L’usinage par enlèvement de copeaux reste une technologie de fabrication prépondérante

21.08.2018

La digitalisation, un thème central pour les exposants et visiteurs / De nouvelles opportunités, grâce à des domaines innovants / De bonnes perspectives pour le secteur

Le nouveau salon AMB sera placé sous le signe des superlatifs. Pour la première fois, le nouveau pavillon Paul Horn (hall 10) de 15 000 mètres carrés sera disponible sur le site d’exposition à seulement trois minutes à pied de l’aéroport et de la station de S-Bahn « Messe » de Stuttgart. Sur désormais plus de 120 000 mètres carrés, plus de 1 500 exposants montreront aux visiteurs professionnels internationaux encore plus d’innovations et de perfectionnements, qu’il s’agisse de machines-outils pour l’usinage par enlèvement de copeaux ou par ablation, d’outils de précision, de techniques de métrologie et d’assurance qualité, de robots, de systèmes de manipulation de pièces et d’outils, de logiciels industriels et d’ingénierie, de composants, de sous-ensembles ou d’accessoires.

La digitalisation en tant que tendance est également à l’ordre du jour du salon. Pour la première fois, outre les manifestations bien établies, le salon accueillera l’exposition spéciale « Digital Way » assortie d’un congrès de deux jours. Ce volet spécial montre comment les entreprises industrielles peuvent utiliser les technologies de l’information actuelles pour exploiter le potentiel de la digitalisation.

Un optimisme de mise au salon de Stuttgart

Les entreprises doivent, presque quotidiennement, relever de nouveaux défis. Malgré tout, les prévisions restent bonnes, comme le constate Dr. Wilfried Schäfer, gérant de l’Association allemande des constructeurs de machines-outils (VDW). Comme pour 2017, il prévoit une progression du volume de production de sept pour cent, lequel devrait atteindre plus de 17 milliards d’euros.

Cela aura aussi une incidence positive sur le taux d’emploi, qui a atteint près de 72 400 employé(e)s (+3,4 pour cent) à la fin de l’année. Le secteur tourne quasiment à pleine capacité. Selon Dr. Schäfer, cela tient aux raisons suivantes : « l’économie mondiale reste sur une croissance forte. Selon les experts, le produit intérieur brut devrait, en 2018, augmenter encore plus fortement que l’année précédente. La production industrielle est un moteur important de cette dynamique. Cela a aussi une incidence sur la consommation internationale de machines-outils, laquelle doit, en 2018, augmenter de 5,9 pour cent. »

La digitalisation au cœur des discussions

Rare seront les stands à Stuttgart qui n’aborderont pas les thèmes clés de la digitalisation, de la mise en réseau et de l’Industrie 4.0. De manière très concrète, la VDW fait aussi avancer cette thématique au plan technologique : avec sa propre initiative sectorielle « Industrie 4.0 ». Son objectif est d’élaborer une norme pour les logiciels, afin de connecter les systèmes de commande hétérogènes aux systèmes informatiques de niveau supérieur avec une interface commune. Dans le cadre de cette initiative, des constructeurs de machines-outils de renom, tous exposants à l’AMB, se sont assis autour d’une table et ont su dépasser tout esprit de concurrence.

L’un d’eux est le groupe Heller. Klaus Winkler, Président du directoire et PDG, a expliqué les motivations de son groupe pour cette collaboration unique en son genre : « les potentiels classiques d’augmentation de la productivité sont considérés comme quasiment épuisés. Nous voyons dans l’Industrie 4.0 une approche offrant une transparence permanente de l’état des machines-outils et la possibilité d’exploiter les informations collectées avec les données déjà disponibles pour réaliser un diagnostic ciblé. »

Depuis, les grands fabricants de systèmes de commande ont aussi rejoint le projet, ce qui garantira la mise en œuvre d’une solution exhaustive. Les petites et moyennes entreprises en seront les principales bénéficiaires car cela leur aplanira la voie du futur numérique. Dans le cadre de l’AMB, le stand de la VDW présentera les premières mises en œuvre de l’échange de données sur les machines-outils dans le cadre de l’exposition spéciale Digital Way et du congrès associé. Une séance d’information mettra à jour les connaissances de tous les membres de la VDW.

