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« Nous jouons chaque jour la Ligue des Champions  »

In recent years, Porsche Werkzeugbau GmbH in Schwarzenberg, Germany, has taken its mechanical machining to the highest technical level. Two large Starrag HSC machining centres Droop+Rein FOGS play a major part in this. These are used to finish pressing tools for moulding skin parts of vehicle bodies with the utmost precision and produce surfaces with grinding quality.

Pour devenir un constructeur automobile haut de gamme, il faut pouvoir fabriquer des outils haut de gamme. Pour que Porsche Werkzeugbau GmbH Schwarzenberg remplisse toutes les conditions requises, 40 millions d’euros ont été investis au cours des cinq dernières années afin de développer la fabrication d’outils après la transition de KUKA au niveau le plus élevé. À Schwarzenberg, ils construisirent entre autres deux nouveaux halls de production, créant une nouvelle presse servo de 25 000 kN pour l’intégration en série des outils et investissant en outre dans le Retrofit et dans de nouvelles machines-outils par enlèvement de copeaux, dont deux centres HSC Starrag de type Droop+Rein FOGS 35 68 N40C. En outre, il a fallu transformer complètement la fabrication mécanique et réorganiser les processus de fabrication.

Toutes les mesures reposent sur une base solide. En effet, l’équipe de fabrication d’outils a analysé au préalable l’ensemble de la chaîne de processus, du développement et de la construction au transfert à l’usine d’emboutissage de l’exploitant, en passant par l’acquisition, la fabrication et l’intégration des outils, y compris un test de fitness pour le parc de machines. La reconnaissance du potentiel d’amélioration de la finition des outils, en termes de précision, de vitesse et de qualité de surface dans le domaine de l’usinage mécanique a été pour le moins important.

La construction légère répond à des exigences plus élevées

Marco Franz, responsable de la fabrication mécanique, nous explique : « Nous assistons depuis plusieurs années à un changement dans la construction légère et, en tant que centre de compétence en matière de technique de formage pour le revêtement extérieur Porsche, nous avons été chargés d’élaborer la technologie d’outils nécessaire pour passer à une carrosserie en aluminium. Or, les tôles d’aluminium sont beaucoup plus sensibles à la déformation que l’acier, ce qui représente un grand défi dans la fabrication d’outils. Nos machines ne répondaient pas entièrement aux exigences. »

« Starrag a effectivement pu mettre en œuvre plus de 90 % de notre liste de souhaits. »

Deux nouveaux centres d’usinage à grande vitesse pour l’usinage de finition des outils d’emboutissage devraient satisfaire à ces nouvelles exigences en matière de finition de surface, de précision et de vitesse. D’après Marco Franz, ils devraient en outre contribuer à devenir plus performants et plus économiques et à accroître considérablement la qualité. Le cahier des charges contenait des conditions élémentaires telles que la stabilité du processus, la disponibilité et la facilité d’entretien, ainsi que des caractéristiques obligatoires, telles que la stabilité de la température. En outre, des spécifications concernant les performances futures des broches ont été définies. Lutz Kramer explique : « Ces machines serviront durant les 10 à 20 prochaines années. Pendant cette période, plusieurs générations de nouveaux outils de fraisage sont développés, plus efficaces et permettant des vitesses plus élevées. Nous devions déjà prendre tout cela en considération lors de l’appel d’offres. »

Grâce à leur cahier des charges, les responsables de la fabrication d’outils Porsche ont placé la barre très haute et ont dû constater que de nombreux fabricants n’étaient pas en mesure de répondre aux attentes. « Au cours des discussions techniques que nous avons eues avec de nombreux fournisseurs différents, nous avons rapidement pu dire qui était capable et désireux de surmonter les défis. Cependant, certains fournisseurs de machines ont rapidement renoncé, d’autres n’ont pas pu proposer de solutions acceptables par la suite », rapporte Kramer, responsable de la fabrication d’outils.


