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Révolution dans la production - Un nouveau système de fabrication équipé de quatre centres d’usinage Heckert H75 assure un gain de productivité

Depuis près de 20 ans, PÖTTINGER mise, dans le domaine de la fabrication mécanique, sur une installation automatisée avec quatre centres d’usinage et un système de rayonnages à palettes.

Il n’aura fallu que douze semaines au fabricant de machines agricoles PÖTTINGER pour remplacer un système de fabrication flexible devenu obsolète. Ce tour de force a été rendu possible grâce à la collaboration entre le fournisseur de machines Starrag et le spécialiste en automatisation PROMOT. Cette nouvelle solution extrêmement efficace s’articule autour de quatre centres d’usinage Heckert H75 qui, associés au système de rayonnages à palettes fourni par PROMOT et à un poste de contrôle de fabrication, permettent une production ultra-flexible et entièrement numérisée.

« Pour ses machines Heckert H75, Starrag propose un magasin à outils de prix abordable, d’une capacité de 260 emplacements »

La société autrichienne PÖTTINGER Landtechnik GmbH, basée à Grieskirchen, produit des machines et équipements pour les pâturages, les cultures et l’agriculture numérique. Qu’il s’agisse de faucheuses, de remorques autochargeuses, de charrues, de cultivateurs ou de systèmes d’assistance et de logiciels, tous les produits sont à la pointe de la technologie. Jörg Lechner, directeur général responsable de la production et de la gestion des matières, déclare : « En tant qu’entreprise familiale, nous accordons une grande importance à la durabilité, à la qualité et à une vision à long terme, des valeurs qui se reflètent directement dans notre philosophie de fabrication. »

Celle-ci repose sur un principe central : une fabrication hautement flexible capable de répondre aux souhaits individuels des clients. Au lieu d’être produits pour constituer des stocks, tous les produits sont fabriqués selon un cycle hebdomadaire et peuvent être adaptés en fonction de la demande du marché. Cette approche transparaît tout particulièrement dans la construction de charrues, domaine dans lequel la diversité des variantes est telle qu’il n’existe pratiquement pas deux appareils identiques. Cette customisation s’appuie sur la technique de conception PÖTTINGER qui repose sur un système modulaire sophistiqué permettant de créer des variantes à un stade avancé et d’assurer une fabrication en flux tendu en dépit de la grande complexité des produits.

Depuis près de 20 ans, PÖTTINGER mise, dans le domaine de la fabrication mécanique, sur une installation automatisée avec quatre centres d’usinage et un système de rayonnages à palettes. La société PÖTTINGER a ainsi longtemps fait figure de pionnière en matière de fabrication flexible. Toutefois, il y a cinq ans, l’heure était venue pour l’entreprise de rechercher une nouvelle solution qui lui permettrait de renouer avec l’excellence en matière de technique de production.

À la recherche d’un système de fabrication robuste, précis et flexible

La gamme des pièces à produire est vaste : elle va de simples languettes en acier de construction d’un poids d’environ 300 grammes à des carters de boîte de vitesses complexes fabriqués à partir d’ébauches en fonte dont le poids peut atteindre 27 kilogrammes. Des pièces de châssis soudées d’une longueur de près de 900 millimètres doivent également être usinées sur l’installation. La précision requise représente également un défi. Des tolérances de l’ordre du micromètre doivent ainsi être respectées pour les carters de boîte de vitesses. Iskender Merkezoglu, responsable de la fabrication mécanique, explique : « Cela nécessite des centres d’usinage à la fois robustes et précis. » Une modernisation de l’ancienne installation a rapidement été écartée, car elle aurait pris trop de temps. De plus, les différentes versions logicielles auraient posé des problèmes. PÖTTINGER a donc décidé de procéder à un remplacement complet sans interruption de l’activité, une véritable « révolution ».