L’usinage complet a le vent en poupe

Les bits et octets risquent de reléguer un peu au second plan l’évolution tangible de l’usinage par enlèvement de copeaux. En effet, l’AMB accueillera une multitude de machines nouvelles et perfectionnées. Selon le professeur Berend Denkena, Directeur de l’institut des techniques de production et des machines-outils (IFW) à l’Université de Hanovre et Président en exercice de la WGP (Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik), la tendance est à l’usinage complet. « Les composants doivent, dans la mesure du possible, être entièrement usinés selon six côtés, sur une seule machine. »

Ainsi, selon lui, les technologies de rectification seront de plus en plus intégrées aux décolleteuses et fraiseuses classiques, afin de pouvoir encore fabriquer certaines qualités. Cela conduira aussi à l’utilisation accrue de systèmes de serrage à point zéro pour les cas où un changement de machine sera inévitable. L’attention se focalise trop peu sur la thématique de l’efficacité énergétique. L’énergie est encore trop bon marché, regrette Denkena, lequel voit un potentiel de réduction jusqu’à 50 pour cent principalement dans le domaine du refroidissement et de la lubrification.

La tendance aux machines polyvalentes est confirmée par Dr. Oliver Gossel, Directeur commercial chez Röders, un fabricant de fraiseuses à grande vitesse : « nous connaissons actuellement un grand succès sur le marché avec nos machines pour le fraisage et la rectification. » Selon ses propos, les limites du possible seront toujours repoussées davantage. Il cite en exemple les qualités de surface jusqu’à l’usinage de finition dans l’acier, ou encore les précisions de pièces sans cesse plus élevées.

Des procédés alternatifs ouvrent de nouvelles perspectives

De plus en plus, des procédés additifs sont intégrés en tant qu’outil supplémentaires aux machines-outils classiques, afin de pouvoir réaliser des opérations d’application et d’ablation lors d’une même opération de serrage. Les robots assument, dans le cadre de l’expansion de l’automatisation, outre leurs tâches de manipulation principales également des étapes d’usinage simples, telles que l’ébavurage. Le point d’interface de toutes ces technologies est le système de commande, qui parle de plus en plus tous les langages nécessaires.

Axel Boi, Directeur de la planification de la production au sein du groupe Chiron, identifie même des activités supplémentaires liées au procédé additif. « Comme, à l’heure actuelle, tous les processus 3D exigent un usinage mécanique des surfaces fonctionnelles, j’y vois plus une chance qu’un risque ! » Ou encore de l’avis du constructeur de machines-outils Starrag : Nous utilisons déjà les possibilités étendues des dernières générations de robots. Elles servent de plus en plus à des fins d’automatisation, mais aussi « simultanément pour l’accomplissement de tâches annexes dans nos projets », comme l’explique le Directeur général Dr. Marcus Otto. Toujours selon M. Otto : « Comme le champ des manipulations des robots s’élargit sans cesse, nous pouvons, dans des cas individuels, alléger intelligemment l’enlèvement de copeaux et proposer à nos clients les améliorations d’efficacité nécessaires au moyen de processus auxiliaires s’exécutant en parallèle. » D’autres tâches pour les robots pourraient concerner les retouches les plus variées, le nettoyage ainsi que le contrôle des pièces.

Pas de crainte vis-à-vis de l’électromobilité

L’électromobilité émergente a, au départ, conduit à de véritables scénarios catastrophes pour le secteur de l’usinage. Les moteurs électriques, par rapport aux moteurs à essence, ne comporteraient que quelques composants comparativement simples. Après un examen plus approfondi, le climat s’est détendu. Au-delà du fait que les experts prévoient encore une utilisation des moteurs à essence pendant des décennies, l’hybridation de nombreux véhicules, et donc leur recours à deux modes de propulsion, nécessite même plus de composants usinés. Et, pour les véhicules purement électriques, la réduction du niveau de bruit aboutit à ce que les composants restants doivent atteindre un niveau de précision encore plus élevé afin d’éviter tout désagrément. La conséquence : les machines-outils doivent pouvoir produire avec des tolérances encore plus serrées. La victoire est donc sans appel pour les constructeurs de machines high-tech. 

