachines haute précision,pouvant disposer jusqu’à6 meules (internes et externes) et capables d’usinerla pièce en une seule prise.Pour offrir un choix aussi vaste, l’habileté duconstructeur italien est d’avoir développé unensemble de modules fonctionnels qu’il assembleet adapte en fonction de la demande de ses clients.Une personnalisation finale en termes d’équi-pements, de meules... permet d’optimiserspécifiquement la machine à l’application.Pour l’usinage de ses broches et cônes porte-outils,ce sont les centres de rectification qui ont retenul’attention de Hanchuan Machine Tool,un importantconstructeur chinois (1600 personnes) de centresd’usinages et machines pour l’électroérosion.

Rectificationinterne etexterne en unseul placement La broche est undes composants dontdépend l’essentiel descaractéristiques d’unemachine. Or, ce sontjustement les phases derectification qui confèrentà la pièce toutes sescaractéristiques deprécision et d’état desurface. Le choix de

Quand un constructeur chinois de machine achète une machine chez un autre constructeur, nul douteque l’éloignement, entre autres, va rendre ce choix particulièrement rigoureux. Pour usiner ses brocheset cônes porte-outils, Hanchuan Machine Tool a choisi le couple Morara/Num !

Hanchuan Machine Tool pouvait donc être lourdde conséquences.L’élément déterminant dans ce choix fût l’une desparticularités des centres Morara qui consiste àrectifier la pièce, en externe et en interne, sans avoirà la démonter. Il est manifeste qu’en supprimantdes opérations de reprise de pièce, les risquesd’erreurs diminuent, comme le temps de fabricationd’ailleurs. En l’occurrence, la différence est impres-sionnante puisque là où 4 jours étaient jusqu’àprésent nécessaires, les opérateurs chinois prennentdésormais 8 heures pour rectifier une pièce.De plus,la qualité de l’état de surface et le respect des cotessont vraiment supérieurs.Il est vrai que Morara a éga-lement soigné ses systèmes de mesure et d’arrosage.

Des atouts communsLa coopération Num / Morara n’est pas récente.Les propriétés d’ouverture et de flexibilité des CNCNum sont en parfaite adéquation avec les objectifsde Morara. La première a permis au constructeuritalien de personnaliser facilement à l’environ-nement rectification l’IHM et l’interpolateur (grâceaux opérateurs temps réel).Quant à la seconde, elle est inhérente à l’imagede réactivité que Morara tient absolument à présenteret surtout à garder.Avec une CNC moins souple,la stratégie de conception modulaire suivie parMorara serait beaucoup moins efficace.La rectification est, par ailleurs, un secteur où onne badine pas avec la précision. Aussi, est-ce unsystème Num Power 1050 qui est monté sur cettemachine. Sa liaison numérique DISC NT et sesvariateurs à boucle de position intégrée (interpolationfine dans le variateur) lui permettent d’assurerune précision micrométrique des mouvementsavec une excellente répétitivité.Hanchuan Machine Tool n’aurait, cependant, jamaisaccepté d’avoir une CNC Num si le constructeurn’avait pas aussi montré qu’il était capable degarantir, en Chine, une qualité de service et desupport identique à celle fournie en Europe. Cepremier centre de rectification devrait prochainementvoir arriver son petit frère, du moins dès que lapériode de douze mois nécessaire aux tests derobustesse imposés par les Chinois sera terminée.

Rectification

Hanchuan Machine Toolplébiscite le coupleMorara / Num ! Le centre de rectification choisit

par Hanchuan Machine Tool est pilotépar un Système CNC Num Power 1050.

Là où 4 jours leurétaient jusqu’à

présent nécessaires,les opérateurs

chinois prennentdésormais 8 heures

pour rectifier unepièce avec une

qualité de l’état desurface et de respectdes cotes supérieure.

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NUMROTOplus®, la solution standard pour l'affûtage des outils,est à présent disponible sur 25 types différents de machines.Pour les affûteuses équipées d’un chargeur de pièces, il intègredésormais le module logiciel NUMROTOplus® Control qui peutautomatiquement gérer la production, en toute sécurité.

