L’automatisation machine à commande numérique : la clé d’une production rentable
Face à la concurrence mondiale, les entreprises doivent relever le défi d’une production efficace. Au XXIe siècle, l’automatisation des machines-outils est la clé de processus de fabrication économiques. Autrefois, les solutions d’automatisation étaient principalement destinées à la production de grandes séries, mais la tendance actuelle est à une production plus variée avec des lots de plus en plus petits. En tant que fabricant de machines-outils de premier plan, DMG MORI montrera comment assurer une compétitivité à long terme en utilisant la production automatisée.
Avantages de la production automatisée
Grâce à l’automatisation des machines CN, les entreprises sont en mesure d’optimiser leur production au maximum. Cela s’applique aux équipes de nuit et de week-end sans personnel, ainsi qu’aux activités quotidiennes, où l’automatisation est configurée avec de nouvelles commandes pendant que l’usinage est en cours. Cette automatisation permet de réduire les temps de traitement et donne au personnel la liberté et la flexibilité nécessaires pour effectuer des tâches spécialisées telles que la programmation CNC, la préparation du travail et le contrôle de la qualité.
Une production plus efficace et de meilleure qualité
Le serrage manuel répété de pièces pour plusieurs étapes d’usinage comporte un risque d’erreur susceptible de conduire à des imprécisions. Les systèmes de production automatisés présente l’avantage de serrer, desserrer et resserrer les pièces avec précision et constance. Associée à la mesure en cours d’usinage, l’automatisation permet de réduire les efforts liés au contrôle de qualité a posteriori et le nombre de rejets, augmentant ainsi la productivité globale.
Flexibilité grâce à des solutions d’automatisation polyvalentes
Grâce à sa large gamme de produits, DMG MORI fournit des solutions orientées sur les applications qui répondent de manière optimale aux besoins des clients depuis des décennies. Le fabricant de machines-outils répond également à cette exigence dans le domaine de la production automatisée. L’automatisation des machines CN en fonction des besoins est disponible pour presque toutes les applications – des systèmes de manutention de palettes et des systèmes de manutention de pièces assistés par robot aux cellules de production complexes, y compris les processus périphériques tels que le lavage, l’étiquetage et l’ébavurage.
Solutions d'automatisation pour votre parc machines
Vous avez déjà une machine DMG MORI dans votre parc et vous souhaitez l'équiper d'une solution d'automatisation ? Qu'il s'agisse de la manutention de palettes ou de pièces, nous trouverons une solution adaptée à vos besoins et vous proposerons un service complet, de la demande initiale à l'équipement de votre parc machines.
Vue d'ensemble des machines
Des solutions d’automatisation pour chaque application
SYSTÈMES DE MANUTENTION DE PIÈCES : UNE MANIPULATION EFFICACE DES COMPOSANTS
Les systèmes de manutention de pièces comportent une unité de stockage des pièces dans laquelle sont placées les pièces brutes. Un portique de chargement ou un robot les enlève pour les serrer dans la zone de travail de la machine.
Les portiques de chargement de la série GX de DMG MORI font partie des systèmes de manutention de pièces les plus utilisés pour les tours depuis de nombreuses années. La gamme de produits modulaires est disponible pour une grande variété de tailles de composants. De plus, elle est facile à utiliser. Plusieurs machines peuvent également être connectées entre elles. Pour la manutention de pièces sur les petits centres d’usinage, DMG MORI propose la cellule compacte WH Cell, également disponible en plusieurs tailles. Selon la version, le magasin peut contenir plus de 1 000 pièces, ce qui permet la production automatisée de moyennes et grandes séries avec un encombrement minimal.
SYSTÈMES DE MANUTENTION DE PALETTES : PRÉPARATION DE NOUVELLES COMMANDES PENDANT L’USINAGE
En règle générale, le chargement et le déchargement des pièces représentent une grande partie du temps d’usinage. Dans le cas des systèmes de manutention de palettes, de nouvelles palettes peuvent être mises en place et placées dans le magasin pendant le processus de production. La disponibilité des machines augmente ainsi de manière significative.
