EMO 2019] L'innovation dans le domaine de la machine-outil stimule la durabilité des procédés de fabrication

L'innovation dans le domaine des machines-outils stimule la durabilité des processus de fabrication.

Le développement rapide des technologies de l'information et leur intégration transparente dans les processus de fabrication est le principal moteur de la quatrième révolution industrielle actuelle. Avec les machines-outils jouant un rôle unique et de premier plan dans la fabrication, l'innovation numérique dans la technologie des machines-outils joue déjà un rôle central dans les efforts visant à accroître la durabilité de la fabrication.

Ralf Reines est ingénieur-conseil chez VDW (l'association allemande des fabricants de machines-outils), qui organise tous les deux ans le salon EMO. Pour lui,

L'introduction des technologies numériques transforme actuellement le domaine de la machine-outil. Le développement de machines-outils vertes qui minimisent la consommation d'énergie, éliminent les déchets et réduisent la pollution de l'environnement est essentiel pour le développement durable de la fabrication.

Devenir intelligent

L'un des moteurs d'Industry 4.0 et du développement de l'IIoT est le déploiement croissant de capteurs toujours plus sophistiqués dans les centres d'usinage et les machines-outils eux-mêmes. Ces capteurs fournissent les données et la connectivité qui sont à la base de "l'usine du futur".

La collecte et l'analyse des grandes données fournies par les machines-outils permet d'optimiser l'ensemble du cycle de vie de l'outil, permettant un suivi (et un ajustement) en temps réel du processus de production, ainsi qu'une maintenance prédictive, qui peut augmenter la durée de vie de l'outil lui-même. Il permet également d'affiner la conception de l'outil sur une base évolutive, minimisant ainsi l'utilisation des ressources et l'impact environnemental dans le temps.

Récolte de haute technologie

Le nombre croissant de capteurs intégrés dans les machines-outils intelligentes doit tous être alimenté. Alors que les piles étaient généralement utilisées dans le passé, elles ont une durée de vie limitée et peuvent prendre des milliers d'heures-homme à remplacer. Le développement rapide de la technologie de récupération de l'énergie offre une alternative beaucoup plus écologique, moins coûteuse et plus conviviale.

La récupération d'énergie des accélérations des machines-outils tournantes est principalement influencée par la vitesse de l'outil et le nombre d'arêtes de coupe, tandis que la récupération d'énergie des outils non tournants dépend des vibrations. D'autres techniques de récolte tirent leur énergie de la température ambiante et des courants d'air.

Le leader allemand de la machine-outil BENZ présente cette semaine à l'EMO de Hanovre 2019 les avantages de la récupération d'énergie et d'un fonctionnement intelligent à capteurs, avec son nouveau magasin à outils rotatifs Hybrix et son système de brochage LinA IIoT-ready.

À la hauteur

De l'aérospatiale et de l'automobile à la construction navale et à l'énergie nucléaire, un large éventail de secteurs industriels exige aujourd'hui des composants extrêmement complexes et parfaitement adaptés à la première utilisation. Sans risque d'erreurs de production, les systèmes de mesure automatisés et très précis et les boucles de rétroaction rapide sont de plus en plus intégrés dans le processus de fabrication, explique Ralf Reines.

Ces systèmes permettent de mesurer la pièce en machine, pendant ou après la fabrication, en conservant sa configuration d'origine et en évitant l'interruption du processus de fabrication. Cela permet d'économiser du temps, de l'énergie et de l'argent.

Pour les utilisateurs de machines-outils, les palpeurs à contact et les palpeurs laser pour machines-outils CNC (commande numérique par ordinateur) permettent le réglage automatique des outils, le réglage des pièces, le calibrage sur machine et la vérification des pièces et des processus. Ils permettent de réduire les temps de réglage et d'inspection et d'éliminer ou de contrôler les sources de variation des procédés - des exigences clés pour la production efficace de pièces de haute qualité.

Les machines de mesure de la société allemande Wenzel Group, également présentées à l'EMO, utilisent les dernières solutions optiques et les têtes de mesure 5 axes les plus récentes, fournissant une rétroaction quasi instantanée aux machines d'usinage via des boucles de contrôle fermées. Le fabricant de techniques de mesure propose des solutions supplémentaires qui permettent de détecter et de corriger très tôt les problèmes éventuels sur les machines, de prolonger leur durée de vie et d'accroître leur durabilité.

Puissance douce

Les logiciels de pointe peuvent également réduire l'empreinte environnementale des opérations des machines-outils, ajoute M. Reines.

L'utilisation de jumeaux numériques réduit les temps d'arrêt, augmente encore la productivité et améliore la sécurité. A l'aide de simulations, les programmes CN (commande numérique) et les stratégies de production peuvent également être optimisés. La plate-forme IoT dans le hall 9 de l'EMO Hanovre 2019 en donne un aperçu complet.

Le constructeur allemand de machines-outils Klingelnberg présente plusieurs solutions logicielles innovantes au salon de Hanovre. La plate-forme GearEngine de l'entreprise sert de point de collecte central pour les données de production des machines-outils et déploie des services de données basés sur des logiciels pour les opérateurs d'outils. Son nouveau système SmartTooling identifie les outils et les montages des fraiseuses à engrenages coniques à l'aide de codes Data Matrix et les gère de manière centralisée dans une base de données. En augmentant l'efficacité des outils, les deux systèmes contribuent à un usinage durable.