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PRATIQUE

D ans la sociétéGW GüntherWirth, tout tourneautour d'outils

rotatifs en alliage durutilisés pour les opérationsde perçage, fraisage,chambrage et alésage.Cette entreprise allemandecommercialise chaqueannée plus d'un milliond'outils de ce type dansle monde entier.Dans cette branche, letemps est un bien précieux.C'est pourquoi les machinestournent 24 heures sur 24,sept jours par semaine. Unfonctionnement automatiséest de ce fait indispensable.Une machine MichaelDeckel S20Num est pource faire équipée d'unchangeur de têtes d’af-fûtage pouvant comportersix logements pour corpsabrasifs disposés en étoile.Ces derniers comptentjusqu'à 3 meules. Lamanipulation des pièces

est assurée par un robotqui les prélève sur unepalette comportant 240emplacements.Pour de telles affûteusesd'outils équipées d'unchargeur de pièces, Numpropose en complémentde ses systèmes CNCdotés de NUMROTOplus®,le logiciel NUMROTOplus®

Control, destiné à la gestionautomatique de la pro-duction ou du réaffûtage.Les programmes piècessont élaborés avecNUMROTOplus® pendantla journée et sont portésdans la liste de jobs deNUMROTOplus® Control.Cette liste de jobs estensuite traitée en auto-matique pendant la nuit, leplus souvent sans présencehumaine. Mais cela permetégalement d'obtenir unmaximum de productivitépour l'équipe de jour : pendant que l’affûteuserectifie en automatique les

pièces programmées aupréalable, l'opérateur peutréaliser en parallèle denouveaux programmespièces.Pour que le job managerpuisse travailler, il faut faireappel à un palpeur intégrédans la machine. Aucours d'une production ensérie, la longueur de lapièce brute est souventcontrôlée par palpeur, ainsique parfois les erreurs deconcentricité (compensa-tion de l'erreur de serrage).Lors du réaffûtage d'unesérie, les données géo-métriques à contrôlercomprennent par exemplele diamètre, le profil del’hélice et son pas, ainsique la profondeur de lagoujure et l'évolution desa forme.Aujourd’hui, presquetoutes les machines sontéquipées d'un palpeur. Ilexiste même bien souventun deuxième palpeur quimesure les meules. Al'issue de la rectificationd'une série, le palpeur demeule se déplace sur lameule, contrôle la qualitéde l’abrasif, mesure l'usureet actualise le diamètredans le programme.

Une solutionencenséepar le personnelLe personnel de GW estenthousiasmé par lasolution d'automatisationréalisée, comme le préciseHarald Wirth, le PDG dela société : “La connexionentre la machine ultra pré-cise d'une part, et le

chargeur et le logicielNUMROTOplus® d'autrepart a été parfaitementrésolue et le maniement estd'une grande simplicité.”C'est précisément pour laproduction d'outils spéciauxque le niveau de flexibilitéobtenu est appréciable. Lepersonnel travaille parroulement de 2 équipes dejour, tandis que lesmachines effectuent ensupplément un traitementde nuit.Un des facteurs essentielsd’un Job Manager est ceque l’on appelle l’ExceptionHandling (la réaction à unévénement imprévu). Si unrésultat non plausible estidentifié pendant le balayageau milieu d’une série (parceque la pièce a été malinsérée dans le mandrin deserrage, par exemple), laproduction doit pouvoir sepoursuivre sans interruption.Dans ce cas, la pièceconcernée est ramenée àson emplacement d’originedans la palette. De même,dans la liste des tâches,un point rouge apparaîtdans la colonne Etat pourindiquer l'étape de pro-duction. L’opérateur quitravaillera sur la machinele lendemain matin pourraainsi immédiatement iden-tifier la pièce défectueuse.Sécurité, productivité,convivialité…NUMROTOplus® Controlconstitue réellement unatout concurrentiel.

Sur cet écran,la liste de tâchescompte cinq sériesdifférentes d’outils(fraises, forets,fraises profilées).Pour l’étape deproduction 6,il s’agit de fraisesconiques déjàéquipées de gorgesqui doivent fairel’objet d’un balayagecomplet avant d’êtreaffûtées sur la basedes résultatsdu balayage.

Affûtage non-stop avecNUMROTOplus® Control !

L’usine Günther Wirth est composée deplusieurs affûteuses, toutes pilotées par des

CNC Num et équipées du logicielNUMROTOplus®.

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Pouvez-vous rappeler les grands objectifsde l’institut PTW ?Créé en 1894, l’institut de Darmstadt est un centreeuropéen de référence en matière de machines-outils. C’est en 2001 qu’il a été rebaptisé institutPTW (Produktionsmanagement,Technologie undWerkzeugmaschinen) étendant ainsi manifestementson expertise à la gestion de Production et à laTechnologie. En effet, l’UGV notamment,domaine sur lequel nous travaillons depuis plus de20 ans, a mis en exergue le besoin de mettre enœuvre une stratégie industrielle globale oùmanagement, technologie et moyens de productionproprement-dits sont fortement imbriqués.Dans ce contexte, l’institut PTW travaille surplusieurs projets où Machines-outils et composants,CFAO et Technologie (en motorisation, outils, …)sont les plus importants. Les thèmes de ces projetssont établis avec une dizaine de partenaires indus-triels. Fait significatif dans notre fonctionnement,50 % de nos subventions proviennent des indus-triels avec qui nous travaillons en relation très étroite.