DMG MORI propose différents systèmes de manutention de palettes en fonction des dimensions des pièces et de la taille des lots. La gamme commence par les solutions standard éprouvées PH 10, PH 50 et PH 150 pour les petits centres d’usinage. Grâce à son stockage modulaire des palettes, la gamme PH Cell est particulièrement adaptée à une production très variée. Le PH Cell Twin permet même d’automatiser deux centres d’usinage. Pour les grandes palettes de plus de 1 000 x 1 000 mm, DMG MORI propose la PH Cell 2000, divers systèmes de stockage de palettes rondes (RPS) et des systèmes de stockage linéaires (CPP & LPP). Un LPP est idéal, par exemple, pour connecter plusieurs centres d’usinage.
AUTOMATISATION ROBOTIQUE : AUTOMATISATION FLEXIBLE DES DIFFÉRENTES ÉTAPES DU PROCESSUS
Des solutions robotiques sont également disponibles pour les systèmes de manutention de pièces, pour optimiser encore la flexibilité. Ainsi, les robots peuvent à la fois charger et décharger les machines et assumer des tâches supplémentaires telles que l’ébavurage, l’inspection visuelle ou le marquage des composants. Ces fonctions peuvent être mises en œuvre très facilement via le logiciel, sans installation matérielle complexe. Cela permet aux robots de mettre en place des solutions d’automatisation standard rapidement et facilement. L’automatisation de la production en série avec une assistance appropriée et un approvisionnement à long terme en pièces de rechange requiert l’utilisation de robots d’origine. On note également un effet positif sur la haute disponibilité de l’automatisation.
Grâce à la famille Robo2Go, DMG MORI propose des options d’automatisation robotique flexibles qui peuvent être utilisées à la fois sur les tours et les centres d’usinage. Les robots manipulent des billettes brutes provenant d’un magasin ou directement d’une palette. Dans le cas du système Robo2Go Vision, une caméra détecte la position des pièces. Robo2Go Max, le plus grand modèle, peut manipuler des pièces pesant jusqu’à 115 kg. Le MATRIS light est un système d’automatisation collaboratif compact pour les pièces jusqu’à 5 kg. Avec ses dimensions réduites de 900 x 1 550 mm, y compris le stockage des pièces, il occupe à peu près autant d’espace qu’un seul opérateur. Contrairement à d’autres solutions d’automatisation, il n’est donc pas nécessaire de prévoir un espace au sol supplémentaire.
Automatisation : l'essentiel à savoir en bref
Quand l'automatisation se justifie-t-elle ?
L'automatisation du tournage de la production est judicieuse pour les entreprises qui souhaitent augmenter leur productivité sans coûts de personnel supplémentaires. Pour ce faire, on utilise principalement des équipes de nuit et de week-end sans personnel ou avec un minimum de personnel. Ce qui importe, c'est que l'automatisation soit adaptée à des tailles de lots allant jusqu'à la pièce unique.
Qu'est-ce qui peut être automatisé ?
De nos jours, les solutions d'automatisation peuvent prendre en charge presque toutes les étapes d'un processus de fabrication : Le chargement et le déchargement des machines, l'ébavurage, l'inspection visuelle et le marquage des composants, ainsi que l'approvisionnement en matériaux et en outils via des systèmes de transport sans conducteur. Les ordinateurs centraux et les produits de numérisation soutiennent l'automatisation en planifiant et en contrôlant efficacement l'ensemble de la chaîne de processus, de la réception des commandes au contrôle de la qualité.
Quelles sont les solutions d'automatisation disponibles ?
Selon l'application, ils manipulent des palettes ou des pièces individuelles. L'utilisation de solutions robotiques flexibles permet également d'intégrer des étapes de processus périphériques. Les systèmes de transport sans conducteur permettent de poursuivre l'automatisation au niveau de l'atelier en transportant les outils et les matériaux de A à B.
Quels sont les efforts à fournir pour automatiser un processus de production ?
La gamme d'applications détermine la solution d'automatisation la plus appropriée. Cela signifie que les solutions standard peuvent être mises en service en quelques jours. Des cellules de production individuelles ou des solutions complètes clés en main sont souvent conçues pour des besoins plus complexes. Là encore, des solutions telles que l'ingénierie numérique ou le jumeau numérique apportent un soutien, dans lequel l'ensemble du système, y compris les programmes NC et les mouvements des robots, est simulé numériquement à l'avance. Le temps de démarrage physique est ainsi réduit au minimum, puisqu'il suffit d'appuyer sur le bouton de démarrage.
