L'angle mort de l'automatisation se situe au niveau de la coupe
Des outils équipés de capteurs au cœur de l'automatisation intelligente
Bien que les fabricants aient rationalisé les changements d'outils, la détermination du moment où il faut remplacer une plaque de coupe dépend toujours de l'intuition de l'opérateur. Les outils équipés de capteurs fournissent des données en temps réel sur les forces de coupe et les vibrations pendant l'usinage. L'analyse de ces données permet de déterminer avec plus de précision quand remplacer une plaque de coupe, ce qui réduit les temps d'arrêt et sécurise mieux la connaissance du processus.
La prochaine étape de l'usinage intelligent
Les attentes en matière de fabrication intelligente sont élevées. Selon l'étude 2025 Smart Manufacturing and Operations de Deloitte, 92 % des fabricants interrogés pensent que la fabrication intelligente deviendra le moteur de la compétitivité dans les années à venir, grâce à l'augmentation de la productivité, de la capacité et de la production.
Pourtant, il ne suffit pas de programmer plus rapidement ou de placer des robots sur les machines si le processus d'usinage réel dépend encore de l'expérience ou de paramètres trop conservateurs.
Une véritable automatisation exige une vision en temps réel de ce qui se passe pendant le processus de coupe, afin de pouvoir intervenir avant que des défauts ou des temps d'arrêt ne se produisent.
Aperçu en temps réel du processus de coupe
Les outils, adaptateurs et porte-outils dotés de capteurs intégrés enregistrent en permanence des données importantes sur le processus pendant l'usinage. Ils mesurent notamment les efforts de coupe, les vibrations et les vibrations de surface à la pointe de l'outil. Ces informations sont transmises en temps réel à une interface opérateur ou directement à la commande de la machine.
Ainsi, les écarts peuvent être détectés et corrigés immédiatement. En fonction de la situation, la machine peut automatiquement faire une courte pause, ajuster les paramètres ou changer d'outil. Il en résulte un processus plus stable, avec des performances constantes et reproductibles d'une équipe à l'autre.
Productivité accrue et durée de vie prolongée des outils
Grâce aux capteurs, ces outils augmentent la productivité en stabilisant le processus d'usinage et en réduisant les temps d'arrêt imprévus. Lorsqu'un processus fonctionne de manière fiable, les fabricants peuvent produire en toute confiance pendant de plus longues périodes sans surveillance. Par conséquent, l'accent n'est plus mis sur la dotation en personnel, mais sur le temps de coupe effectif maximal.
En termes de durée de vie des outils, les capteurs offrent également des avantages significatifs. Aujourd'hui, de nombreux ateliers remplacent encore les outils à intervalles fixes pour éviter les défauts. Par conséquent, la durée de vie utile des outils est perdue. D'autres attendent trop longtemps, ce qui entraîne des cassures, des rejets et/ou des temps de réparation supplémentaires.
Grâce aux données en direct de la coupe, les décisions sont désormais basées sur des faits et non plus sur des sentiments. Les plaques de rechange sont remplacées lorsque des signaux indiquent effectivement que la fin de la durée de vie approche. Sur plusieurs machines et cycles de production, cela se traduit par des temps de production plus longs, moins d'interruptions et des taux d'utilisation plus élevés sans personnel supplémentaire.
Assurance des connaissances numériques
Outre l'optimisation des processus, les outils de détection permettent également de faire face à la perte de connaissances. Selon la World Manufacturing Foundation, 74 % des entreprises ont du mal à attirer suffisamment de talents techniques. Dans le même temps, les opérateurs expérimentés quittent l'atelier, menaçant de perdre de précieuses connaissances pratiques.
En stockant systématiquement les données de processus - telles que les enregistrements de signaux, les valeurs limites et les journaux d'événements - les entreprises peuvent capturer cette expertise sous forme numérique. Les systèmes basés sur des capteurs servent ainsi de référence pratique pour le réglage des paramètres et le dépannage, indépendamment de l'équipe ou du lieu.
Lorsque les connaissances sont stockées dans des données et des modèles plutôt que dans l'expérience de chaque employé, les décisions deviennent plus cohérentes et reproductibles. Les responsables de la production disposent également de données de processus traçables pour les audits et la documentation destinée aux clients, tandis que les ingénieurs disposent d'une base solide pour l'amélioration continue des processus.
Intervention automatique
De nombreuses entreprises associent la visualisation des données à l'automatisation. Bien que les graphiques et les tableaux de bord offrent une meilleure visibilité, ils requièrent toujours une interprétation et une action humaines.
Avec les outils de détection, cependant, l'automatisation peut aller plus loin. Lorsque les vibrations ou les forces de coupe dépassent les limites prédéfinies, la machine peut intervenir automatiquement. Il peut s'agir d'interrompre le processus, de rétracter l'outil, d'ajuster l'avance ou de lancer un changement d'outil.
Ainsi, la machine protège activement la pièce à usiner, l'outil et l'installation, avant même que les défauts ne se propagent dans le processus. Cela permet des cycles de production stables, répétables et sans surveillance, y compris une production fiable 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.
Une approche pratique avec CoroTurn® Plus
Pour combler le fossé entre les données des capteurs et la commande de la machine, Sandvik Coromant a développé la solution de capteurs CoroTurn® Plus. Le système prend en charge différents niveaux d'automatisation, en fonction de la maturité de l'atelier.
Lorsque CoroTurn® Plus est relié à CoroPlus® Viewer sur PC ou tablette, les opérateurs ont un aperçu en temps réel des vibrations et des efforts de coupe. Ils reçoivent des alertes en cas de dépassement des valeurs limites, peuvent analyser les tendances et enquêter plus rapidement sur les écarts. Les données collectées leur permettent également de prévoir l'usure avec plus de précision et de remplacer les outils à temps.
L'étape suivante est l'intégration avec CoroPlus® Connected. Dans cette configuration, les mêmes signaux sont transmis directement à la commande numérique de la machine. Les utilisateurs peuvent définir des valeurs limites pour les vibrations, la charge et les vibrations, après quoi la machine prend automatiquement des mesures correctives dès que des écarts se produisent.
Ainsi, la surveillance évolue vers une véritable prise de décision pilotée par la machine et permet un degré plus élevé d'autonomie dans la production.
La coupe, clé de la fabrication intelligente
La fabrication intelligente dépend en fin de compte de ce qui se passe à l'extrémité de l'outil. Les plateformes en nuage et les tableaux de bord augmentent la visibilité, mais sans connaissance de la coupe, le processus d'usinage reste vulnérable.
Les outils dotés de capteurs comblent ce chaînon manquant. Ils font de l'usinage un processus gérable, contrôlable et prévisible qui constitue la base d'une production fiable et d'une automatisation durable.
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