l`usinage
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Crédit photo : AGHT La filière de l’usinage-décolletage : synthèse de l’étude des besoins de professionnalisation Avril 2014 (à partir de l’étude validée en février 2010) CONTEXTE Durant les prochaines années, la filière de l’usinage va être touchée par un vieillissement du personnel en atelier, entraînant une nécessité de renouvellement des effectifs. Or, la filière fait déjà état de difficultés à recruter. Par ailleurs, le recours accru aux machines numériques et l’automatisation croissante des procédés devraient non seulement modifier les compétences attendues sur les métiers de l’usinage, mais également modifier les attentes envers l’organisation. Ces deux tendances soulèvent des enjeux importants en matière d’apprentissage et de certification. Dans ce contexte, il était nécessaire d’envisager une évolution des Certificats de Qualification Paritaire de la Métallurgie (CQPM) relatifs à la filière de l’usinage. OBJET DE L’ETUDE Cette étude a précisément pour objectif d’anticiper et d’accompagner les évolutions des métiers de l’usinage, dont les techniques du décolletage, en identifiant les attentes des entreprises et les besoins à venir en matière de formation et de qualification. Le Groupe Technique Paritaire Qualifications de la Métallurgie (GTP Qualifications) a lancé la réalisation de cette étude qui a été pilotée par l’UIMM Moselle, avec le support des Chambres Syndicales Territoriales, et en partenariat avec l’AFPA Ingénierie. Elle a comme objectifs : de définir le périmètre, les enjeux socio-économiques et technologiques, ainsi que la structuration économique de la filière ; de cartographier les CQPM existants et les qualifications du marché ; d’établir un état des lieux des métiers et des modes d’utilisation de l’usinage ; de nourrir la réflexion du GTP Qualifications sur la création, le regroupement, la rénovation et la suppression des CQPM existants. Pour compléter ce document, une synthèse sur la filière de repoussage existe également. METHODOLOGIE Pour mener à bien cette étude, l'UIMM, en partenariat avec l'AFPA et la DGEFP, a réalisé une enquête sur les métiers de l'usinage entre novembre 2009 et février 2010 auprès des entreprises de la filière. Les réponses de 155 entreprises permettent de tirer des conclusions sur les attentes en termes de compétences pour les métiers de l’usinage. Une mise à jour a été proposée en avril 2014 avec le soutien du cabinet KATALYSE. La technique du décolletage, sur laquelle la France est leader mondial, a fait l’objet également d’une enquête nationale dédiée. 67 entreprises représentatives de la profession du décolletage ont répondu aux questions de cette enquête. Parallèlement, un audit des CQPM existants dans le champ de l’usinage a été conduit, et l’état des lieux des métiers et modes d’utilisation de la filière de l’usinage a été dressé. PERIMETRE DE L’ETUDE LES PROCEDES D’USINAGE La réalisation d’une pièce ou d’une famille de pièces sur une multiplicité des procédés et de la grande variété des spécifications des pièces et des propriétés des matériaux. On appelle usinage toute opération de mise en forme par enlèvement de matière destinée à conférer à une pièce des dimensions et un état de surface situés dans une fourchette de tolérance donnée (Source : les techniques de l’ingénieur). L’usinage concerne au premier chef les matériaux métalliques. Il faut noter qu’une catégorie importante de pièces usinées, avec très souvent de grandes difficultés techniques. La mise en forme par usinage concerne également, mais généralement de manière moins conséquente, toutes les Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 2 autres classes de matériaux (céramiques, polymères, bois et matériaux dérivés, matériaux composites, verres, semi-conducteurs...), selon des modalités spécifiques. Suite aux divers chocs pétroliers, le renchérissement du coût de l’énergie avait incité les industriels de la mise en forme des matériaux à substituer aux opérations d’usinage, peu économes en matière première et en énergie, des opérations de mise en forme sans enlèvement de matière comme le formage (forgeage à froid ou frittage). Toutefois, ces substitutions de procédés posent une foule de problèmes difficiles à résoudre et qui de ce fait, les limitent fortement. Les opérations d’usinage sont réalisées sur des machines appelées « machines-outils ». En conséquence, l’optique actuelle consiste plutôt à essayer de tirer parti au mieux et de manière complémentaire des performances des divers procédés de mise en forme avec et sans enlèvement de matière. Les procédés d’usinage sont extrêmement variés : les procédés de coupe, les procédés par abrasion et les procédés physico-chimiques. Crédit photo : les industries technologiques LES PROCEDES DE COUPE : L’enlèvement de matière se fait par action mécanique d’un outil coupant ; la force