C’est le fabricant de machines Starrag qui a remporté le marché avec ses centres d’usinage horizontaux Heckert H75. Les machines de nouvelle génération développées dans l’usine de Chemnitz ont su convaincre par leur espace de travail et leur diamètre de virage plus importants que ceux de machines comparables, pour un encombrement réduit. « C’est un avantage important compte tenu de l’espace restreint dont nous disposons. C’est également un atout pour l’avenir, car il est probable que la taille et la complexité de nos pièces continuent d’augmenter », indique Iskender Merkezoglu. Raimund Hohensinn, responsable de l’ensemble de la production chez PÖTTINGER, ajoute : « Le centre d’usinage haut de gamme Starrag est également extrêmement efficace sur le plan énergétique, ce qui correspond tout à fait à nos attentes. En effet, chez PÖTTINGER, nous accordons une grande importance à une utilisation économe de l’énergie. » PÖTTINGER a choisi comme partenaire d’automatisation la société PROMOT Automation GmbH, basée à Roitham. En collaboration avec Starrag, celle-ci a pu offrir un avantage décisif : une gestion d’outils offrant le meilleur rapport qualité-prix. « Pour ses machines Heckert H75, Starrag propose un magasin à outils de prix abordable, d’une capacité de 260 emplacements », explique Iskender Merkezoglu. « Grâce à son chargeur à portique « Toolmaster », PROMOT peut chaîner les magasins des quatre machines, ce qui nous permet de disposer au total de 1 040 outils. Ceux-ci peuvent être échangés entre les quatre machines en fonction des besoins. »

Cela permet de réduire les coûts et élargit le champ des possibilités en matière de programme de fabrication. Le système de gestion de la fabrication peut en effet réaffecter les composants à une machine disponible, à tout moment et sans aucune difficulté. Iskender Merkezoglu précise que les données des outils sont également disponibles immédiatement sur chaque machine. Un transpondeur RFID Balluff intégré dans le porte-outil et programmé par l’appareil de préréglage assure cette fonctionnalité. « Ce qui a finalement fait pencher la balance en faveur de la solution Starrag / PROMOT, ce sont les avantages offerts dans l’ensemble sur le plan technique, économique et en matière de collaboration », résume Raimund Hohensinn, directeur de production. « Starrag nous a apporté un soutien exceptionnel pendant la phase de projet et s’est montré très réactif, ce qui a instauré un climat de confiance. Il en va de même pour PROMOT. Nous avons formé une équipe très efficace, de la conception du projet à la mise en service. »

Un jumeau numérique et un logiciel de simulation permettent une phase de mise en service et de démarrage rapide

PÖTTINGER s’est chargé de la coordination et a directement attribué les travaux aux différents corps de métier. Le rôle d’intégrateur a été confié à la société d’automatisation PROMOT, qui a intégré les quatre Heckert H75 dans un entrepôt à hauts rayonnages comprenant 134 emplacements sur cinq niveaux et desservi par le transstockeur Palmaster FFS1500. Le système de fabrication flexible comprend également quatre stations de préparation Vario, dont deux à basculement motorisé. L’ordinateur central fourni par PROMOT est le cerveau de l’installation. Il communique avec SAP et contrôle l’ensemble du système de fabrication.

Mario Hamedinger, responsable de la programmation et de la préparation du travail chez PÖTTINGER, a joué un rôle clé au sein de l’équipe chargée du projet. Il s’est rapidement rendu compte que le délai très court de douze semaines prévu pour le remplacement de l’installation n’était réalisable qu’avec une assistance numérique.

Il a proposé de faire appel à la société Pimpel GmbH, basée à Scharnstein, qui a développé le logiciel CHECKitB4. Ce dernier permet d’exécuter des programmes CN sur un poste de travail CAM à partir d’une commande virtuelle à des fins de simulation. Starrag a mis pour cela à disposition le jumeau numérique de sa machine Heckert H75. Celui-ci reproduit exactement la machine et sa commande. Le logiciel Pimpel a ainsi pu effectuer une simulation graphique du code ISO, vérifier la faisabilité des composants et faire apparaître les défauts potentiels de la commande, et ce plusieurs mois avant l’installation proprement dite de la machine. Starrag a également mis à disposition au préalable l’une des quatre machines Heckert H75 dans son usine de Chemnitz, afin que les programmeurs et les ajusteurs de PÖTTINGER puissent tester tous les usinages de composants dans des conditions réelles bien avant la livraison. « Mes collègues et moi avons passé environ quatre semaines à Chemnitz pour exécuter les programmes en simulation », rapporte Mario Hamedinger. « Sans le jumeau numérique et CHECKitB4, nous n’aurions jamais pu respecter le délai de douze semaines prévu pour les travaux de transformation. »