Les machines-outils haut de gamme de Starrag

En fin de compte, les responsables ont choisi deux centres d’usinage à grande vitesse Starrag Droop+Rein FOGS 35 68 N40C. Ces machines-outils 5 axes sont conçues pour l’usinage de finition, disposent d’un portique gantry en partie supérieure et offrent des courses de 6 800 × 3 500 × 1 500 mm sur les axes X, Y et Z. Parmi les équipements figurent entre autres le magasin d’outils avec 100 emplacements au total, qui peuvent être équipés de logements de types HSK32, HSK63 et SK50 et d’autre part, d’une tête chapée équipée d’une broche de fraisage de 40 kW avec un couple élevé de 700 Nm, ainsi que trois électrobroches de fraisage différentes avec des vitesses de rotation allant jusqu’à 18 000, 40 000 et 65 000 tr/min. En outre, Marco Franz a prévu pour l’une des deux machines une tête angulaire spéciale de 6 000 tr/min qui peut être utilisée pour atteindre les zones d’usinage difficiles d’accès. « Ce type de broches répondra aux besoins pour les années à venir », a assuré Lutz Kramer.

Plus qu’une machine – Engineering precisely what you value

Outre les caractéristiques techniques, d’autres raisons ont joué en la faveur des machines Starrag, explique Lutz Kramer, directeur de la fabrication d’outils : « Nous ne voulions pas acheter simplement une machine, nous voulions trouver une solution pour notre processus de fabrication d’outils. C’est une approche très centrale pour laquelle Starrag nous a semblé être le partenaire approprié. Dès le début, nous avons eu l’impression que les spécialistes de Droop+Rein étaient à notre écoute, essayaient de nous comprendre et de comprendre notre conception de processus et nous apporter une aide précieuse avec leur expertise. »

Après l’installation de la machine, nous avons procédé ensemble aux réglages minutieux, en tenant compte des caractéristiques de la FAO, de la commande et de la machine. En effet, pour obtenir une qualité de surface optimale, une précision élevée sur la bande est nécessaire, même à des vitesses d’avance élevées. Pour ce faire, il était important d’éclairer les interfaces entre la FAO et le CN et d’adapter de façon optimale leurs fonctionnalités aux exigences du processus avec les experts du fabricant de commandes. Cette approche interdisciplinaire et la combinaison d’une optimisation sophistiquée de la transmission et de la technologie éprouvée des machines de la série FOGS ont été particulièrement efficaces : une surface de classe A a ainsi été obtenue, mais aussi une très grande précision avec des vitesses de passes maximales de 16 m/min sur la surface de forme libre.

Les processus sont stables depuis lors. Lutz Kramer ne peut cacher son enthousiasme : « La réalisation de processus stables a été longue, notamment dans le cas des outils de formage pour les pièces en aluminium, car il existe de nombreux facteurs d’influence. Cependant, Starrag nous a accompagné jusqu’ à la fin. » Marco Franz ajoute : « Je ne l’aurais pas cru au début, mais Starrag a effectivement pu mettre en œuvre plus de 90 % de notre liste de souhaits. C’était donc certainement une bonne décision d’investir dans les nouvelles machines Droop+Rein FOGS. Nous avons gagné en rapidité et en précision et nous sommes en mesure d’obtenir d’excellentes précisions de surface, en fonction des composants et de la géométrie. »

« Grâce à cette technique de fraisage et à notre implication axée sur la solution dans le processus global, nous sommes en mesure de jouer un rôle de premier plan dans la Ligue des champions des fabricants de gros outils. »

Lutz Kramer, responsable de la fabrication d’outils

« Avec les machines Droop+Rein FOGS, nous avons accru notre qualité comme nous le souhaitons et avons ainsi pu, entre autres, réduire le travail manuel des fabricants d’outils d’environ 20 % suivi. »

Le responsable de la fabrication d’outils le confirme : « Nous sommes fiers de ce que nous avons accompli ensemble avec Starrag. Avec les machines Droop+Rein FOGS, nous avons accru notre qualité comme nous le souhaitons et avons ainsi pu, entre autres, réduire le travail manuel des fabricants d’outils d’environ 20 % dans le cadre du processus de suivi. Ce sont les points forts qui font de nous une équipe de haut niveau dans la Ligue des champions de la fabrication de gros outils. »