appliquée induit la formation de copeaux. Il s’agit des procédés de loin les plus importants et représentent plus de 70% de la valeur marchande totale des machines-outils d’usinage. Il existe en effet un grand nombre de procédés de coupe : Les procédés à forte vitesse et grand débit : Le fraisage est un procédé de fabrication. Il se caractérise par le recours à une machine-outil : la fraiseuse. L'outil classiquement utilisé est la fraise. En fraisage, l'enlèvement de matière sous forme de copeaux résulte de la combinaison de deux mouvements : rotation de l'outil de coupe d'une part, et avance de la pièce à usiner d'autre part. Crédit photo : WFG Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 3 Le tournage est un procédé d'usinage par enlèvement de matière qui consiste à l'obtention de pièces de forme cylindrique ou/et conique à l'aide d'outils coupants sur des machines appelées tours. Le tournage rectifie des pièces cylindriques. On appelle tournage dur celui qui se passe dans le cadre de l’usinage grande vitesse sur des tours horizontaux ou verticaux. Crédit photo : IUT Poitiers Le perçage est un usinage consistant à faire un trou dans une pièce. Ce trou peut traverser la pièce de part en part ou bien ne pas déboucher. On parle alors de trou borgne. Crédit photo : GHT corp Les procédés de vitesse plus faible : On peut également distinguer : le sciage, le rabotage, le mortaisage (a), le brochage, le taraudage (b), l’alésage (c) et le taillage d’engrenage (d). Crédits photos : GENERAL ALPHA, RISS INDUSTRIE, SUMITOMO, USINAGES.COM LES PROCEDES PAR ABRASION : Il s’agit de la seconde classe de procédés en importance. Les machines outils correspondent environ 20% de la valeur marchande totale. L’enlèvement de matière est du à l’action mécanique d’un grand nombre de grains abrasifs de petite taille (support solide, contre pièce et dans un milieu fluide).Dans une meule en travail la partie active est la couronne de grains abrasif qui entre en contact avec la surface à réaliser. Crédits photos : THYSSENKRUPP, ARBMECA Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 4 LES PROCEDES PHYSICO-CHIMIQUES : L’enlèvement de matière est réalisé par des actions non mécaniques (action thermoélectrique d’un arc électrique, réaction avec électrolyte, réaction chimique…) Crédits photos : LUBRO, MKN Le décolletage, quant à lui, selon le Centre technique du décolletage (CTDEC) recouvre « une série d’opérations consistant à fabriquer des pièces généralement métalliques, dont l’usinage de base est obtenu sur des machines automatiques ou semi-automatiques, à partir de barres, couronnes ou ébauches ». Les industriels produisent ainsi, en plus ou moins grandes séries, des pièces mécaniques de haute résolution exécutées d’après un plan ou des préséries. Le matériau, acier principalement, sous forme de barres, est serré dans une pince qui l’entraîne en rotation puis passe à travers la broche. Crédit photo : ARVE INDUSTRIE LA FILIERE DE L’USINAGE Dans le secteur des services industriels du travail des métaux, les petites entreprises industrielles sont particulièrement nombreuses par comparaison aux autres activités industrielles. En 2014, les 8000 entreprises de moins de 20 salariés du secteur exercent une influence importante puisqu’elles représentent 80 % de l’ensemble des entreprises, emploient 28 % des effectifs et réalisent 23 % du chiffre d’affaires. S’agissant de la technique du décolletage, les deux tiers de l’activité française sont réalisés par 500 entreprises situées dans la vallée de l’Arve (Haute-Savoie), première concentration mondiale d’entreprises du décolletage. La profession du décolletage regroupe 19 000 salariés et réalise 30% de son chiffre d’affaires à l’export. Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 5 Les entreprises des services industriels du travail des métaux travaillent essentiellement sur leur cœur de métier (dont pour le décolletage : 97,5 % de leur chiffre d’affaires en 2010 dans la fabrication de pièces décolletées.) Deux types d’entreprises cohabitent sur le marché de l’usinage : les entreprises centrées sur la production de série, sont principalement des PME comptant plus de 50 salariés et disposant d’ateliers de taille significative. Les entreprises concernés se positionnement sur des marchés avec des forts volumes (automobile, micromécanique, aéronautique…) les entreprises axées sur la production unitaire, qui sont principalement des entreprises de la mécanique générale disposant d’ateliers d’usinage de taille restreinte ; elles comptent de 1 à 10 salariés pour la majorité. Elles sont très souvent sous-traitantes et se positionnent de manière multisectorielle (automobile, outillage, aéronautique, agroalimentaire…) LES METIERS DE LA FILIERE DE L’USINAGE Les métiers proposés dans l’usinage suivent dans l’ensemble les activités suivantes : La préparation de l’environnement de travail ; L’analyse