Jossi Orthopedics utilise la FAO d’Open Mind pour un usinage performant

L’entreprise Jossi Orthopedics AG, située à Islikon, en Suisse, est un fabricant reconnu dans le domaine des implants orthopédiques. Les pièces qu’elle produit, dont la qualité est le résultat d’une interaction entre toutes les étapes de fabrication, du développement à la fabrication en série, sont sollicitées dans le monde entier. Elle mise sur le logiciel hyperMILL de l’entreprise Open Mind Technologies AG pour la création des programmes de FAO.

Ce n’est pas un luxe : les fabricants de ces pièces et systèmes œuvrent directement en faveur des patients. Ils doivent manier des géométries complexes et des matériaux très exigeants, tels que des alliages de titane, des alliages de chrome-cobalt ou des aciers fortement alliés. Jossi Orthopedics AG, située à Islikon, en Suisse, est l’une des entreprises qui maîtrise ces matériaux et tous les processus nécessaires à leur usinage. Elle est issue de la création de l’entreprise Hans Jossi Präzisionsmechanik, en 1957. À l’époque, Hans Jossi fabriquait des pièces et des mécanismes divers. Il s’est rapidement fait connaître dans l’industrie, car il était capable de travailler avec des géométries complexes et des matériaux exigeants. Aujourd’hui, le groupe Jossi, qui compte environ 200 employés, se compose de trois entreprises : Jossi Orthopedics AG, Jossi AG et Jossi Systems AG. Jossi Orthopedics produit des composants d’implants orthopédiques (voir les images) et les instruments chirurgicaux correspondants. « Nous nous définissons comme de purs sous-traitants. Le nom de nos clients, des entreprises renommées dans le domaine de l’orthopédie, figure toujours sur les produits », déclare le Dr. Martin Schmidt.

Les spécialistes suisses travaillent selon les spécifications de leurs clients, mais ils proposent aussi continuellement de nouvelles solutions et technologies de fabrication. « Notre savoir-faire est étendu, nous maîtrisons les procédés et nous avons recours aux outils les plus récents. Nous réussissons toujours à battre la concurrence en termes de temps de fabrication de pièces jusqu’au facteur 3 », souligne le Dr. Schmidt, non sans fierté. Dans le domaine de la FAO, l’entreprise emploie le logiciel hyperMILL, développé par l’entreprise Open Mind Technologies AG, située à Wessling, en Haute-Bavière.

Utilisation simple et large éventail de stratégies d’usinage

Ce logiciel permet de programmer tous les types d’usinage (fraisage 2 axes, 3 axes, HSC, 5 axes, ainsi que fraisage-tournage) sur une même interface. Il existe peu de pièces nécessitant un seul type d’usinage. Grâce aux masques de commande, l’utilisateur ne dispose que des options dont il a besoin pour le travail qu’il souhaite accomplir, et non pas de toutes les variantes possibles. Cela permet sans aucun doute de progresser rapidement.

Autre particularité d’hyperMILL : l’usinage avec des axes indexés. L’usinage 5 axes n’est pas une suite de « mouvements aléatoires ». Il se définit plutôt comme un fraisage rentable. L’objectif est atteint si le travail est réalisé avec un minimum de mouvements. Le logiciel hyperMILL indexe automatiquement les axes inutiles. L’exécution est simultanée uniquement là où un usinage performant est impossible. Cette méthode préserve également la machine. La technologie des features et des macros, qui permet de standardiser et d’automatiser la programmation des géométries, est également remarquable. La version actuelle d’hyperMILL intègre de nettes améliorations.

En plus des centres de tournage-fraisage de Mori Seiki, Jossi Orthopedics fait appel à un grand nombre de centres d’usinage de Hurco et de Hermle afin de procéder à l’usinage des implants et des outils. Pour trouver le système de FAO qui permet la meilleure programmation possible, un processus de sélection a été mené. Au terme de celui-ci, deux autres systèmes de FAO se sont démarqués. « En fin de compte, hyperMILL a gagné, car il est très facile à utiliser et efficace lorsqu’il s’agit de programmer un usinage 5 axes », déclare Midhat Dedovic, responsable de la fabrication multiaxiale chez Jossi Orthopedics.

 ❝Grâce à la détection automatique des features, nous travaillons plus rapidement ❞

Des applications diverses

À l’heure actuelle, trois postes de travail sont équipés d’hyperMILL : deux dans le département de la production, et un dans le département de la formation des apprentis. « Sur les deux postes de travail de la production, nous utilisons tout ce que le système a à nous offrir, sauf les applications spéciales », explique Midhat Dedovic. Ainsi, à chaque type de pièce correspond une solution qui permet d’utiliser les machines de manière optimale et d’ainsi atteindre la rapidité de fabrication déjà mentionnée.

La base de données outils contenue dans le logiciel de FAO est très régulièrement utilisée par Jossi. Elle permet d’importer des outils complets, de les définir de manière individuelle et d’assembler soi-même des outils complets avec rallonge. Pour chaque outil créé dans la base de données, l’utilisateur peut créer différents profils s’ajoutant aux données de coupe spécifiques au matériau. Ainsi, diverses applications peuvent être prédéfinies puis sélectionnées dans les opérations pour les matériaux d’usinage et de coupe identiques.

Un logiciel simple et rapide

Afin de procéder à la simulation du programme de FAO, Midhat Dedovic et ses collègues ont enregistré la totalité des machines CN dans le système FAO. Cela permet de vérifier le programme CN établi, en tenant compte des CN uniquement, ou de la surveillance complète de l’espace de travail et des machines. « Nous alternons entre les deux », déclare M. Dedovic. « Pour les programmes d’usinage 5 axes, des contrôles des collisions sont effectués dès la programmation. » Pour les stratégies 2 axes, la vérification a lieu à la fin, dans le cadre de la simulation complète. »

Les spécialistes de la FAO profitent de la simplification et de la rapidité que permet le logiciel, notamment en copiant des opérations ou des gammes d’usinage complètes. Par exemple, il existe cinq tailles de composantes pour une articulation du genou.

Du point de vue de l’opération, la taille 4 est identique à la taille 5. La copie de la gamme d’usinage aide ainsi l’usineur à procéder plus rapidement. « Grâce à la détection automatique des features, nous travaillons plus rapidement », explique Midhat Dedovic. Elle permet de détecter des géométries à partir de solides et de modèles de surface, notamment des perçages, des perçages par niveau avec et sans filetage et des poches ouvertes et fermées.

Les paramètres nécessaires à la programmation des stratégies d’usinage et à la sélection de l’outil sont automatiquement générés. Jossi Orthopedics profite par exemple de cet avantage lors du perçage de surfaces aux formes libres, qui peuvent être positionnées dans l’espace de diverses façons (voir également les photos des produits). La détection automatique des features permet d’atteindre l’objectif nettement plus rapidement.

N° 64 mars 2015