NOUVELLE COMMANDE NUMERIQUE POUR LA FRAISEUSE

RETROFIT
NOUVELLE COMMANDE NUMERIQUE
POUR LA FRAISEUSE
RETROFIT EXECUTE EN UN TEMPS RECORD
CHEZ UN FABRICANT D’ENGRENAGES
La division engrenages de Watteeuw est spécialisée
dans la production de grandes roues d’engrenages,
avec un diamètre allant jusqu’à 2 mètres et un poids
jusqu’à 5 tonnes. Dans le parc machines on trouve
une machine à fraiser de 35 kW datant de 94.
Des problèmes avec la commande numérique
entraînaient beaucoup de pertes de temps. Les
pièces de rechange s’avérèrent soit très chères, soit
n’étaient plus trouvables. “Ceci concernait une grosse
machine qui entrait parfaitement dans le champ d’un
rétrofit. Mécaniquement, la machine était encore
complètement en ordre”, suivant Kris Clompen,
Retrofit Manager Machine Tools Siemens.
Par Philip Declercq
A côté de la motorisation, le système de mesure des axes linéaires, l’encodeur de l’axe
B et l’encodeur de l’axe de broche ont été entièrement remplacés
CASTINGS
M.C.(Mechanische Constructie)
Watteeuw – à l’origine créée en
46 par Alfons Watteeuw – fait
maintenant partie du groupe BMT
côté en bourse. La spécialité de
cette entreprise sise à Oostkamp
est la production de grandes roues
d’engrenages, avec un diamètre
allant jusqu’à 2 mètres et un poids
de 5 tonnes. Près de 75% des
engrenages sont développés au
départ de dessins et d’ingénierie
des clients. Pour la production
d’engrenages en plus grandes
séries (jusqu’à 5.000 par an) et
depuis le milieu des années
nonante, des nouvelles
implantations ont été créées en
Tchéquie, Roumanie, Chine et aux
Etats-Unis, occupant un effectif total
de 1.200 personnes. La division
engrenages comporte trois unités
commerciales (business units: BU):
Aéronautique, Engrenages
industriels et Castings. On a aussi
un département d’ingénierie propre
pour les applications d’engrenages
pour l’industrie des chemins de fer,
les remonte pentes, les
entraînements d’extrusion...
La BU Aéronautique assure
l’ingénierie et le service complet
pour l’industrie aéronautique, avec
diverses formes de traitements de
Peter Verheust de la firme Verheust, Glenn Diet et Stefaan Daelman, resp. opérateur
machine et BU Manager M.C. Watteeuw, et Kris Clompen, Retrofit Manager Machine
Tools Siemens
surface tels que shotpeening,
engrenages pour diverses
phosphatage...). Dans la BU
applications: forage de trous,
Engrenages industriels, les
fraisage de glissières, grands axes
engrenages sont
... Des lourds
"L A COMMANDE investissements en
fabriqués de A à Z
(préparation, traitement
NUMERIQUE ET LES grandes machines, il est
thermique, finissage)
PROGRAMMES DE LA résulté un excès de
pour diverses
capacité de production,
FRAISEUSE ONT PU
applications: moteurs
ce qui donna lieu à un
ETRE STANDARDISES
diesel, diesels marins,
redéploiement de
AVEC D ’ AUTRES
turbines à vent,
nouvelles activités au
MACHINES
turbocompresseurs...
sein de cette BU. EntrePour cette dernière
temps, 60% de la
EXISTANTES "
application, des
capacité de production
engrenages sont produits qui plus
est assurée pour deux clients:
tard vont tourner à des vitesses
ASML, une société hollandaise de
jusqu’à 80.000 tpm. Enfin, la BU
la région de Veldhoven qui
Castings usine de grands
fabrique des machines pour la
lithographie, et Philips Medical
Systems, spécialisée en
applications médicales.
MESURER JUSQU’A 10
MICRONS
Watteeuw dispose d’un parc
machines performant, avec e.a.
des machines pour le pré-usinage
des engrenages: des tours et des
fraiseuses d’engrenages jusqu’à
2 mètres, des fraiseuses pour
fraiser des trous... Pour le traitement
thermique des engrenages (trempe
...), l’entreprise a investi dans deux
fours puits d’un diamètre de
1,5 mètre et une hauteur de
2,2 mètres. Le finissage se fait
aussi en interne (tournage dur,
rectification de diamètre extérieur,
rectification d’engrenages). Seules
certaines formes particulières de
traitement de surface sont sous-
mmt0101n25_end.odt
RETROFIT
Mécaniquement, la fraiseuse était complètement en ordre. Des problèmes avec la
commande numérique provoquaient des pertes de données et des arrêts de la machine
traitées à l’extérieur: nitruration,
chromage et dans certains cas
peinture. Au niveau du contrôle de
qualité, on est équipé d’un système
de mesure 3D avec lequel on peut
mesurer avec précision jusqu’à
10 microns. Le dépistage des
fissures par examen magnétique et
la technique nital sont également
appliqués.
