Mener une vision globale en matière d’outils coupants, une clef de réussite

Afin de répondre aux montées en cadence du secteur aéronautique, le spécialiste de la mécanique SPM (groupe ARM) a fait de l’outil coupant un élément indispensable à la réussite de l’entreprise. En intégrant à sa FAO hyperMILL le module de finition MAXX Machining qui s’appuie sur l’efficacité des fraises à segment de cercle d’Emuge-Franken, SPM est parvenu, tout en maintenant un niveau de qualité maximal, à augmenter fortement ses niveaux de productivité.

Le cœur de métier de la société SPM, filiale mécanique 100% dédiée au secteur aéronautique du groupe ARM, consiste, comme le rappelle son directeur Philippe Martaud, « à faire tourner les broches pour produire un maximum de pièces de haute qualité, en moins de temps possible ». L’équation paraît simple, mais lorsqu’on veut se démarquer de la concurrence, c’est une toute autre histoire. Dotée d’onze centres d’usinage, cette société d’une soixantaine de personnes (dont un tiers en production fonctionnant en 3-8), a la capacité d’accueillir encore d’autres machines ;  et pour cause, l’atelier est récemment passé de 650 à 3 500 m2 (!) depuis le déménagement de l’entreprise à Gallardon, en ­Eure-et-Loir. De quoi travailler dans les meilleures conditions possibles de façon à anticiper les montées en cadence, si fréquentes dans l’aéronautique ces dernières années.

De dimensions pouvant atteindre 2,4 par 1,9 mètres, les pièces produites dans l’usine de Gallardon, implantée à une centaine de kilomètres de Paris, sont diverses et variées. Elles vont des pièces de structures et des nacelles aux éléments de ventilation que l’on trouve dans les aéronefs en passant par les inverseurs de poussée. « Le groupe ARM travaille à la fois pour de grands donneurs d’ordres comme ­Aircelle, Daher, ­Ratier-Figeac, Stelia et ATR sans oublier différentes entités du groupe Safran, énumère Philippe Martaud. Nous leur fabriquons par exemple des structures de siège, des coffres à bagage, des sièges techniques mais également des sous-ensembles assemblés ici tels que des petites pompes, même si cela ne concerne qu’une petite partie de l’activité et des demandes très ponctuelles ». L’entreprise s’adresse aussi directement aux avionneurs, à commencer par Dassault Aviation. Une expérience forte dans l’aéronautique en somme qui permet au sous-traitant de jouer dans la cour des grands, en particulier sur les programmes de l’A320 et A320 Neo ou encore l’A330 Neo.

Optimiser partout, à commencer par la partie dédiée à l’outil coupant

Mais les importantes montées en cadence de l’aéronautique et les pressions des grands donneurs d’ordres sur les délais exigent encore davantage d’efforts quant aux moyens de produire toujours plus et en moins de temps. « Afin de continuer à garantir des livraisons de pièces de qualité en temps et en heure, il a fallu aller plus loin en optimisant à tous les niveaux  ». Et cela a commencé avec la réorganisation d’un atelier en perpétuelle évolution grâce à une démarche Lean associée à de l’amélioration continue en matière de production. Mais ce n’est pas tout ; l’optimisation se joue également à travers l’outil de production, tout particulièrement au niveau de l’outil coupant et des moyens pour calculer les parcours d’usinage associés aux outils les mieux adaptés pour telles ou telles pièces, et ce grâce à des solutions logicielles performantes.

Pour ce faire, il a fallu bouleverser un peu les habitudes et mettre non plus la production mais le bureau des méthodes au cœur des opérations  ; « les éditeurs de logiciels sont devenus incontournables pour nous aider à choisir les bons modules et parcours d’outils », souligne Philippe Martaud, justifiant la position désormais du bureau des méthodes dans l’atelier. «  Le logiciel ne demeure qu’un moyen, tempère Fabrice Fillardet, directeur exécutif d’Open Mind en France, partenaire FAO/CAO de SPM depuis près de quinze ans. L’important, c’est ce qu’on en retire et la manière dont on l’exploite », sans oublier l’ensemble de l’outil de production, de la machine à l’outil lui-même en passant par l’attachement, le bridage de pièces, l’équilibrage etc. « Ce qui est primordial, c’est d’avoir une vision globale de l’usinage, comprenant le moyen de production, le logiciel et le personnel en charge de l’outil coupant qui devient la clé de voûte de l’atelier ».