Avant de prendre la direction de cet institut,vous aviez vous-même une cultureindustrielle très marquée ?Oui, après des études en génie Mécanique àl’Université de Stuttgart et mes recherches enDoctorat, j’ai travaillé quinze ans dans l’Industrie,où

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Interview du Prof. Dr-Ing E. Abele, directeur de l’Institut PTW

En 2000, le professeur Dr-Ing. Eberhard Abele a pris la direction du célèbre institutPTW de l’Université de Darmstadt, succédant ainsi au professeur Dr-Ing Herbert Schulz.Réputé pour la qualité de ces travaux en matière de machines outils et plus précisémentd’UGV (Usinage à grande vitesse), cet institut existe depuis plus de 100 ans.

j’étais Responsable du Développement Technologie/Productique et Directeur Technique. Pendant cettepériode, j’ai eu l’occasion de mettre en œuvreun système CAO intégrant la Feature Technology.Cette expérience a montré que pour gagner enproductivité il faut tenir compte de l’intégralitéde la chaîne, CFAO / CNC / moto-variateur /outil. Cette conviction a donné naissance aux“awards”européens de l’UGV (Hai-Spid machiningawards) dont la dernière édition a été organiséeà Steyr avec un partenaire autrichien.Pour les “awards”, nous avons défini un moulequi regroupe des particularités nous permettantde mesurer de façon fiable la qualité des différentesprestations. L’année dernière, nous avons obtenudes temps de fabrication allant de 1h20 à 8 heurespour une même pièce. Or, il apparaît que ce nesont pas les performances intrinsèques de chaquecomposant de la chaîne qui priment, mais la manièredont l’utilisateur sait maîtriser l’intégralité de sonprocess afin d’en tirer le meilleur.

Toutefois, que pensez-vous de l’évolutiondes systèmes de CFAO ? Croyez-vousque nous allions vers la disparition desfonctions G et M et vers la généralisationd’interfaces standards comme STEP ?Beaucoup de choses vont dépendre du domained’activité de l’utilisateur et de la nature de saproduction. Actuellement la FAO détermineles paramètres de fabrication (codes G, M…) enfonction des données qui,issues de la CAO,définissentla forme à usiner. Puis, un post-processeur permetd’adapter ces paramètres à la machine utilisée.C’est pour éviter cette dernière étape qui est troptributaire de la machine et qui pénalise toutemodification du process de fabrication, que leconcept STEP est né. L’université de Darmstadta d’ailleurs beaucoup contribué à ces travaux.A l’époque, il s’agissait de développer un standard.Aujourd’hui, peu de fournisseurs de CFAO ontintégré le concept STEP et le marché a beaucoupchangé. Si je m’appuie sur le marché allemandpar exemple, au début des années 90, il y avaitenviron 10 entreprises de CNC et 20 deCFAO. La multiplicité des possibilités justifiaitla recherche d’un standard. Aujourd’hui, il n’ya plus que 3 ou 4 sociétés de CNC et 5 de CFAO.En raison de cette diminution du nombre de fournis-seurs, on peut s’attendre à ce qu’apparaisse un

RÉFLEXION

ProfesseurDr-Ing. Eberhard Abele,chef de l’Institut PTW(Produktionsmanagement, Technologie undWerkzeugmaschinen)

de Darmstadt

“Il faut considérer l’ensemble : CFAO/CNC/moto-variateurs/outil !”

Pour que UGV et Compositesfassent bon ménage

Au cours de ces dix dernières années, les matériaux composites ont jouéun rôle de plus en plus prépondérant, notamment dans l’aéronautique. A

titre d’exemple, 15% des pièces de grande dimension d’un A340/600 sontdéjà en composite et ce pourcentage va continuer d’augmenter dans desproportions très importantes sur les nouvelles générations d’avions. Cette évolution technologique du métal vers les composites, entraîne pourl’usinage en général et l’UGV en particulier de nouvelles contraintes qu’unecommande numérique doit prendre en compte.Afin d’offrir des prestations parfaitement en phase avec les besoins du marché,Num a rejoint dernièrement le groupement d’industriels partenaires“Composites”. Composé de société de coupe, d’usineurs, d’universités/écoles d’ingénieurs… ce groupement a pour objectif de réfléchir sur lesutilisations possibles des matériaux composites et des conséquencesen production.

