Programmation automatisée – simple et rapide
HÄWITOOL AG | Amriswil, Suisse
Les fabricants de moules et outillages améliorent les performances de programmation et de fraisage avec le système FAO hyperMILL : Le fabricant suisse de moules et outillages HÄWITOOL mise sur l’automatisation – pour son parc de machines et désormais aussi pour sa programmation FAO. Dans ce cadre, l’entreprise a investi dans le système de FAO hyperMILL d’OPEN MIND qui contribue de manière décisive à une programmation et à un usinage rapide et efficaces grâce à ses stratégies 5 axes avancées, au pack haute-performance hyperMILL MAXX Machining et à hyperMILL AUTOMATION Center.
Concevoir des produits de pointe dans le domaine de la fabrication de moules et outillages, telle était l’idée commerciale de Christoph Häberli et John Wirth lorsqu’ils ont fondé leur entreprise, HÄWITOOL AG, en 2000. Dans la ville suisse d’Amriswil, ils ont construit un premier bâtiment d’entreprise sur un terrain vert et l’ont équipé dès le début d’une technologie de pointe. « C’était impératif pour réussir sur notre site avec des outils précis de moulage par injection », explique Christoph Häberli. « C’était la seule façon d’obtenir des délais de fabrication courts et un bon rapport qualité-prix. Nous en étions convaincus dès le début. »
Le plan a fonctionné. En 2003, les deux directeurs ont embauché leur premier employé, Tobias Roffler, qui est aujourd’hui responsable du fraisage en tant que chef d’équipe. En 2011, ils étaient déjà dix, et aujourd’hui, l’entreprise compte plus de 26 employés. HÄWITOOL a progressivement investi dans l’expansion de son parc de machines et dans des logiciels innovants. Ainsi, dès 2007, le premier centre d’usinage à 5 axes était installé dans le hall de production. Peu après, une fraiseuse 5 axes DMG UGV 105 équipée d’entraînements linéaires a été installée pour la finition de grandes pièces, ainsi qu’une DMG UGV 55 plus petite, complétée par un système Workmaster de System 3R pour le fraisage entièrement automatique d’électrodes.
« Par rapport à avant, nous gagnons au moins 50 % de temps sur les tâches répétitives »
Tobias Roffler, le chef d’équipe
Une grande expertise dans la fabrication d’électrodes ainsi que dans l’électroérosion par enfonçage et par fil
Les deux cellules d’électroérosion GF AgieCharmilles Form X600, chacune équipée de 180 électrodes et de 13 palettes, sont également des machines phares. « Ces machines automatisées ont permis à notre département de fabrication de moules de faire un grand pas en avant. Et elles ont permis de décrocher de nombreuses commandes d’usinage par électroérosion dans d’autres secteurs industriels », se réjouit Christoph Häberli. « Il en va de même pour la machine d’électroérosion à fil AgieCharmilles CUT P 550, que nous avons achetée début 2023. »
Ces investissements exemplaires montrent l’importance que HÄWITOOL accorde à l’innovation et à l’automatisation. Mais pour assurer un succès durable, il faut aussi disposer des structures numériques nécessaires. Ainsi, le fabricant de moules et outillages s’est réorganisé en 2016, avec un système ERP qui prend en charge la planification complète du travail pour chaque composant d’outil individuel, et un système MES qui, selon M. Häberli, est d’une grande aide pour les processus de travail et le calcul des coûts : « Chaque employé est impliqué et profite de la visualisation des ordres de production et des capacités. Nous avons également assuré la continuité des données, de la réception des commandes à l’assurance qualité en passant par la CAO et la FAO, ce qui permet une production largement dématérialisée. »
Un nouveau système de FAO accélère les processus
L’une des caractéristiques importantes de la stratégie d’entreprise de HÄWITOOL est de ne jamais se reposer sur ses lauriers, mais de rechercher en permanence des possibilités d’optimisation. En 2021, les responsables ont convenu que la programmation de la FAO était devenue un goulot d’étranglement qui devait être éliminé de toute urgence. « Les pièces que nous devons fabriquer sont de plus en plus complexes en termes de géométrie et de parcours d’outils. Notre logiciel de FAO actuel nous permettait certes de programmer chaque pièce, mais cela demandait parfois un travail considérable », explique Christoph Häberli. « Les temps d’usinage réalisables avec les stratégies de fraisage proposées offraient également un potentiel d’amélioration considérable. »
Des composants cubiques de haute précision : la bonne stratégie de FAO permet de gagner du temps d’usinage.
