Production maximale sans dépense supplémentaire

Avec plus d’un siècle d’expérience, PFW Aerospace GmbH est la plus ancienne société européenne dans le secteur des gros porteurs. Cet ancien fabricant d’avions développe et fabrique aujourd’hui des systèmes complets de transport de carburant, d’eau, d’oxygène, de fluide hydraulique ou d’air de purge et de composants structurels complexes pour des géants tels qu’Airbus et Boeing. Un système hautement automatisé composé de douze machines DMU 60 eVo linear de DMG Mori, de trois robots et d’un stockage à grande hauteur assure la fabrication des connecteurs, le gros de la production de PFW.

Les nombreux systèmes de tuyauterie ne sont en rien prioritaires dans le développement d’un avion. De ce fait, les conduites de carburant doivent être posées, par exemple, entre les éléments structurels finis dans les ailes. Cette tâche est l’une des compétences clés de PFW. L’entreprise développe et produit les tuyaux et les éléments de connexion nécessaires. Inutile de compter sur elle pour des composants standard. « À elle seule, l’aile d’un A350 XWB contient 530 connecteurs différents », explique Michael Säubert, responsable d’un parc d’usinage de quatre-vingt-dix machines. Airbus produit quant à lui environ huit des nouveaux avions gros porteurs par mois, chiffre qui devrait encore augmenter dans les années à venir. La complexité, les exigences élevées en matière de qualité et la construction légère sont les caractéristiques principales de ces connecteurs. La programmation, à elle seule, prend environ 40 heures : « L’épaisseur de la paroi des composants en aluminium n’est plus que de 0,5 mm. Cela correspond à un taux d’enlèvement de métal de 95% ici ».

Comme tous les produits PFW sont des composants critiques pour la sécurité, la précision et les fissures possibles sont testées pour chaque pièce. « L’objectif est d’identifier et d’éliminer les causes des éventuelles faiblesses du processus de fabrication », affirme Michael Säubert. C’est pourquoi toutes les pièces sont numérotées et les étapes d’usinage complètement traçables. Une chaîne de processus de bout en bout est nécessaire ici, de la conception à l’usinage, en passant par le contrôle de la qualité. La ligne de production a donc été optimisée en conséquence. PFW a continuellement élargi et automatisé la production des connecteurs pour l’Airbus A350 XWB depuis 2013.

Les temps d’usinage : le critère décisif

Le fabricant de machines-outils DMG Mori et les experts en automatisation de Fastems ont soutenu PFW avec l’extension de l’automatisation. Il existe aujourd’hui au total douze machines DMU 60 eVo linear intégrées dans le système. Un robot est affecté à quatre fraiseuses, qu’il charge avec des palettes. Les employés déplacent les palettes avec les dispositifs de serrage conçus en interne dans le stockage à grande hauteur via six stations de chargement. Il y a de la place ici pour 743 palettes. La production des composants complexes s’effectue dans cinq configurations. Michael Säubert explique ensuite comment le processus est organisé : « Chaque machine peut produire toutes les pièces et les palettes sont serrées, selon les besoins, entre les étapes d’usinage. » Une telle flexibilité est essentielle avec des tailles de lots de 1 à 6. « Le temps de traitement moyen des connecteurs est d’environ deux heures ».

« Le temps d’usinage des connecteurs était le critère décisif pour l’investissement ». Raison pour laquelle une pièce de référence a été envoyée aux fournisseurs potentiels de machines. « DMG Mori a usiné la pièce le plus rapidement et selon la qualité requise ». PFW avait déjà de nombreux centres d’usinage du fabricant de machines-outils. Aujourd’hui, on compte vingt modèles de DMG Mori en fonctionnement dans les zones de production. « Cela montre bien sûr une coopération accrue au cours des années ».

Production dynamique et haute qualité de surface

Le DMU 60 eVo linear a été choisi pour son degré de dynamique. « Les entraînements linéaires et les vitesses d’avance élevées jouent un rôle clé pour obtenir des temps d’usinage courts ». La précision des machines est également importante, « surtout en ce qui concerne la qualité de surface. Nous avons des exigences extrêmement élevées allant de Ra 0,8 à 3,2. Un autre aspect important est l’enlèvement des copeaux : Il est très rare qu’un opérateur ait besoin d’intervenir manuellement ».

Les dépenses de personnel pour le fonctionnement du système sont faibles, comparées au nombre de pièces. Six employés chargent les racks, effectuent de petites tâches de finition et inspectent les pièces. La production complète est réalisée en trois équipes, actuellement cinq jours par semaine et six à l’avenir. Environ 5 000 connecteurs par mois sont envoyés en Angleterre depuis l’usine, où ils subissent un traitement de surface avant d’être installés par Airbus.

Michael Säubert dresse un bilan positif après une année de production avec le système complètement automatisé. Les délais de traitement et de finition sont très courts : « Et ceci, associé à un haut niveau de disponibilité de l’ensemble du processus, nous permet de produire les connecteurs de manière efficace et compétitive. »

EQUIP’PROD  •  N° 103 Octobre 2018