et la compréhension des documents liés au travail à exécuter ; La préparation de son poste de travail par le démontage et le montage des éléments sur la machine-outil ou la commande numérique ; L’exécution des différentes opérations selon les règles de l'art afin d'assurer la fonctionnalité de l'ensemble de l'outillage ; Le contrôle de la qualité de la production et la conformité des pièces aux exigences définies par le plan d'exécution ; L’entretien du poste de travail et la maintenance 1er niveau de son outil de production ; La participation à des actions visant à l’amélioration de la production ; Les manutentions appropriées ; Le tout en assurant sa propre sécurité et celle de son environnement. Crédit photo : UIMM Adour Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 6 L’étude a permis d’identifier dans la filière de l’usinage les métiers suivants : Pour la fabrication unitaire : o Technicien d’atelier d’usinage : il travaille la matière brute pour réaliser des pièces métalliques par enlèvement de matière. Spécialiste des techniques d’usinage, il peut intervenir en amont de la production pour appliquer le process de fabrication le plus efficace ; o Tourneur-Fraiseur : à l’aide d’un tour (à commande numérique ou manuelle), il façonne des pièces de métal nécessaires à la construction mécanique. Il réalise également les différentes opérations d'usinage de pièces sur fraiseuse, sur machine traditionnelle ou sur machine à commande numérique ; Crédit photo : les industries technologiques o Rectifieur : il effectue le choix techniques des meules pour les opérations de rectification et utilise les rectifieuses conventionnelles et à commande numérique pour obtenir une pièce de qualité ; o Erodeur : en utilisant des électrodes, il détermine les régimes d’érosion à employer et pilote les machines les machines d’enfonçage et fil. Crédit photo : PRECIS-FIL Il s’agit dans ces métiers d’assurer la préparation du travail avant usinage (mode opératoire, programmation, préparation des outils et outillages…), de travailler en autocontrôle, de conduire de manière autonome le réglage des machines et l’usinage des pièces. Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 7 Pour la fabrication de série : o Opérateur de production en usinage : il règle et commande des machines à commande numérique pour fabriquer des pièces (fraisage, tournage, alésage…) à partir de programmes informatiques, veille au bon déroulement du programme dans les opérations successives et assure l'entretien de la machine et la maintenance de premier niveau ; Crédit photo : les industries technologiques o Régleur machines outils : garant de la production de l’entreprise, il participe à la fabrication en veillant au bon fonctionnement des machines. Il règle les machines en suivant des paramètres spécifiques et ajuste les réglages. Le régleur lance la fabrication d'une série de pièces pour test et assure des contrôles fréquents pour prévenir les problèmes ; o Technicien d’atelier d’usinage : comme précédemment dans la fabrication unitaire, il choisit les outils de coupe les plus adaptés pour réaliser la pièce désirée (tour, fraiseuse, décolleteuse…) et réalise le programme d’usinage en garantissant la qualité et le rythme des opérations. Aux métiers dont le cœur est l’usinage, on peut ajouter le métier d’ajusteur-monteur. Il réalise à partir d’un plan l’ajustage et l’assemblage de pièces mécaniques. Il règle et usine les pièces nécessaires au montage tout en respectant scrupuleusement le dossier de fabrication, les exigences qualité, sécurité et environnement. A la fin de l’assemblage, il contrôle le produit fini. Crédit photo : les industries technologiques Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 8 Concernant le décolletage, l’enquête de 2010 a fait ressortir trois profils de régleurs-décolleteurs : Les spécialistes de tours à cames monobroche, qui constituent un peu moins de la moitié des régleurs décolleteurs ; Les spécialistes de tours à commande numérique, qui constituent un tiers environ des régleurs-décolleteurs ; Les régleurs-décolleteurs polyvalents, disposant à la fois d’une compétence sur les tours conventionnels et sur les tours à commande numérique. PRINCIPAUX RESULTATS LES ENJEUX ECONOMIQUES ET TECHNOLOGIQUES L’enquête a permis de mettre en lumière les principales évolutions anticipées par les entreprises à horizon de trois ans. Pour la production de série, le parc de machines va poursuivre sa numérisation, et sa performance va continuer de s’accroître. Les équipements des ateliers devraient être de plus en plus automatisés et robotisés. Ces évolutions se traduisent par l’exigence d’un personnel de production aux compétences techniques de plus en plus pointues, mais également capable d’agir de manière plus polyvalente et autonome. S’agissant de la fabrication unitaire, le parc de machines devrait également devenir de plus en plus