Afin d’exploiter ce potentiel et d’automatiser la programmation, le fabricant de moules ont investi dans le système de FAO hyperMILL de la société OPEN MIND Technologies AG. Ils étaient déjà en contact depuis un certain temps avec les spécialistes de la FAO basés à Wessling, en Allemagne. « Des entreprises proches nous avaient souvent parlé de la facilité d’utilisation, des possibilités d’automatisation et des possibilités de programmation 5 axes très efficaces d’hyperMILL », explique M. Häberli. « Les résultats d’usinage des pièces fraisées simultanément sur cinq axes nous ont également beaucoup impressionnés. » Seule la phase de transition nous faisait un peu peur, car nous ne voulions pas interrompre la production trop longtemps.
Changement de système sans problème
Des craintes qui se sont avérées infondées. Le passage à hyperMILL a eu lieu début 2022 et s’est déroulé sans grandes difficultés. Tobias Roffler, responsable de l’équipe de fraisage et programmeur FAO le plus expérimenté, a joué un rôle essentiel dans cette transition. En étroite collaboration avec Sinisa Stankovic, directeur commercial d’OPEN MIND pour la Suisse, il a élaboré un plan selon lequel il a d’abord été formé en tant qu’utilisateur clé. Ce n’est qu’ensuite que les membres de son équipe ont pu suivre la formation, T. Roffler étant là pour les conseiller et les aider. Sinisa Stankovic explique : « Nous proposons un concept de formation complet, qui comprend des cours de base sur hyperMILL ainsi que divers cours avancés. Pour l’équipe HÄWITOOL, nous avons dispensé les formations de base en présentiel. Les formations sur la technologie des features et des macros, la technologie 5 axes, la base de données d’outils et hyperMILL AUTOMATION Center ont été dispensées sous la forme d’un mélange de formations en présentiel et en ligne. »
Tobias Roffler (devant) et Sinisa Stankovic ont fourni un travail d’équipe exceptionnel. Le passage au système de FAO hyperMILL s’est produit sans grandes restrictions dans le déroulement du processus.
L’usinage passe de trois heures à 30 minutes
Depuis, neuf employés au total ont été formés à la programmation de pièces avec hyperMILL, puis à l’usinage sur fraiseuses. « Ils se sont familiarisés avec hyperMILL en très peu de temps et ont rapidement pu créer eux-mêmes des programmes CN complexes pour l’usinage 5 axes. Les possibilités d’automatisation nous ont également convaincus, car elles nous permettent d’économiser beaucoup de travail de routine et de consacrer plus de temps aux tâches vraiment intéressantes », déclare Tobias Roffler. « Le pack Performance hyperMILL MAXX Machining en fait partie. C’est vraiment amusant de voir à quel point nous sommes plus rapides avec lui, tant en finition qu’en ébauche. Nous utilisons aussi de plus en plus souvent le fraisage simultané 5 axes, que nous n’arrivions jamais vraiment à maîtriser avec notre ancien système, aussi bien pour les électrodes que pour les pièces moulées. Car avec hyperMILL, la programmation est vraiment simple et il existe toujours des stratégies adaptées à disposition. Nous obtenons de bien meilleures surfaces, surtout un aspect de fraisage plus régulier, ce qui n’était pas possible jusqu’à présent. »
Résultat : HÄWITOOL a réalisé un gain de temps de 80 % lors de la finition des plans verticaux du tiroir latéral de la pièce en plastique moulée par injection illustrée, grâce à la fraise tonneau et à la stratégie « Usinage tangentiel des faces planes » d’hyperMILL MAXX Machining.
Tobias Roffler montre clairement les économies possibles sur quelques pièces. Voici par exemple un tiroir latéral pour une pièce moulée par injection plastique. Les plans verticaux ont été usinés avec une fraise tonneau et la stratégie « Usinage tangentiel des faces planes » du pack hyperMILL MAXX Machining. « Alors qu’auparavant le processus prenait trois heures et 40 minutes, l’usinage ne dure plus que 30 minutes », explique Tobias Roffler. Il montre ensuite un noyau de moule dont la production a également été réalisée par fraisage tangentiel avec une fraise conique en forme de tonneau. Là encore, l’équipe a réalisé un gain de temps d’un facteur 8.
Depuis début 2022, HÄWITOOL utilise le système de FAO hyperMILL d’OPEN MIND. L’entreprise de fabrication de moules et outillages souligne les points forts du système, à savoir sa facilité d’utilisation, ses stratégies 5 axes complètes et sa technologie d’automatisation intégrée.
Image : HÄWITOOL
Un exemple caractéristique : dans le pack hyperMILL MAXX Machining, un tiroir latéral est programmé pour une pièce moulée par injection plastique. Les plans verticaux sont usinés avec une fraise tonneau et la stratégie « Usinage tangentiel des faces planes ».
