Avec un seul serrage, le système de référence de System 3R guide l’ébauche à travers l’ensemble du processus d’usinage de Freudenberg Anlagen- und Werkzeugtechnik GmbH. Cela permet d’augmenter non seulement la précision de la pièce, mais également la capacité totale de production.
En vue de l’exposition universelle de Shanghai en 2010, un tunnel est en cours de construction sous le fleuve Jangtse.
Les foreuses de tunnel de Herrenknecht sont équipées de joints provenant de Merkel Freudenberg Fluidtechnik. Les joints d’arbre, de six mètres de diamètre (!), doivent supporter des contraintes énormes, puisque la puissance des machines (3500 kW) génère un couple de plus de 39000 kNm. Il ne s’agit cependant pas toujours de dimensions aussi importantes. Plus de 80000 différents joints de Freudenberg remplissent leur fonction dans des machines, véhicules et installations, en service dans tous les secteurs possibles et dans le monde entier.
Mandrin de table pneumatique MacroHP – une interface pour positionnement exact de l’ébauche.
À Laudenbach, Freudenberg produit entre autres des outils de formage pour joints élastomères. Des outils de formage dont dépend la production de masse de composants d’étanchéité aux géométries compliquées et de précision très élevée. Les systèmes de référence de System 3R sont un élément important dans la fabrication des outils. L’entreprise utilise deux systèmes de référence de System 3R sur ses machines de fabrication d’outils. Les références des mandrins de table donnent une interface définie, assurant le positionnement exact des ébauches et veillant à ce que les usinages effectués correspondent avec le point zéro. L’ébauche reste sur sa palette jusqu’à la toute dernière phase de l’usinage, afin de pouvoir passer sur les différentes machines, rapidement et en conservant une précision très élevée.
Trois tailles de palette pour le système Macro : 52x52, 70x70 och Ø116 mm.
Le système Macro est utilisé sur certaines machines, sur lesquelles les références des palettes sont directement rectifiées et placées sur un même plan. Le système ne comporte aucune pièce mobile à contrôler ou à ajuster avant de lancer l’usinage. L’opérateur fixe l’élément de serrage voulu sur la palette (aimant, étau ou plaque grillagée). D’autres machines utilisent le plus gros système Dynafix. L’utilisation de deux systèmes de référence différents est due aux différentes dimensions des pièces à usiner.
Deux machines Fehlmann sont desservies par un robot WorkMaster de System 3R. Le concept de traitement modulaire consiste en une station de changement et plusieurs magasins sur rack capables de supporter un chargement chaotique. Manfred Cech, directeur de la fabrication des outils chez Freudenberg Anlagen- und Werkzeugtechnik GmbH, explique : « Les deux machines traitent des composants de différentes tailles, mais le robot ne serait pas occupé à cent pour cent s’il ne s’occupait que d’une seule machine. En alternant entre différents préhenseurs, il peut en effet desservir alternativement les deux machines. »
Sur le plan logiciel, WorkShopManager surveille les différentes étapes de l’usinage sur la chaîne du processus. Le système administre les programmes d’usinage, les valeurs de mesure de la position de l’ébauche sur la palette, le positionnement des palettes dans le magasin, et fait en sorte que les outils de coupe soient disponibles avant le lancement de l’usinage.
Chez Freudenberg, un WorkMaster dessert les deux machines Fehlmann. Le résultat obtenu est une productivité et une flexibilité élevées.
Le logiciel WorkCenter constitue la base et collecte toutes les données qui sont nécessaires pour la fabrication. CellManager se charge de la communication automatisée entre les machines et le robot et démarre automatiquement l’usinage suivant, selon une liste de priorités. Le logiciel informe l’opérateur sur les travaux qui sont réalisables, en fonction des ressources disponibles, par exemple les outils et leur état d’usure. Avec CellManager Remote, l’opérateur peut surveiller l’état de la cellule depuis un ordinateur externe. Finalement, AlarmServer se charge de l’envoi des éventuels messages d’erreur issus de la cellule, par courrier électronique ou SMS.
Le magasin avec ébauches en attente du prochain usinage. Le magasin modulaire de WorkMaster est adapté en fonction des exigences spécifiques de chaque utilisateur.
« WorkShopManager assure un déroulement sûr et exempt de perturbations pendant la production de nuit qui a lieu sans surveillance, déclare Dr. Ing. Mario Kordt, directeur technique pour la fabrication des outils. L’opérateur prépare le travail la veille, en déterminant quelles seront les ébauches à usiner et dans quel ordre elles le seront, puis il charge le magasin de robots en conséquence, selon ce planning. »
Sans système de référence, il n’est pas possible de fabriquer les joints élastomères avec la précision imposée. « La qualité du produit final est déterminée dans une très large mesure par la qualité de l’outil de presse, estime Manfred Cech. Il est déterminant que l’ébauche soit fixée sur la palette une seule fois, et qu’elle le reste jusqu’à la dernière phase de l’usinage. Nous obtenons une précision du système de 3 µm sur l’ensemble du processus, ce qui ne serait jamais possible s’il fallait refixer l’ébauche à plusieurs reprises. De plus, à chaque installation, on risque toujours d’endommager des pièces sensibles. »
Les systèmes de référence offrent à l’utilisateur des avantages très nets en matière d’utilisation efficace des machines. Il est tout à fait possible d’interrompre une phase d’usinage en cours, par exemple pour sortir un outil de la production pour le réparer.
Un système de référence autorise la mesure des ébauches sur machine de mesure, avec leurs fixations, même entre deux opérations d’usinage, sans faire de concession sur la précision nécessaire du système.
« Le préréglage peut avoir lieu en dehors de la machine, ce qui réduit sensiblement les temps d’installation et optimise la productivité. De plus, l’opérateur peut utiliser le temps gagné pour préparer les phases de travail qui ont lieu sans surveillance », explique Manfred Cech. Pour Freudenberg, le fait que System 3R livre tout ce qui est nécessaire, des mandrins de table et des palettes, aux systèmes robotisés complets et au logiciel, est un avantage supplémentaire.
« Avec la précision de fabrication élevée qui est la nôtre, il est très important que la mécanique, le logiciel et la commande des machines soient parfaitement coordonnés, souligne Mario Kordt. Le plus simple est naturellement de nous procurer l’essentiel de tous les composants auprès d’un seul fournisseur. C’est pour la précision et la flexibilité obtenues sur l’ensemble de la chaîne de production que nous utilisons des systèmes de référence de System 3R. »
« Dans un avenir assez proche, nous allons construire une installation de traitement au laser, explique Manfred Cech. Cette installation repose sur une machine de fraisage à cinq axes avec table pivotante. Nous y utiliserons le système Dynafix que nous avons déjà, pour obtenir une précision répétitive d’environ 2µm. »
Mario Kordt est d’accord avec lui : « Nous n’avons pas besoin d’acheter un système de palettisation séparé pour chaque nouvelle machine, puisque nous pouvons continuer à utiliser uniquement notre équipement actuel. System 3R est notre standard : nos collaborateurs connaissent très bien le système de référence et nous n’avons fait que d’excellentes expériences avec. »
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