Ce programme de modernisation par étapes a été mené par Starrag pour le compte d’un constructeur aérospatial de premier plan, spécialisé dans la production de composants critiques pour la sécurité. Tandis qu’une machine restait en production, l’autre a été démontée jusqu’à sa structure de base, puis remontée. Une fois la première machine remise en service avec succès, le processus a été inversé. Les deux machines Droop+Rein FOGS ont été restituées dans les délais et le budget impartis. Pour ce client, la rentabilité plaidait clairement en faveur d’une modernisation, car les structures des machines étaient mécaniquement intactes et entièrement intégrées dans une cellule de fabrication hautement optimisée. Le projet a été mené à bien à moindre coût tout en évitant les délais de mise en œuvre nettement plus longs qui auraient été associés à la mise en route d’une nouvelle machine-outil de grande taille. « La machine n’a été hors service que sept mois. L’achat d’une nouvelle machine aurait en revanche pris environ deux ans. Cela représente une économie considérable », explique Stephan Barclay, responsable du service après-vente chez Starrag USA. Ce que le client a finalement obtenu n’était pas simplement une version améliorée de ce qu’il possédait déjà. Les deux machines ont été restituées équipées d’une infrastructure électrique entièrement nouvelle, d’une commande CNC Siemens de dernière génération, d’entraînements et de moteurs modernes, d’une compensation volumétrique sur l’ensemble de l’espace de travail ainsi que d’un système de collecte de données assisté par capteurs pour la maintenance prédictive. La modernisation a permis d’améliorer la fiabilité, la capacité, la fonctionnalité et la transparence sans modifier le processus de fabrication dont dépendait le client. Les machines à portique 5 axes Droop+Rein FOGS avaient été initialement installées respectivement en 2004 et 2011. « Pour vous donner une idée : ces machines mesurent 16 mètres de long, 6 mètres de large et 2,5 mètres de haut. Elles sont conçues pour usiner des composants d’avions et de fuselages de très grande taille avec une précision extrêmement élevée », affirme Stephen Barclay, qui a dirigé le programme et assuré la coordination avec les équipes d’ingénierie de Starrag en Allemagne. À cette échelle, la précision n’est plus considérée de manière linéaire, mais volumétrique. « L’objectif est de positionner la pointe de l’outil de coupe, qui se déplace dans un environnement à 5 axes, en tout point de l’espace de travail à l’intérieur d’une sphère de 55 micromètres », explique Stephen Barclay. Les deux machines ont conservé cette précision – voire des valeurs encore meilleures – pendant plus de 15 ans de production continue 24h/24 et 7j/7.

L’exigence la plus importante n’était ni la vitesse ni la précision, mais la continuité. « Le client souhaitait réduire au minimum les interruptions de production et les efforts de requalification en interne », indique Stephen Barclay. « Toute modification majeure de la plateforme de production aurait nécessité des validations de processus, des travaux de programmation et des qualifications de grande envergure. Une exigence centrale était donc la suivante : la machine devait pouvoir exécuter tous les programmes existants, utiliser tous les outils disponibles et s’intégrer parfaitement dans l’environnement de production établi. En conservant l’architecture éprouvée de la machine tout en mettant à jour la plateforme technologique, nous avons pu préserver les processus de fabrication validés et réduire au minimum les anomalies opérationnelles. »

Dans le secteur aérospatial, ce n’est pas seulement une question d’efficacité, mais aussi une exigence de conformité. « Les pièces d’aéronefs sont comparables aux dispositifs médicaux. On ne peut pas simplement décider de les fabriquer différemment. Chaque composant est sérialisé. Le processus de fabrication est testé et rigoureusement contrôlé », précise Stephen Barclay.

Ce principe a déterminé l’étendue des travaux techniques. Une armoire électrique entièrement neuve a été installée, ainsi que l’ensemble des câbles, capteurs et modules d’entraînement. Les moteurs d’entraînement ont été remplacés par des unités Siemens de dernière génération physiquement plus petites, à puissance égale et nettement plus efficaces sur le plan énergétique, en particulier dans le cadre d’un fonctionnement 24h/24 et 7j/7 de deux machines de 16 mètres. La commande numérique CNC a été migrée vers la toute dernière plateforme Siemens. Cela a non seulement résolu le problème d’assistance qui était à l’origine du projet, mais a également permis l’intégration de packages Sinumerik Motion Control actuels tels que MDynamics et Engineered Motion Control.

Les broches et autres composants mécaniques essentiels ont été délibérément conservés. « Le client a décidé de ne pas remplacer les broches par un autre modèle », explique Stephen Barclay. « Il a préféré les échanger contre des versions révisées et remises en état. Ainsi, les composants mécaniques critiques sont restés en bon état, sans introduire de modifications qui auraient pu affecter le processus. » Une mise à niveau est allée au-delà du périmètre initial du projet : les deux machines sont passées du système de gestion cinématique standard (KMS) de Starrag au système de compensation volumétrique (VCS) perfectionné de Starrag. Ce dernier corrige les écarts géométriques sur l’ensemble du volume de travail directement au sein de la CNC, au lieu de s’appuyer exclusivement sur la précision mécanique. Parmi les avantages, on peut citer un meilleur positionnement de la pointe de l’outil lors de mouvements à 5 axes entièrement interpolés, ainsi qu’une meilleure qualité de surface. Cela dépasse la norme de « puissance équivalente ou supérieure » que Starrag était contractuellement tenu d’atteindre.