RETROFIT PLUS NOUVELLE
MACHINE
Dans le parc machine de la BU
Castings, on trouve entre autres
une machine à fraiser à
commande numérique CNC
modèle Regent 1500 du fabricant
italien Mandelli, datant de 94 et
équipée d’une des dernières
commandes numériques que ce
fabricant avait mise sur le marché.
La fraiseuse a un axe X de 4
mètres, un axe Y de 2 mètres et un
axe Z de 2,2 mètres. Cette
machine de 35 kW est équipée
de deux stations de palettisation et
d’un magasin d’outillages de 100
emplacements. Mécaniquement, la
machine était encore tout à fait en
ordre. Des problèmes avec la
Vue générale de la fraiseuse Regent 1500 du fabricant Mandelli, avant l’exécution du
rétrofit
semaines, dont la plus grande
commande numérique
provoquaient des pertes récurrentes partie pendant la période de fin
d’année. Même le fabricant de la
de données, des arrêts et des
machine estima que cela n’était
remises en route de la machine...
pas possible. Afin que
bref, beaucoup de
“L E COUT DE CE la durée du rétrofit se
pertes de temps. Les
pièces de rechange
PROJET DE RETROFIT fasse aussi rapidement
s’avérèrent ou très
A ETE INFERIEUR A que possible, nous
avons nous-mêmes
chères, ou n’étaient plus
200.000
EUROS ,
effectué une série de
trouvables. Face à ces
ALORS QU ’ UNE
préparations:
problèmes et à la
NOUVELLE MACHINE déchargement des
croissance du volume
COUTE SIX FOIS
outillages, démontage
de travail, il fût décidé
des protections,
non seulement de
PLUS "
nettoyage complet de la
rétrofiter la machine
machine ...”
existante, mais en même temps
d’investir dans une machine
complémentaire plus petite, une
PAS SANS RISQUES
fraiseuse à commande numérique
Kris Clompen, Retrofit Manager
CNC 'Storm 1900' de Mandelli.
Machine Tools Siemens: “La machine
entrait parfaitement dans le champ
PRETE EN TROIS SEMAINES
d’un rétrofit. Il s’agissait d’une
Stefaan Daelman, Business Unit
grande machine encore
Manager M.C. Watteeuw:
complètement en ordre au niveau
mécanique. Une phase d’étude
“Diverses offres furent demandées
pour le rétrofit. L’offre de Siemens
détaillée a précédé ce projet.
prévoyait une période de 5
Un tel projet n’est pas sans risques:
semaines. Afin de limiter l’arrêt
une préparation convenable est
cruciale. Deux de nos collaborateurs
machine au minimum, nous avons
exigé que le projet de rétrofit
étaient constamment sur place ici. La
puisse être réalisé en trois
motorisation a été entièrement
La vieille commande numérique plasma de Mandelli et la nouvelle commande
Sinumerik 840D Powerline
remplacée, ainsi que le système de
mesure des axes linéaires, l’encodeur
de l’axe B et l’encodeur de l’axe de
broche. L’ancienne armoire électrique
fût enlevée et remplacée par une
nouvelle armoire prête à l’emploi.
PREPARATION EST CRUCIALE
En collaboration avec le fournisseur,
la firme Verheust de Pittem s’est
occupée du montage de cette
armoire, du recâblage de la
machine et de la conception des
nouveaux schémas.” Peter Verheust,
dirigeant de Verheust: “Nous
construisons régulièrement les
armoires électriques pour les projets
de rétrofit. Lors de ce rétrofit, qui
devait être réalisé en un temps très
serré, c’est surtout le travail
préparatoire en atelier qui a été très
important. Cette préparation en nos
ateliers a pris environ quatre
semaines, le montage de l’armoire
chez le client n’a duré que quelques
jours.”
PIECE TEST FICTIVE
Kris Clompen: “Le retrofit avec la
nouvelle commande- la Sinumerik
La firme Verheust s’est occupée du montage de cette armoire, du recâblage de la
machine et de la conception des nouveaux schémas
mmt0101n25_end.odt
RETROFIT
Ces engrenages ont été fabriqués pour des applications dans les chemins de fer
840D Powerline – a été
implémentée en trois semaines.
La machine a été également
entièrement adaptée aux normes
de sécurité. Le concept Safety
Integrated est d’application, ce qui
implique que la commande doit
aussi gérer les fonctions de
sécurité. L’analyse des risques a
été faite par une société externe et
il en est résulté une série
d’adaptations nécessaires
(protection des accès, adaptation
des instructions d’emploi...).
