MAN Energy Solutions utilise les fonctionnalités d'automatisation CN de PTC Creo pour optimiser le processus de conception et de fabrication

En regardant vers l'avenir, la société MAN ES s'est rendu compte de la nécessité de rendre les processus industriels plus efficaces et plus fiables avec la transformation digitale pour créer des industries respectueuses du climat. À cette fin, elle a commencé à développer de nouvelles technologies de génération et de stockage d'électricité pour faire face aux fluctuations des énergies renouvelables et réduire l'empreinte carbone de ses centrales électriques. Pour MAN ES, la transformation digitale (et l'évolution de son secteur d'activité) a commencé par la manière de concevoir et de fabriquer des pièces.

Conception et fabrication de pièces de machinerie lourde : un processus difficile

Les installations de MAN ES à Augsbourg produisent des pièces complexes de toutes tailles (de moins d'un kilo jusqu'à plus de 120 tonnes métriques). Elles ne peuvent donc pas se permettre la moindre erreur dans la programmation CN ou la production. En outre, pratiquement chaque moteur qui sort des installations a été fabriqué pour correspondre à des spécifications client uniques. Pour les produits les plus imposants en particulier, il est important de ne pas se tromper car un problème de fabrication entraînerait des coûts et des pertes de temps.

Auparavant, MAN ES recourait à des processus manuels périmés qui ralentissaient la conception, la programmation CN et la production de pièces. Elle utilisait un logiciel de FAO 2,5D pour créer chaque pièce, ce qui entraînait des pertes d'efficacité et retardait la mise sur le marché. Par exemple, un processus imposait aux ingénieurs d'enregistrer manuellement les coordonnées de plus de 2 000 points dans le système de FAO 2,5D. Ce processus était donc inefficace et chronophage. En outre, MAN ES utilisait de nombreuses machines existantes de plusieurs fabricants OEM (toutes avec des systèmes de commande différents), qui compliquaient encore davantage les étapes d'ingénierie et de programmation.

Ce surplus de complexité augmentait les probabilités d'erreurs coûteuses. Par exemple, un système manuel accroît la probabilité d'une erreur lors de la transition entre les phases de conception et de programmation, ce qui risque de provoquer une collision. L'erreur s'avère alors extrêmement coûteuse. En outre, la réparation de ces machines massives et complexes implique une longue durée d'immobilisation et peut prendre des mois.

Les équipes de conception et de fabrication de MAN ES avaient besoin d'une approche plus stratégique pour répondre à des exigences uniques de façon rapide et précise. La société avait besoin en particulier d'outils plus efficaces, automatisés et personnalisables afin d'accroître la productivité lors de la création des trajectoires d'outils. MAN ES a décidé d'adopter un outil de FAO 3D pour optimiser ses systèmes existants. L'utilisation de l'automatisation et de processus répétables permettrait d'accélérer son processus de programmation CN et d'en améliorer l'efficacité.

MAN ES a utilisé la solution FAO de Creo pour automatiser ses processus et augmenter la cadence de production

En 2015, MAN ES a décidé d'utiliser Creo pour changer d'approche et passer des esquisses 2D aux modèles 3D. La large gamme de fonctionnalités de Creo pour l'automatisation et les trajectoires d'outils permet de gagner du temps lors de la programmation de trajectoires d'outils pour de grandes pièces complexes de machinerie. Creo, le logiciel de modélisation 3D de PTC, fournit une suite complète de fonctionnalités 2D et 3D qui prennent en charge la CAO (conception assistée par ordinateur) et la FAO (fabrication assistée par ordinateur). Creo constitue une solution complète qui permet de maximiser l'efficacité de la conception à la production. Le logiciel FAO de Creo (les solutions Creo NC et Creo Tool Design) offre tout ce dont les fabricants ont besoin pour obtenir, dans les meilleurs délais, un usinage de haute précision et de grande qualité. Ils peuvent ainsi traiter chaque aspect du processus de production, de la conception de moules/fonderie et de la commande numérique avancée à la simulation 3D et à la vérification.

MAN ES a choisi d'utiliser Creo pour plusieurs raisons clés. Tout d'abord, de nombreuses fonctionnalités de Creo sont faciles à apprendre et à utiliser, et peuvent augmenter l'efficacité de tous les utilisateurs, spécialisés ou non. La solution permet en outre des intégrations transparentes avec tous les produits de la suite Creo afin d'établir une source unique de vérité. Par exemple, les modifications apportées au modèle CAO peuvent être propagées facilement et automatiquement aux livrables en aval. L'intégration entre la CAO et la FAO permet également de gagner du temps et de réduire les erreurs car Creo recalcule la trajectoire d'outil.

Creo propose en outre des fonctionnalités avancées de planification du processus de commande numérique grâce à une large gamme de fonctionnalités d'automatisation personnalisables (notamment Creo NC et Creo Tool Design) qui aident les utilisateurs à créer un processus, puis à répliquer celui-ci sans devoir constamment recréer les mêmes étapes. Cela permet ainsi de diminuer le temps consacré à la correction des erreurs et aux problèmes de communication. Enfin, Creo permet d'améliorer le suivi et la gestion de versions, ce qui signifie un accès plus rapide aux dessins, aux pièces et aux fichiers à l'échelle de l'organisation. Les équipes peuvent dès lors élaborer des plans de travail avec rapidité et précision, et revoir les versions au fil du temps.

