La CFAO devient de plus en plus importante pour les tôliers
Les portails web raccourcissent particulièrement les délais d'exécution
Ces dernières années, la numérisation a créé une dichotomie dans l'industrie de la tôle. D'une part, une poignée d'entreprises sont totalement engagées dans l'utilisation de portails web, derrière lesquels se trouvent leurs processus numériques. D'autre part, de nombreuses entreprises de tôlerie travaillent encore 'à l'ancienne': elles calculent d'abord et lorsque la demande se transforme en commande, elles programment elles-mêmes sur base des dessins ou des modèles 3D fournis par les clients. Que nous réserve l'avenir?
AUTOMATisatION
L'automatisation de la préparation du travail devient de plus en plus importante pour plusieurs raisons. Tout d'abord, pour la simple raison que l'industrie métallurgique est constamment à la recherche d'améliorations de l'efficacité. Non seulement pour réduire les prix de revient, mais aussi pour réduire les délais.
Ainsi, une commande peut être mise en production beaucoup plus rapidement si la fabrication des programmes est partiellement automatisée.
La troisième raison est le manque de travailleurs qualifiés. La numérisation présente ici un double avantage: elle permet d'économiser de la main-d'œuvre et, en tant qu'entreprise manufacturière, elle devient plus attrayante en tant qu'employeur pour les jeunes. L'automatisation contribue à donner une image de haute technologie et correspond mieux aux souhaits de la génération Z en matière de travail.
Hexagon relie la nouvelle version de Radan directement au logiciel de modélisation Designer. Cela permet de valider virtuellement les conceptions en vue d'une production optimale. La fonction de prédiction du comportement des matériaux de Designer permet de réduire le nombre de prototypes nécessaires. L'essai, que l'on rencontre encore souvent avec un nouveau produit, est alors abandonné et nous nous dirigeons vers une production de première qualité
Lié à la machine ou indépendant?
La première étape de la mise en œuvre d'un logiciel de CFAO dans un atelier de tôlerie consiste à choisir entre le logiciel du fabricant de la machine et celui d'un tiers, un développeur de CFAO indépendant. A première vue, la première option semble la plus facile.
Surtout si l'achat va de pair avec l'acquisition d'une nouvelle machine, par exemple une découpeuse laser ou une cintreuse à commande numérique. Tout provient alors du même fabricant. Et les programmes générés par le logiciel seront optimisés pour les machines.
Cette option offre également des avantages en matière de service et d'entretien. Le secteur est donc très différent de l'industrie de l'usinage, par exemple. Dans le secteur de la tôlerie, les constructeurs de machines proposent depuis longtemps des logiciels de programmation et de planification, ce qui n'est que sporadiquement le cas dans le secteur de l'usinage.
Cette solution présente également des inconvénients. Tout d'abord, rares sont les entreprises de tôlerie qui n'ont qu'une seule marque de machines. Il est donc préférable d'opter pour un logiciel de CFAO doté de post-processeurs adaptés aux différents types de machines. Par exemple, le logiciel peut-il également être utilisé pour programmer des machines plus anciennes en externe? Certains logiciels OEM le permettent.
Il n'est pas facile de changer de logiciel de CFAO. Mais que se passera-t-il si une machine d'une autre marque arrive sur le marché?
En outre, il est possible de standardiser la préparation du travail pour toutes les étapes du processus, car on travaille avec le même logiciel pour toutes les machines. On peut alors développer un flux de travail cohérent pour l'ensemble du processus. La plupart des développeurs de logiciels indépendants proposent des modules pour toutes les étapes du processus de tôlerie.
En outre, les logiciels constituent le cœur de métier de ces entreprises: on peut donc supposer qu'elles veulent toujours garder une longueur d'avance en termes d'innovation.
Enfin, il faut se demander ce que l'avenir nous réserve: il n'est pas facile de changer de logiciel CFAO. Mais que se passera-t-il si une machine d'une autre marque arrive sur le marché? Ou si la relation avec le fournisseur actuel se dégrade complètement? Il est alors plus facile de passer au logiciel d'une tierce partie.
Toutefois, les caractéristiques du logiciel, sa facilité d'utilisation, les formations et, bien sûr, les coûts sont des éléments importants à prendre en considération.
Valk Welding est l'une des entreprises qui travaillent activement au développement d'un logiciel permettant de programmer automatiquement des robots de soudage sur base d'un modèle 3D auquel ont été ajoutées des informations sur le soudage
Devis et programme automatiques
Les portails web consacrés au travail de la tôle sont de plus en plus nombreux. Le nombre d'entreprises qui numérisent largement le processus de demande augmente rapidement, en particulier aux Pays-Bas. Pour ces applications, les éléments des développeurs de logiciels tels que CAO/FAO, ERP et MES sont réunis dans une base de données SQL. Non seulement l'offre sort du système quasiment en temps réel, mais comme toutes les données sont déjà stockées dans le système ERP, il suffit de quelques clics de souris pour convertir la demande en commande client.