Une solution hors du commun

Travaillant depuis 2003 avec l’éditeur de logiciels de FAO/CAO Open Mind, SPM, dans sa volonté d’aller plus loin dans l’optimisation de process de certaines pièces devenues complexes et dans le but d’assurer la livraison de produits à la qualité irréprochable, a décidé de faire évoluer sa solution hyperMILL en y intégrant un module inédit destiné aux opérations d’usinage à partir de fraises tonneaux. « Nous souhaitions produire des pièces à la typologie bien particulière et dont on souhaitait optimiser le process, se souvient Philippe Martaud. Open Mind nous a suggéré cette solution, en partenariat avec le fabricant d’outils coupants avec qui l’éditeur a travaillé sur ce module, à savoir Emuge-Franken. Nous nous sommes alors rencontrés avant d’entamer des phases de tests en 2016 puis sa mise en application en début d’année ».

Il faut dire que le rapprochement d’Open Mind et d’Emuge-Franken, fruit de plusieurs années de travail au sein des services respectifs de R&D, a abouti à une solution hors du commun ; celle-ci repose sur un usinage réalisé non plus par une fraise hémisphérique mais à segment de cercle. Alors que la première nécessitait un nombre de passes important – et donc un temps d’usinage plus long  –, les fraises à segment de cercle, équivalent à un outil de rayon de 50 à 1500mm selon les types, permettent d’avoir un pas 10 fois supérieur avec un état de surface pourtant amélioré. Selon les premiers essais réalisés chez SPM, « les gains de temps d’usinage se sont révélés énormes, pour reprendre les mots de Philippe Martaud… jusqu’à 50% pour une opération de fraisage sur une aube (passant de 1h30 à 45 minutes !). Au point que l’entreprise, qui a pu libérer de la disponibilité machine, a été en mesure de décaler d’un an ses investissements en matière d’outil de production ! «  Cette optimisation était vitale pour nous et nous avons su, grâce à nos partenaires, en tirer profit ; mais elle aussi très rassurante pour nos clients dont la crainte première, outre la non-conformité de la pièce, demeure son retard de livraison ».

Fraisage hémisphérique

Usinage tangentiel

Tirer avantage d’une stratégie globale en matière d’outils coupants

Le module de finition MAXX Machining d’hyperMILL possède plusieurs spécificités telles que la gestion de l’outil en 5 axes, le parcours avec la gestion anticollision, le tout développé de façon entièrement automatisée et conviviale. Cette solution s’adresse notamment aux pièces de structure avec des poches profondes, en utilisant donc des fraises à segment de cercle. Pour l’usinage de fond, ou des zones inclinées certains outils nécessitent d’être inclinés de 12,5° à 70°ce qui est aussi réalisable avec un axe positionné. En s’associant avec Emuge-Franken, Open Mind a trouvé à la fois un partenaire fiable – spécialiste mondial des outils de taraudage – mais également très investi dans le fraisage grâce à sa faculté d’assurer une disponibilité de tous les instants. La présence d’une dizaine de technico-commerciaux et de cinq techniciens d’applications, répartis sur l’ensemble du territoire français pour répondre aux demandes des industriels, est très appréciée. « Les outils ­d’Emuge-Franken répondent parfaitement à nos exigences de performances et de qualité », souligne le patron de SPM, avant d’ajouter que « nous allons entrer dans une deuxième phase du projet qui va nous permettre de poursuivre notre processus d’optimisation de nos outils coupants directement avec Emuge-Franken ». Et Olivier Renaudin, directeur de la filiale française d’ajouter : « Ce travail commun va permettre de gagner encore davantage sur les temps d’usinage. Cela passe inévitablement par un premier choix dans notre catalogue des outils les mieux adaptés, mais aussi par notre expérience terrain et notre expertise dans le domaine des outils coupants nous donnant la possibilité d’agir sur les paramètres de coupe en tenant compte de l’attachement, du bridage ou encore de la lubrification. Nous avons la possibilité d’apporter nos conseils répondant à la vision globale que SPM a de l’outil ». Une vision qui s’inscrit dans la logique de l’aéronautique : voir loin dès à présent pour mieux préparer l’avenir.

N° 93 octobre 2017