Le nettoyage des composants à l’extérieur de la machine génère un gain de productivité

Mario Hamedinger a également identifié un besoin d’amélioration et, par conséquent, un potentiel de réduction des coûts dans la chaîne des processus. En effet, jusqu’à présent, le processus de lavage d’une pièce usinée avait lieu dans la machine. « Notre objectif était de transférer le lavage hors de la machine », explique Mario Hamedinger. Starrag et PROMOT lui ont apporté leur soutien dans cette démarche. Ils ont fait en sorte que la pièce usinée soit désormais transférée via une table tournante vers un poste de préparation situé dans l’entrepôt. Celui-ci est équipé de portes à fermeture automatique et de buses de rinçage pour l’air et le liquide de refroidissement. Le nettoyage s’effectue à cet endroit pendant que la machine usine déjà la pièce suivante. « Nous gagnons ainsi au moins une minute sur le temps de fabrication par changement de palette, soit près de 20 % du temps de cycle », se félicite Mario Hamedinger. « Cela représente un gain de productivité considérable, et ce sans réduction des temps de fraisage. » Dans le cadre de la transformation, PÖTTINGER a également modernisé l’infrastructure. Au lieu d’une solution décentralisée, l’entreprise utilise désormais un système central d’alimentation en liquide de refroidissement d’un volume de 8 500 litres. Cette solution renforce la sécurité des processus, réduit les coûts d’entretien et offre des avantages dans le cadre des opérations quotidiennes.

Iskender Merkezoglu, responsable de la fabrication mécanique, mentionne un autre atout du centre d’usinage Heckert H75 susceptible de se révéler très utile dans le cadre de l’exploitation future : « Starrag nous propose pour ces machines l’option « Fingerprint », soit une empreinte numérique qui nous permet de consulter toutes les données importantes de la machine sur place, sans faire appel à un technicien de service. Nous transmettons ces données à l’usine Starrag de Chemnitz, où des spécialistes nous fournissent une analyse dans les 24 heures. » La comparaison avec les données historiques et les domaines d’essai permet d’évaluer le moment à partir duquel les valeurs de vibration deviennent critiques et les mesures à prendre dans ce contexte. Ces diagnostics réalisés sur la base de données permettent une programmation plus précise des interventions de maintenance et réduisent le nombre d’immobilisations non planifiées.

Une seule grande machine dotée de quatre points d’usinage

Le nouveau système de fabrication flexible a été réceptionné au bout de douze semaines. La mise en route en mode de fabrication définitif s’effectue en quelques semaines grâce à la mise en service parallèle des différentes machines. Durant cette période, les programmeurs et les ajusteurs procèdent encore à des réglages de précision. Les machines doivent en effet être parfaitement identiques pour permettre à l’ordinateur central de répartir les commandes de manière optimale sans faire de distinction entre les machines A, B, C et D. Afin de garantir cette uniformité dans la structure des machines et dans l’espace de travail, chacune des quatre machines est configurée avec la même palette de référence. Il en résulte un système de fabrication qui fonctionne pratiquement comme une seule grande machine dotée de quatre points d’usinage. Cette configuration est également prise en compte dans la planification et le contrôle de la fabrication : dans le système SAP, les machines ne sont pas répertoriées séparément, mais sous la forme d’un seul poste de travail qui fait l’objet d’une programmation centralisée. Pour Jörg Lechner, gérant de l’entreprise, le succès du projet ne repose pas uniquement sur les avancées techniques, mais surtout sur les personnes qui le portent. « Le succès tient au fait que les collaborateurs assument leurs responsabilités et participent activement au développement des processus », souligne Jörg Lechner. « Ce qui compte le plus pour nous, c’est de réussir à convaincre les différentes personnes de nous suivre dans cette aventure. Chacun apporte sa contribution, non pas parce qu’il y est contraint, mais parce qu’il en a vraiment envie. » Il met tout particulièrement en avant le rôle des partenaires impliqués, dont l’action s’est déroulée dans un esprit d’égalité et de grande confiance mutuelle, ainsi que celui des collaborateurs de PÖTTINGER, dont l’engagement a largement contribué à la réussite du projet.