Avec Safety Integrated, l’opérateur
a par exemple la possibilité de
travailler dans la machine avec des
vitesses de sécurité, sans qu’un
arrêt complet de la machine ne soit
exigé. En vue de la mise en service
de la nouvelle machine, on a
travaillé avec une pièce test fictive
en matériau brut. Un nombre aussi
grand que possible de cycles de
travail fût traité dans le
programme. Cela fût d’abord testé
sur une autre machine à fraiser
pour éliminer de manière sûre des
erreurs de programmation.”
Un engrenage d’un diamètre de 2 mètres pour une application de turbocompresseur
technique et un haut rendement de
la machine étaient des objectifs
principaux de ce rétrofit. La
commande numérique est très
fiable et la
de
WATTEEUW, disponibilité
pièces de rechange
L’ IMPLEMENTATION est garantie pour les
DU SERVICE EPS
15 prochaines
SURE POUR L’AVENIR
SUR LA FRAISEUSE
années. Un contrat
La vieille commande
type omnium de 5
EST UN PROJET
numérique plasma
ans a été conclu
PILOTE EN
Mandelli a été à la base
dans l’adaptation de
B ELGIQUE "
de ce rétrofit. D’une part,
façon à connaître les
la non disponibilité de
frais de service fixes
pièces de rechange constituait un
pour les années à venir. Ce contrat
problème et d’autre part, les
couvre tant les pièces de
possibilités et la capacité de
rechange, que les prestations
mémoire de la commande étaient
pendant cette période.” Sous peu,
également limitées. Stefaan
la plate-forme EPS de Siemens sera
Daelman précise: “Il est clair
également implémentée sur la
qu’une haute disponibilité
machine Mandelli. Kris Clompen:
pièces usinées montrent que la
machine travaille maintenant de
manière encore plus précise
qu’avant le rétrofit, bien que
auparavant on se trouvait
déjà dans les tolérances
"C HEZ
des spécifications.”
La machine de 35 kW est équipée de deux stations de palettisation et d’un magasin
d’outillages de 60 emplacements
“Il s’agit d’un projet pilote en
Belgique. Avec le service EPS, la
machine est connectée via internet
avec nos serveurs en Allemagne.
Trois applications sont possibles:
eP-Performance, eP-Dynamic et ePAccess. Dans cette dernière option,
il est prévu un service à distance
simplifié et il y a même une
connexion avec notre serveur en
Allemagne. Une autre
fonctionnalité de l’EPS est le
contrôle régulier de la machine,
par exemple la consommation de
courant sur les axes. On veut
notamment à terme augmenter les
vitesses des axes et en même
temps passer à l’emploi de
lubrifiants au teflon. Avec l’EPS,
l’influence de cela sur les aspects
mécaniques de la machine peut
être suivie parfaitement.” ‰
UN HOMME SUFFIT
Glenn Diet, opérateur machine
chez M.C. Watteeuw. “Je
travaillais déjà depuis quelques
années avec la Mandelli sans
vrais problèmes. La dernière
année, les interventions techniques
se sont multipliées. La commande
numérique donnait toujours des
problèmes: perte de données
avec des arrêts machines qui
s’ensuivaient. La commande sur la
vieille machine était également
compliquée à utiliser au niveau de
la sélection des outillages.
Pendant que le rétrofit était en
cours sur l’ancienne machine, des
collègues qui travaillaient déjà
avec des commandes Siemens sur
d’autres machines m’ont
familiarisé avec la nouvelle
commande sur notre nouvelle
machine. La nouvelle commande
est plus conviviale et beaucoup
plus rapide. Auparavant, deux
hommes étaient nécessaires pour
centrer une pièce sur cette
machine, maintenant un seul
opérateur suffit. La machine
rétrofitée tourne de manière
ininterrompue, du dimanche 23 h.
jusqu’au samedi 15h30.”
COUT DU PROJET
Le coût de ce projet de rétrofit a
été inférieur au sixième du prix
d’une nouvelle machine. Stefaan
Daelman motive la décision:
“Lorsqu’on compare le coût du
rétrofit avec celui d’une nouvelle
machine, le calcul est vite fait.
Les avantages de l’adaptation se
situent à plusieurs niveaux. La
commande et les programmes ont
pu être standardisés avec d’autres
machines existantes, vu que chez
M.C. Watteeuw, la Sinumerik
840D est une commande
standard. Certains cycles ont reçu
la même dénomination, ce qui a
amené une plus grande
transparence. Les pièces à usiner
peuvent maintenant être traitées
par les différentes machines sans
qu’il soit nécessaire d’adapter le
programme CN.
Un deuxième point positif: les
résultats des mesurages sur les
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