Les nouveaux outils des systèmes de CFAO calculent automatiquement les prix de revient sur base d'un modèle 3D, en format natif ou en format STEP. De plus en plus de fournisseurs intègrent ce module dans leur logiciel, tandis que d'autres proposent des solutions quasi clés en main pour un portail web. Le modèle 3D joue ici un rôle crucial. La définition basée sur le modèle (MBD) est l'avenir de l'échange des données de fabrication.
Robots de soudage
Les données pertinentes pour la production sont ajoutées au modèle numérique en 3D et sont automatiquement lues et traduites en programmes pour la machine. Cela existe depuis un certain temps pour la découpe laser et le pliage, mais il existe désormais des solutions pour programmer automatiquement les robots de soudage sur base du modèle 3D.
Dans ce cas, les instructions de soudage sont placées dans un fichier XML séparé et la géométrie des soudures provient du fichier STEP. Le logiciel programme de manière à ce qu'un maximum de choses soient soudées à la main. Un système de suivi des cordons de soudure permet de corriger automatiquement tout écart mineur.
Il existe également des solutions permettant de programmer automatiquement des robots de soudage sur base du modèle 3D
Cette méthode engendre un surcroît de travail en amont, mais le gain de temps lors de la création du programme du robot est largement supérieur. Un point critique demeure: la conversion d'un modèle CAO d'un format natif vers un format STEP n'est pas encore tout à fait parfaite. Cela dit, les gains de temps sont considérables, tant au niveau de l'établissement du devis que de la préparation du travail.
Actuellement, les développeurs de ce logiciel utilisent pleinement l'intelligence artificielle. Les algorithmes, par exemple, apprennent de mieux en mieux à reconnaître les endroits où une chaleur excessive risque de pénétrer dans une pièce et adaptent automatiquement leur programme en conséquence.
L'an dernier, la société néerlandaise Widenhorn a remporté le prix de l'innovation Technishow avec son AfraapTool. Cet outil est intégré au logiciel de CFAO PROfirst. Les collaborateurs qui retirent une tôle découpée peuvent voir sur un écran les pièces d'une commande qui vont ensemble grâce à des couleurs. Une fois que toutes les pièces ont été retirées, un signal est automatiquement envoyé au système ERP pour indiquer que le travail de coupe est prêt pour l'étape suivante
Réduction des délais
L'un des principaux avantages des logiciels de CFAO est la réduction des délais d'exécution. Les versions les plus récentes peuvent déplier automatiquement un modèle 3D et le programmer pour la machine de découpe laser et la plieuse CNC. Les programmes de coupe peuvent être facilement optimisés pour réduire les temps d'usinage.
L'imbrication automatique, en particulier, permet de gagner du temps et d'économiser des matériaux. Dans les nouvelles versions du logiciel, l'imbrication est beaucoup plus efficace que par le passé. Compte tenu des prix élevés des matériaux et de la pression exercée sur l'industrie manufacturière pour qu'elle produise de manière plus durable – et donc qu'elle gaspille moins de matériaux – l'importance de l'imbrication va continuer à croître. Il est tout aussi important de relier les logiciels de CFAO aux bases de données sur les matériaux.
Cela permet de prédire virtuellement le comportement de la tôle, par exemple lors du pliage, et d'ajuster le programme en conséquence. Les connaissances que possèdent actuellement les opérateurs les plus expérimentés deviennent ainsi accessibles à tous les acteurs de la production par l'intermédiaire du logiciel.
OUTILS D'OPTIMISATION
Une fois le programme terminé, les outils d'optimisation du logiciel peuvent être utilisés pour optimiser les trajectoires des outils et les paramètres de coupe afin de réduire les temps de cycle et d'améliorer la qualité de la coupe. Dans le domaine de la tôlerie, le format STEP, standard universel, prend de plus en plus le relais de l'ancien fichier 3DXF.
Mais le risque de perte d'informations lors de la conversion demeure. C'est pourquoi de nombreux logiciels de FAO pour l'industrie de la tôlerie permettent de lire des fichiers CAO natifs. Les fichiers de données originaux peuvent être traités directement.
Grâce aux outils de simulation les plus récents du logiciel, le processus peut être exécuté de manière entièrement numérique avant qu'une seule tôle ne soit introduite dans la machine. Il est ainsi possible de vérifier les éventuelles collisions ou déviations. Il est également facile de compenser les différentes étapes de production en quelques clics, au lieu de devoir le faire pour chaque machine séparément.
Le nouveau logiciel de CAO comprend une technologie permettant de prédire le comportement de la tôle, par exemple son rebondissement après le pliage. Cela signifie qu'un produit peut être fabriqué correctement du premier coup et qu'il faut moins de temps de réglage sur la machine.
Tous ces éléments plaident en faveur de cette méthode de travail. Lors du choix du logiciel, il est toutefois important de prêter attention à l'interface avec d'autres logiciels d'entreprise, tels que le logiciel de gestion intégré (ERP) ou le logiciel MES (Manufacturing Execution Software), qui permet de contrôler numériquement l'ensemble du processus à distance et de surveiller les principaux indicateurs de performance clés (KPI).