REPERE

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L’ intérêt de Num pour la technique UGVne date pas d’hier. Ses recherches etdéveloppements en la matière ont eu,du reste,plusieurs retombées innovantes

sur ses produits ; citons par exemples les algorithmesde “Haute précision de contour”, le look ahead,l’accélération à jerk contrôlé, l’ARS (AdvancedResonance Suppression), le Smooth interpola-tion, le Smart Servo Balance… qui permettentde concilier vitesse, précision et réactivité.Mais Num collabore aussi à de nombreuses journéestechniques dont l’objectif est de jouer un rôleformateur au près des utilisateurs ou d’échangerdes retours d’expérience avec les autres acteursde cette technologie. Ainsi au premier semestre,Num a participé à la quatrième édition des “Inter-national Conference on Metal Cutting and HighSpeed Machining” organisés par l’Université(PTW) de Darmstadt (Allemagne). A peu prèsà la même époque, a eu lieu la journée techniqueUGV de l’IUT du Limousin à Limoge (France)où les ingénieurs de Num ont exposé les der-niers systèmes Axium Power et aussi démontréque l’UGV, ce n’était pas seulement aller vite, mais

c’était surtout savoir freiner !Enfin, plus récemment, lors des 11èmes journéesde l’UGV à Steyr (Autriche), Num a confirmél’importance des réglages au niveau des asservis-sements pour usiner vite et bien.

standard de fait.Parallèlement, les besoins sont très différents suivantla nature de la production considérée.Les entreprisesqui fabriquent des pièces de série ont absolumentbesoin d’un système de CFAO performant, neserait-ce que pour fournir l’ensemble des documentsdemandés par les nouvelles législations. En revanche,une société qui produit des pièces quasi-unitairespeut disposer d’une CFAO simple mais il lui faudrasurtout s’appuyer sur la compétence et l’expériencede ses programmeurs pour peaufiner certains détailsdirectement sur la machine. De même, si desfonctions telles que les NURBS vont irrémé-diablement s’imposer dans des domaines tels quele moulage ou tout autre secteur ayant des surfacesgauches, il est logique de penser que les fonctions Get M resteront un moyen efficace de programmerl’usinage de pièces cubiques, comme c’est le casavec les pièces hydrauliques.

Selon vous, en UGV, quelles évolutionsallons-nous connaître au coursdes prochaines années ?Dans une chaîne d’entraînement, la technologiechoisie pour le moteur conditionne le choix desautres composants. A ce niveau, l’apparition desmoteurs linéaires est incontestablement un faitmarquant. Il est vrai qu’ils présentent une excellentedynamique.Toutefois, il faut noter que les solutionsclassiques ont également connu des évolutions.Ainsi, les vis à billes hydrostatiques qui,en réduisantfortement l’influence des frottements, permettentd’atteindre des performances sensiblement

comparables à cellesdes moteurs linéaires.Dans ces conditions, il ya de fortes chances pourque,d’une part, les prixde ces derniers dimi-nuent et que, d’autrepart, des solutionsmixtes, associantmoteurs linéaires etrotatifs, se multiplient.Ce sont probablementles broches qui vont leplus évoluer au coursdes années à venir. Il estvrai que, de leurs performances en matière de couple,dépendent l’utilisation de nouveaux outilsmodernes. Dans l’avenir, les moteurs synchronesseront vraisemblablement utilisés car ils offrentdes possibilités de contrôle plus précis.Par ailleurs,des capteurs (vibration, force, température,humidité…) seront de plus en plus intégrés dansles broches, avec pour objectif d’optimiser la vitessed’avance en fonction des mesures et de restertoujours en limite des possibilités. D’une certainefaçon, il s’agit de réaliser une commande adaptative.On peut aussi imaginer d’intégrer dans les brochesun mouchard. Celui-ci permettra, au regard desmesures enregistrées avant une panne,de déterminerqui, du constructeur de machine ou de broche,doit assurer la garantie.

Stand Num lors des4ème journéesinternationales del’UGV à Darmstadt.

Num s’investit dans l’ UGV

4ème journéesinternationales del’UGV à Darmstadt –Organisateur de cesjournées, l’InstitutPTW de Darmstadtexiste depuis plus de100 ans. Sa réputationen matière detechnologie UGVn’est plus à faire.

Revue périodique éditéepar Num SA - Immeuble“Les Courlis” - 46 avenueKléber - 92700 ColombesTél. : +33 (0)1 34 23 66 66Fax : +33 (0)1 34 23 65 49Site : schneider-num.comRCS Pontoise B 311 845 341Directeur de la Publication :Roberto BrignoloRédacteur en chef :Laurence PetitguyotRéalisation : AVANA34, rue de la Bretonnerie45000 OrléansTél. : 02 38 77 88 883ème trimestre 2003

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