Fonctionnalités avancées d'automatisation de la planification du processus CN pour améliorer le rendement et réduire les coûts

Avec Creo, MAN ES dispose d'outils pour créer des applications personnalisées qui optimisent le processus de conception et de fabrication et le rendent plus efficace. Creo procure aux utilisateurs des modèles afin d'automatiser la création de livrables pour les opérateurs en relation avec une pièce spécifique. Au lieu d'être saisies manuellement, les informations telles que les mesures (diamètre, longueur, position de la pièce, etc.) sont automatiquement extraites de la conception. Lorsqu'ils définissent les trajectoires d'outils, les utilisateurs contrôlent totalement l'endroit où l'outil va entamer la matière pour créer la pièce finale. La solution FAO de Creo permet non seulement de créer des trajectoires d'outils efficaces mais aussi de capturer les connaissances de conception et de fabrication de façon à pouvoir les répliquer ultérieurement. Les utilisateurs peuvent ainsi exploiter les compétences des experts en conception et fabrication.

Méthodes d'usinage pour des processus plus agiles et plus efficaces

Les fonctionnalités avancées d'automatisation de la planification du processus CN comme les méthodes d'usinage de Creo permettent la capture des connaissances. Une méthode d'usinage permet aux utilisateurs d'avoir les informations nécessaires pour réaliser une trajectoire d'outil CN. Cette fonctionnalité permet de créer une bibliothèque illimitée et autodéfinie de façon à ce que les départements de fabrication puissent facilement lire et partager les données. Le conteneur aide à capturer les connaissances des programmeurs plus expérimentés de la société. Les ingénieurs de fabrication débutants peuvent ainsi consulter et réutiliser les bonnes pratiques, ce qui renforce la cohérence au sein de l'organisation.

Les méthodes d'usinage peuvent contenir une ou plusieurs fonctions dans un fichier séparé. Cette fonctionnalité permet aux utilisateurs de placer celles-ci de façon répétée dans un même modèle ou dans des modèles différents. En réalisant le travail une seule fois et en réutilisant les modèles, les utilisateurs peuvent créer des trajectoires d'outils complexes, des mesures et des séquences, avec facilité et rapidité. Ces fonctions ne sont pas spécifiques au modèle et peuvent dès lors être appliquées notamment à différents modèles, pièces ou produits après avoir été définies. Cela permet de passer moins de temps en production, de réduire les erreurs et les reprises, et d'améliorer le rendement et l'agilité du processus de conception et de programmation FAO. En créant des modèles complexes pour les machines à analyser, MAN ES exploite également les données de son département de conception à des fins d'amélioration de la qualité (par exemple, pour perfectionner le processus de perçage).

Gpost pour une plus grande flexibilité

Creo possède en outre un générateur de post-processeur Gpost inclus gratuitement dans chaque licence. D'apprentissage facile, les Gpost permettent aux utilisateurs de créer autant de post-processeurs que nécessaire. À la différence d'autres solutions FAO, le post-processeur de Creo peut être configuré par l'utilisateur pour n'importe quelle machine. Pour configurer le post-processeur, l'utilisateur commence à remplir les cases à cocher d'un questionnaire. À ce stade, le post-processeur est prêt à 80 % ou 90 %. La simulation d'enlèvement de matière intégrée à Creo permet aux utilisateurs de valider la trajectoire d'outil et d'apporter les corrections nécessaires. Faciles à apprendre et offrant à MAN ES tous les outils nécessaires pour créer un post-processeur spécifique, les générateurs Gpost procurent une plus grande flexibilité et améliorent l'efficacité des utilisateurs avec la FAO.

Windchill permet aux ingénieurs d'améliorer la gestion des données et des mises en production

Les ingénieurs MAN ES utilisent également PTC Windchill pour gérer les données de conception et de fabrication afin d'améliorer la cohérence et la productivité. Par exemple, les utilisateurs peuvent voir ce qui a changé et noter la raison des modifications. La gestion des données dans Windchill inclut les conceptions Creo ainsi que les pièces et assemblages associés à la FAO tels que les pièces de matière première, les brides, etc.

En outre, comme les fonctionnalités de gestion des mises en production capturent l'historique du processus de programmation, toutes les modifications et les itérations sont incorporées au système. Les utilisateurs peuvent restaurer d'anciennes versions, afficher l'historique complet des améliorations et comparer les versions. Les API de Creo permettent à MAN ES de disposer d'une interface avec des outils logiciels tiers et d'améliorer l'efficacité. Actuellement, la société utilise les API pour gérer les outils et améliorer les simulations de fabrication afin d'éviter les collisions.

MAN ES améliore l'efficacité de processus complexes

MAN ES a amélioré la précision de ses tâches de programmation et peut maintenant passer de la conception à la production avec plus d'efficacité. Auparavant, lors de la fabrication de produits volumineux, la société avait besoin de trois semaines pour produire la première pièce mécanique. Avec Creo, une seule semaine suffit désormais. En outre, depuis l'adoption de la FAO 3D, la société n'a constaté aucune coordonnée incorrecte ni aucun point incorrect dû à des erreurs de calcul. « Nous économisons beaucoup d'argent : des milliers d'euros. Une collision entre la machine et la pièce peut nous coûter jusqu'à 100 000 EUR. Nous n'avons enregistré aucune collision depuis que nous avons commencé à utiliser la FAO 3D » déclare Mathias Reiter, chef d'équipe du département de programmation chez MAN ES.

Grâce au logiciel de FAO 3D de Creo, MAN ES a raccourci de 33 % le temps de programmation. Le processus est passé de douze à neuf jours après que la première pièce a été programmée, puis de neuf à cinq jours. Au final, Creo a donné un avantage concurrentiel à MAN ES qui peut maintenant concevoir et produire des pièces mécaniques massives et complexes plus rapidement que ses concurrents.

MAN ES continuera d'utiliser Creo pour optimiser ses processus numériques

MAN ES est déterminée à poursuivre son partenariat avec PTC. « Nous avons d'excellents rapports avec l'équipe PTC », affirme M. Reiter. « Ils ont assuré un support de premier ordre qui a réellement contribué à notre réussite. »