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L’outillage de demain–Les solutions technologiques pour propulser votre productivité

La mondialisation des marchés, la pression de produire à bas coûts et le retard des entreprises québécoises dans l’industrie 4.0 peuvent nous mener à croire qu’une révolution est nécessaire dans la conception d’outillages.

Défis de productivité reliés à l’outillage

Les pièces produites ont désormais des formes 3D très complexes ce qui rend difficile leur positionnement dans les machines. De plus, de nouveaux matériaux plus ou moins rigides que les matériaux conventionnels font leur apparition. Aussi, les assemblages sont complexes à réaliser, car les brides initialement comprises dans les pièces n’existent plus. Il faut donc assembler des surfaces très lisses et ce sans joint apparent. Les tolérances de qualité sont de plus en plus faibles, le client en demande toujours plus, mais les méthodes de fabrication demeurent les mêmes. Il est également demandé aux manufacturiers d’agréger l’entièreté des informations de fabrication du produit, du matériel brute jusqu’au produit fini. Une très grande quantité d’informations est demandée, ce qui est impossible à soutenir si on utilise la méthode papier traditionnelle.

L’ensemble de tous ces facteurs représente un défi de taille dans la fabrication d’un outillage et des gabarits d’assemblage et d’inspection.

Niveaux de technologies intégrés à l’outillage

Grâce aux nouvelles technologies, différentes méthodes ont été créées et elles ont tout intérêt à être exploitées dans les processus et les procédés de fabrication. Chaque étape de la transformation d’un produit doit être enregistrée de façon quasi automatique et demande la mise en place d’une infrastructure de technologie d’information directement sur le plancher de production.

Voici les niveaux technologiques de l’outillage. Chacun de ces niveaux a sa raison d’être selon la situation.

Niveau 0–Gabarit dédié : Un outillage dédié à la fabrication d’une seule pièce
Niveau 1–Gabarit polyvalent : Permet de fabriquer plus d’une pièce
Niveau 2–Gabarit intelligence simple : Permet de détecter une pièce qui est non conforme.
Niveau 3–Gabarit intelligent : Permet de détecter la non-conformité en plus de mesurer la pièce et enregistrer les données.
Niveau 4–Gabarit automne : Détecte, mesure et corrige selon les paramètres de conformités
Niveau 5–Zéro gabarit : Aucun outillage nécessaire

Outillage_équipement_production

Le gabarit de niveau 3 est intelligent, non seulement il sera en mesure de détecter, mais aussi de mesurer. Il sera donc possible d’augmenter la précision ainsi que d’assurer la traçabilité des pièces. Dans certains cas, la pièce peut être conforme tout en s’éloignant du nominal et cette information est requise et souhaitée par le client. Le gabarit de niveau 4 est le gabarit autonome. Il aura suffisamment d’intelligence pour prendre les décisions et s’ajuster lui-même. Il possédera tous les outils de mesure, tous les algorithmes de production pour prendre en considération les paramètres et faire les actions nécessaires pour maintenir une conformité dans la productivité même si une variabilité de différents paramètres est présente. Ultimement, le gabarit de niveau 5 est le gabarit ou en fait il n’y en a pas. Il est intégré dans la pièce par des fonctionnalités ou encore par les méthodes de fabrication. La pièce est terminée à la première étape de fabrication. Il est alors possible de penser que l’impression 3D va nous permettre de s’affranchir des montages nécessaires pour finaliser les pièces.

Gains à la productivité

Ces solutions, peu importe le niveau technologique, sont prêtes à être implantées en usine. De plus, si les pièces que vous devez fabriquer sont d’une grande valeur, ces différents types d’outillage et de systèmes deviennent très rentables à long terme. Voici quelques retombées :

  • Il est maintenant possible de capter les données de vos machines-outils, de les centraliser et de les traiter de manière optimale.
  • Les procédés sont stables et robustes grâce à l’information qui est captée à partir des sondes intégrées aux outils.
  • Les ajustements se font de façon autonome puisqu’un niveau d’intelligence est programmé dans les machines-outils.
  • Les inspections se font automatiquement aux bons endroits dans le procédé d’ajout de valeur dans la fabrication des pièces.
  • La gestion autonome des non-conformités permet aux opérateurs de gérer plusieurs machines en réduisant la main-d’œuvre requise
  • Les temps de fabrication sont réduits
  • Les équipements donnent lieu à un rendement plus efficace puisqu’ils roulent de façon continue tout en économisant de la matière première.

Chez Merkur, nous tenons toujours compte du contexte dans lequel évolue l’outillage avant de définir le projet d’industrialisation ou encore d’entamer la conception. Une fois l’analyse réalisée, nous connaissons avec certitude le type d’outillage à implanter et déterminons le niveau de complexité en fonction des besoins.