Image: HÄWITOOL
La programmation FAO est de plus en plus automatisée
La technologie d’automatisation a également été un facteur décisif dans le choix de hyperMILL. Elle contribue à standardiser la programmation pour les géométries similaires, les éléments de forme récurrents et les features telles que les perçages ou les poches. L’utilisateur gagne ainsi du temps et le risque d’erreur est réduit.
La technologie avancée des features et des macros est un élément important de la technologie d’automatisation dans hyperMILL. Elle permet d’utiliser automatiquement les informations géométriques du modèle CAO pour la programmation FAO. Sinisa Stankovic explique : « Cela ne se limite pas aux fonctions standard telles que les perçages et les poches, mais s’applique à presque toutes les informations géométriques. Celles-ci sont regroupées par couleurs, formes ou calques. Grâce au savoir-faire de fabrication enregistré dans les macros, elles peuvent ensuite être automatiquement transférées dans le programme CN. »
Christoph Häberli, directeur général de HÄWITOOL : « Nous sommes tous ravis de notre nouveau logiciel de FAO hyperMILL. Le système est facile à utiliser et fournit d’excellentes stratégies de fraisage qui nous font gagner beaucoup de temps. J’apprécie particulièrement les possibilités d’automatisation offertes par l’hyperMILL AUTOMATION Center, que nous continuerons à développer à l’avenir. »
La base de données d’outils enregistre également les données technologiques
Une base de données d’outils bien entretenue est une condition importante pour la programmation FAO automatisée. La solution fournie par hyperMILL permet de gérer tous types d’outils, des forets aux fraises en passant par les outils de tournage complexes. Ils peuvent être représentés virtuellement et associés à des données technologiques.
Pour Tobias Roffler et son équipe, le changement de système a été l’occasion de restructurer la base de données des outils : « Nous avons essayé d’atteindre un niveau de standardisation aussi élevé que possible pour nos outils afin de réduire le stock. Nous avons enregistré pour chaque outil des données technologiques complètes, qui concernent également les matériaux et les cas d’application. Cela nous permet de sélectionner facilement l’outil adapté et les valeurs de coupe correspondantes pour chaque usinage. Cette base de données est tout aussi indispensable à la programmation automatisée que nos employés bien formés. »
Ce noyau de moule avec une bille fraisée simultanément démontre des résultats « brillants ».
L’utilisation du module de finition d’hyperMILL MAXX Machining et d’une fraise conique a permis un gain de temps d’un facteur 8 dans la fabrication de ce noyau de moule.
hyperMILL AUTOMATION Center : un gain de temps de 50 %
Afin d’exploiter au mieux toutes les possibilités d’automatisation de la FAO, HÄWITOOL a décidé d’acquérir en plus une licence pour hyperMILL AUTOMATION Center Advanced. Sinisa Stankovic explique à ce sujet : « hyperMILL AUTOMATION Center Advanced offre une technologie allant bien au-delà de l’automatisation des fonctions géométriques standard. La forme des modèles CAO n’y joue qu’un rôle secondaire. Les éléments qu’un modèle CAO peut comporter sont prioritaires. Grâce à un large éventail de fonctions modèles, les utilisateurs de hyperMILL peuvent définir et standardiser des processus complexes et déterminer eux-mêmes les étapes du processus. »
Chez HÄWITOOL, trois employés sont principalement chargés de hyperMILL AUTOMATION Center. L’un d’eux est Felix Gasser. Son expérience : « Il faut se familiariser avec le logiciel et ses nombreuses possibilités. Mais une fois que l’on a compris comment ça marche, on peut obtenir de grands succès. » Lui et ses collègues se sont d’abord concentrés sur la fabrication d’électrodes et ont automatisé les tâches récurrentes telles que la création de tâches, la définition de niveaux, la mise à zéro, la coloration, le marquage, etc. « Cela ne signifie pas que le programmeur est complètement exclu », explique Felix Gasser. « Il est plutôt guidé de manière interactive par hyperMILL AUTOMATION Center à travers les différentes étapes du processus. Le programmeur détermine le type d’électrode, si le cuivre ou le graphite est usiné, et peut également intervenir pour corriger d’autres détails proposés. »
Le succès ? « Par rapport à avant, nous gagnons au moins 50 % de temps sur les tâches répétitives », confirme le chef d’équipe T. Roffler. « Cela nous motive bien sûr à exploiter encore plus intensivement les possibilités d’automatisation à l’avenir. »
Felix Gasser est l’un des spécialistes de hyperMILL AUTOMATION Center chez HÄWITOOL. Il en est convaincu : « Quiconque connaît bien la technologie de fraisage et s’intéresse de près au logiciel et à ses multiples possibilités peut obtenir de grands succès. »