Quand l'automatisation est-elle rentable ? (Exemple 1 : NLX 2500 avec MATRIS)
En fonction de l'étendue de la solution d'automatisation et des composants (temps de cycle et capacité), l'investissement peut être amorti en moins de douze mois.
Fonctionnement en 1 équipe | Fonctionnement en 3 équipes | Fonctionnement 24/7 |
= 1 560 heures de broche par an* | = 4 680 heures de broche par an* | = 6 552 heures de broche par an* |
2× équipes supplémentaires sans personnel par jour | 2× équipes supplémentaires sans personnel par jour | |
6× équipes supplémentaires sans personnel le week-end |
*NLX 2500 avec MATRIS (magasin d'empilage, 20 palettes) - Calcul simplifié avec 75 % d'heures de broche :
1 équipe : 52 semaines × 5 jours × 8 h x 0,75 = 1 560 h/a // 3 équipes: 52 semaines × 5 jours × 24 h × 0,75 = 4 680 h/a // 24/7: 52 semaines × 7 jours × 24 h × 0,75 = 6 552 h/a
30€/h de frais de main d'œuvre
Quand l'automatisation est-elle rentable ? (Exemple 2 : DMU 75 monoBLOCK avec PH Cell 300)
En fonction de l'étendue de la solution d'automatisation et des composants (temps de cycle et capacité), l'investissement peut être amorti en moins de douze mois.
Fonctionnement en 1 équipe | Travail en 3 équipes | Fonctionnement 24/7 |
= 1 560 heures de broche par an* | = 4 680 heures de broche par an* | = 6 552 heures de broche par an* |
2 × équipes supplémentaires sans personnel par jour | 2 × équipes supplémentaires sans personnel par jour | |
6 × équipes supplémentaires sans personnel le week-end |
*DMU 75 monoBLOCK avec PH Cell 300 (40 positions de palettes) - Calcul simplifié avec 75 % d'heures de broche :
1 équipe : 52 semaines × 5 jours × 8 h x 0,75 = 1 560 h/a // 3 équipes: 52 semaines × 5 jours × 24 h × 0,75 = 4 680 h/a // 24/7: 52 semaines × 7 jours × 24 h × 0,75 = 6 552 h/a
30 €/h coûts de main-d'œuvre
MANUTENTION DE PIÈCES ET DE PALETTES
Les solutions d’automatisation modulaires telles que le WH Flex permettent de combiner les avantages des systèmes de manutention de pièces et de palettes. Il est possible d’intégrer jusqu’à neuf machines CN, ainsi que des processus périphériques, ce qui permet d’accroître les performances, l’efficacité et la productivité de la production.
NUMÉRISATION ET MAÎTRISE DE LA TECHNOLOGIE INFORMATIQUE
L’automatisation croissante s’accompagne d’exigences accrues en matière de planification et de contrôle efficaces de la production. Le CELL CONTROLLER LPS 4 de DMG MORI est capable d’intégrer toutes les machines individuelles, les cellules et les systèmes de production dans les usines des OEM et des sous-traitants en un réseau flexible. Le système contrôle également l’approvisionnement automatique en matériaux, en outils et en ressources d’exploitation par le biais de véhicules de transport autonomes (AGV). Enfin, la nouvelle API de DMG MORI met en relation de manière transparente le réseau de l’atelier aux systèmes de niveau supérieur tels que APS, MES et ERP. Les simulations comme l’ingénierie ou le jumelage numérique constituent un autre avantage. Même en mode déconnecté, ils montrent comment la productivité peut être augmentée, surtout en réduisant les temps d’arrêt.
De l’automatisation standard aux solutions clés en main
Grâce à son approche globale et orientée processus, DMG MORI est en mesure d’automatiser chaque élément de la production en fonction des besoins du client. Grâce à l’intégration de technologies de fabrication de pointe (comprenant notamment l’usinage complet sur des centres d’usinage simultané à 5 axes et des centres de tournage-fraisage) et à un large portefeuille d’automatisation ainsi qu’à des mesures de numérisation étendues, des solutions complètes clés en main sont possibles, offrant un processus très économique de l’entrée des commandes au contrôle de qualité.
- Solutions clés en main
- Nombre variable de machines et de types
- Intégration de périphériques liés aux processus
- Des solutions personnalisées et optimisées pour chaque application