numérisé même si l’activité sur machines conventionnelles en tournage et fraisage devrait se maintenir. Les équipements permettant une préparation optimisée du travail devraient s’imposer de plus en plus. Face à ces évolutions, les entreprises attendent un personnel plus polyvalent, capable d’utiliser des machines conventionnelles et des machines à commande numérique, et particulièrement impliqué sur la qualité globale de la production. Crédit photo : les industries technologiques En matière de décolletage, il ressort de l’enquête que le profil de régleur-décolleteur reste avant tout celui d’un spécialiste du réglage de machines spécifiques (cinématique, poupée mobile, poupée fixe…). En dépit de la généralisation de la commande numérique, les entreprises considèrent pour la majorité que le régleur-décolleteur gardera toujours une spécificité technique. Des profils polyvalents « tours à came / CN » ne semblent pas devoir s’imposer. Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 9 LES BESOINS ET LE PARCOURS DE PROFESSIONNALISATION DANS LA FILIERE Avec une moyenne d’âge de 40 ans, une ancienneté moyenne supérieure à 10 ans et peu d’embauches récentes, les effectifs des ateliers d’usinage se renouvellent peu. Le secteur est très peu féminisé (hormis les opérateurs de production). S’agissant des qualifications requises à l’embauche, ce sont les diplômes de l’éducation nationale qui sont le plus souvent cités, les CQPM et les titres du ministère de l’Emploi demeurant mal connus. Les entreprises déclarent connaître des difficultés de recrutement principalement en raison d’une inadéquation des compétences et de la rareté des candidats. En production unitaire en 2010 : En production de série en 2010 : Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 10 PROPOSITION D’UNE NOUVELLE CARTOGRAPHIE DES CQPM VALIDEE PAR GROUPE TECHNIQUE PARITAIRE QUALIFICATIONS (GTPQ) Le GTP Qualifications a travaillé pour la révision des CQPM existants de façon à répondre aux besoins des entreprises et à tenir les engagements des accords nationaux, en tâchant de ne pas complexifier la mise en œuvre dans les entreprises ni la procédure de création ou rénovation des CQPM. Il s’agira également de garder la lisibilité et la cohérence de l’ensemble du dispositif. Le groupe de travail formule ainsi les recommandations suivantes pour la révision des CQPM de l’usinage-décolletage. Sur les CQPM de l’usinage en général : Ne conserver qu’un seul CQPM de Tourneur industriel, remplaçant les CQPM 0014 de Tourneur et 0037 de Tourneur industriel (nouvelle fiche d’identité adoptée en décembre 2011) Ne conserver qu’un seul CQPM de Fraiseur industriel, remplaçant les CQPM 0016 de Fraiseur et 0034 de Fraiseur industriel (nouvelle fiche d’identité adoptée en décembre 2011) Conserver et réécrire le CQPM 0218 de Pilote de cellule fraisage Usinage à Grande Vitesse (UGV) Conserver et réécrire le CQPM 0219 d’Opérateur en repoussage. (nouvelle fiche d’identité adoptée en juillet 2012) Conserver le CQPM 0276 de Rectifieur sur machine cylindrique universelle, et s’interroger sur l’intérêt d’un unique CQPM de Rectifieur commande numérique plane / cylindrique Conserver le CQPM 0009 d’Opérateur-régleur sur machine-outil à commande numérique par enlèvement de matière et mettre en veille le CQPM 0005 de Technicien d’usinage en systèmes automatisés Conserver le CQPM 0080 d’Opérateur sur machines-outils de production en le faisant évoluer, ou le supprimer si la qualification Rectifieur plane et cylindrique se confirme Conserver et mettre à jour le CQPM 0124 de Technicien en usinage et en productique industrielle Conserver les CQPM 0187 et 0044 d’Ajusteur monteur de structures aéronefs et d’Ajusteur outilleur industriel tout en réécrivant ce dernier Fusionner les CQPM 0038 et 0017 d’Ajusteur monteur industriel et d’Ajusteur monteur Ne pas créer de CQPM dédié au taillage / engrenage S’agissant des CQPM liés au décolletage : Supprimer le CQPM 0099 de Technicien études et méthodes en décolletage. Refondre l’ensemble des CQPM de Techniciens régleurs sur tours automatiques en un seul CQPM de Régleur machine à came (mono, multi) Réécrire le CQPM 0081 de Technicien régleur MOCN de décolletage Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 11 Les CQPM (Certificat de Qualification Paritaire de la Métallurgie) constituent une reconnaissance du professionnalisme des femmes et des hommes de la métallurgie permettant de valider les capacités professionnelles des personnes, en vue de leur recrutement, de leur adaptation au poste de travail ou de leur évolution professionnelle. Au total ce sont plus de 100.000 CQPM déjà délivrés et mis en œuvre dans plus de 15.000 entreprises grâce à la proximité de 78 UIMM territoriales. Pour obtenir plus d’informations sur les CQPM et connaitre la liste des CQPM disponibles, rendez-vous sur le site www.CQPM.fr. Hervé DISSAUX www.katalyse.com KATALYSE 12