L’industrie automobile, mais aussi le domaine aérospatial et le secteur de la production d’électricité emploient de plus en plus de nouveaux matériaux, afin d’alléger les composants ou de mieux les armer contre des contraintes croissantes. L’usinage de tels composants, dont les taux d’enlèvement de copeaux sont souvent supérieurs à 90 pour cent, nécessitera des vitesses de coupe nettement supérieures, déclare le constructeur de machines-outils japonais Yamazaki Mazak avec conviction. Selon lui, cela exige une interaction parfaite entre les outils et la machine. Le bâti en fonte indéformable et les valeurs d’accélération élevées des dernières séries Mazak garantissent une « précision de positionnement et d’usinage exceptionnelle », ainsi que des « résultats ultraprécis ».
Le constructeur de machines-outils Grob fortement ancré dans l’automobile a racheté l’an dernier DMG meccanica, qui est même un des leaders de la fabrication de machines et d’installations destinées à la production de stators pour moteurs électriques, d’alternateurs et de générateurs. Selon certaines indications, Grob travaillerait déjà sur plusieurs projets d’électromobilité et, par cette démarche, renforcerait ses travaux de recherche et développement dans les technologies du futur. Ainsi, il regrouperait désormais de tous les procédés et processus de fabrication essentiels des groupes propulseurs électriques pour l’industrie automobile et ses sous-traitants, et pourrait passer au stade de la fabrication en série à l’échelle mondiale.

Au sein du groupe Chiron, l’atmosphère est aussi décontractée. Selon Dr. Markus Flik, Président du directoire du groupe Chiron : « L’électromobilité requiert des composants spéciaux pour les nouveaux ensembles et sous-ensembles tels que les compresseurs Scroll, les servofreins électromécaniques ou les essieux électriques. »
Simultanément, le besoin de turbocompresseurs et donc de roues de compresseur en titane continue, selon lui, d’augmenter. « Comme le titane use les outils nettement plus rapidement que l’aluminium, il convient ici d’employer des outils jumeaux, afin de permettre un processus de fabrication productif. Pour cela, nous proposons des solutions optimales avec des séries de machines et des systèmes d’automatisation correspondants. »

Conseil des organisateurs : D’une part, un potentiel d’économies énorme peut découler de la mise en œuvre des technologies numériques en vue d’avoir une approche réfléchie plus efficace pour les processus, plus intelligente pour les produits ou plus directe et ciblée pour les marchés. D’autre part, l’exploitation de ces potentialités exige de conserver un rapport raisonnable entre l’utilité et le coût des mesures de digitalisation, d’avoir toutes les compétences disponibles ou d’éviter que les mesures altèrent plus que nécessaire le fonctionnement quotidien. Des solutions possibles seront proposées par la série de conférences intitulée « Den Wandel aktiv gestalten oder abwarten? » (Gérer activement ou attendre le changement ?) le 20.09.2018 de 09h30 à 12h00 dans le pavillon Lounge de la région de Stuttgart.

À propos du salon AMB
Environ 90 000 visiteurs professionnels internationaux et 1 500 exposants sont attendus au salon AMB 2018 de Stuttgart du 18 au 22 septembre. Sur une superficie brute de plus de 120 000 mètres carrés, il sera possible de voir les innovations et les perfectionnements des machines-outils pour l’usinage par enlèvement de copeaux ou par ablation, des outils de précision, des techniques de métrologie et d’assurance qualité, des robots, des systèmes de manipulation des pièces et des outils, des logiciels industriels et d’ingénierie, des composants, des sous-ensembles et des accessoires. AMB 2018 est organisé sous l’égide de l’Association professionnelle des outils de précision et de l’Association professionnelle des logiciels et de la digitalisation qui sont fédérées au sein du VDMA, ainsi que de l’Association allemande des constructeurs de machines-outils (VDW).

Vous pouvez télécharger le fichier texte, les photos du dernier salon AMB et les logos sur Internet à l’adresse
www.amb-messe.de/presse

twitter.com/amb_stuttgart

Légende des images :

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Polyvalents et compacts : les centres d’usinage hautes performances de la gamme Chiron FZ08 offrent de nombreuses possibilités de configuration grâce à leur conception modulaire - ici pour la fabrication d’une roue de compresseur. (Image : Chiron)

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« L’électromobilité requiert des composants spéciaux pour les nouveaux ensembles et sous-ensembles tels que les compresseurs Scroll, les servofreins électromécaniques ou les essieux électriques. » Dr. Markus Flik, Président du directoire, groupe Chiron (image : Chiron)

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Un composant pour l’Industrie 4.0 : « Grob4Pilot » est un nouveau pupitre opérateur de machine interactif et polyvalent dans le cadre de « Grob-Net4Industry ». (Image : Grob)

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Interfaces tactiles dans le domaine du poste de chargement d'outils/pièces : « Heller4Operation » permet une utilisation robuste et rapide. (Image : Heller)

AMB_2018_PM17_HELLER_HELLER4Services_1 :
« Heller4Services » regroupe tous les services numériques de Heller : l’AMB 2018 à Stuttgart présentera entre autres l’interface de services Heller. (Image : Heller)

AMB_2018_PM13_HELLER_Klaus Winkler_1 :
« Les potentiels classiques d’augmentation de la productivité sont considérés comme quasiment épuisés. Nous voyons dans l’Industrie 4.0 une approche offrant une transparence permanente de l’état des machines-outils et la possibilité d’exploiter les informations collectées avec les données déjà disponibles pour réaliser un diagnostic ciblé. » Klaus Winkler, Président du directoire et PDG de Heller (image : Heller)

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« Les composants doivent, dans la mesure du possible, être entièrement usinés selon six côtés, sur une seule machine. » Professeur Berend Denkena, Directeur de l’institut des techniques de production et des machines-outils (IFW) et Président en exercice de la WGP (Wissenschaftlichen Gesellschaft für Produktionstechnik) (image : IFW)

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Les machines polyvalentes, comme ici celles de Mazak, s’imposent toujours plus sur le marché des machines-outils : elles intègrent différentes technologies d’usinage et proposent un très haut niveau de polyvalence et de performances. (Image : Mazak)

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« Nous connaissons actuellement un grand succès sur le marché avec nos machines pour le fraisage et la rectification. » Dr. Oliver Gossel, Directeur commercial, Röders (image : Röders)

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Précise, rapide, efficace : la machine cinq axes de Röders à entraînement direct sur tous les axes. (Image : Röders)

AMB_2018_PM12_Starrag_Marcus-Otto :
« Comme le champ des manipulations des robots s’élargit sans cesse, nous pouvons, dans des cas individuels, alléger intelligemment l’enlèvement de copeaux et proposer à nos clients les améliorations d’efficacité nécessaires au moyen de processus auxiliaires s’exécutant en parallèle. » Dr. Marcus Otto, Directeur général, Starrag (image : Starrag)

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Chez Starrag, l’usinage complet inclut la superfinition de l’alésage du cylindre, par exemple sur un moteur V8 pour AMG. (Image : Starrag)

AMB_2018_PM17_VDW_Wilfried-Schaefer :
« L’économie mondiale reste sur une croissance forte. Selon les experts, le produit intérieur brut devrait, en 2018, augmenter encore plus fortement que l’année précédente. La production industrielle est un moteur important de cette dynamique. Cela a aussi une incidence sur la consommation internationale de machines-outils, laquelle doit, en 2018, augmenter de 5,9 pour cent. » Wilfried Schäfer, Gérant de l’Association allemande des constructeurs de machines-outils (VDW) (image : VDW)

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