Fiche commission Mécanique industrielle

Commission
Mécanique industrielle
Commission : Mécanique Industrielle. Elle regroupe deux comités régionaux,
situés en régions Île-de-France et Nord – Pas-de-Calais, et en région Rhône-Alpes.
Président : Olivier Martin – Directeur R&D de Mécachrome.
Chargé de profession : Marcel Palleau.
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Membres de la commission : 15 industriels (total des 2 comités) et 1 représentant du
syndicat Amics-E&Pi (Christian Guérin).
Comité programme : Filière Usinage regroupant les professions Mécanique industrielle Moulistes - Outils coupants - Machines-outils et productique.
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Collaboration entre industriels et le Cetim, les Comités programme doivent optimiser
les moyens consacrés à la R&D en fédérant les thèmes communs à plusieurs commissions
professionnelles.
Résultats globaux
22 projets gérés en 2013 dont neuf initiés dans l’année.
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Types de projets :
- R&D (centres de tournage-fraisage, usinage cryogénique, ébavurage et polissage, perçage grande vitesse vibratoire, validation
de solutions innovantes vues au travers de la veille, etc.) ;
- produits, fiches conseils, guides (Cetim TechniQuote, Fiches de données d’usinage, Guide de recommandations investissement
centre de tournage-fraisage, etc.).
8 Thématiques prioritaires du Comité programme :
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- veille technologique ;
- plateforme partagée centre de tournage-fraisage ;
- plateforme partagée « machines économiques » ;
- assurer la conformité des pièces usinées ;
- perçage grande vitesse vibratoire, avec vibrations forcées ;
- valeur limite d’exposition au cobalt (VLEP) en usinage ;
- guide de recommandations investissement machine UGV 5 axes ;
- guide de recommandations investissement centre de tournage-fraisage.
Technologies prioritaires 2015 en mécanique
Dans le prolongement de l’exercice Technologies Clés 2015 pour l’industrie française du ministère de l’Industrie, la FIM et le Cetim,
en partenariat avec le Cetiat, l’Institut de soudure et le LRCCP, ont identifié 41 technologies prioritaires pour les entreprises de
mécanique à l’horizon 2015. Ces technologies qui font ou feront la différence demain sont compilées sous forme de fiches et
sont consultables sur cetim.fr.
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Sélection du Comité programme :
• Gestion de l’information stratégique de l’entreprise, intégration du facteur humain, usines du développement durable
et écofabrication, usinage écologique, alliages légers et de titane, intégration des robots en production, usinage hautes
performances, fabrication directe de pièces par procédés additifs, microfabrication, systèmes de production agiles et
adaptatifs, capteurs autonomes et communicants, commande et contrôle avancés, conception pour le montage et démontage,
conception de produits fiables et sûrs, méthodes innovantes de conception, simulation et optimisation numériques produit
ou procédé, spécification géométrique des produits, surveillance en continu, techniques avancées de CND, télésurveillance
et pilotage à distance.
Quelques résultats d’actions finalisées en 2013
E PLATEFORME CENTRE DE TOURNAGE-FRAISAGE PARTAGÉE
L’usinage de pièces de mécanique nécessite souvent de nombreuses opérations de fraisage, de tournage, d’opérations axiales
(perçage). Cette réalité a un impact économique important comme l’utilisation de machines différentes (tours, fraiseuses, etc.),
et la réalisation de plusieurs montages d’usinage.
Début 2011, le Cetim a mis en place sur son site de Saint-Étienne une plateforme équipée d’un centre de tournage-fraisage combinés.
L’utilisation d’un tel équipement permet :
- des gains sur les temps de cycle ; en effet, toutes les opérations d’usinage sont réalisées sur la même machine ;
- des gains sur le nombre d’outils utilisés ;
- une qualité et une précision augmentées notamment par la prise de pièce en une seule fois.
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Cette plateforme entre dans le cadre d’un projet associant industriels partenaires et professions. L’un des objectifs de cette action est
de réaliser un projet pilote montrant la possibilité pour des entreprises d’investir à plusieurs dans un moyen de haute technologie pour
une production partagée afin de diminuer les coûts d’investissement. Pour ce faire, des industriels ont acheté une capacité d’heures
machine pour pouvoir réaliser individuellement leurs pièces (notion de plateforme pour une production partagée).
Le Cetim accompagne ainsi les industriels dans leur montée en compétences sur cette nouvelle technologie.
Par ailleurs, le Cetim a utilisé environ 25 % des heures machine afin de réaliser des actions de R&D pour plusieurs professions directement
impactées par cette technologie, comme les professions de la Mécanique industrielle, de la Robinetterie sanitaire et de la Forge.
Valorisation Fin 2013 le Cetim a diffusé un Cdrom sur la technologie Tournage-Fraisage combinés capitalisant notamment
l’ensemble des données recueillies au travers d’exemples de pièces de Mécanique industrielle, Robinetterie sanitaire et Forge.
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E DÉVELOPPEMENT DU LOGICIEL D’AIDE AU CHIFFRAGE DE PIÈCES USINÉES
L’année 2010 a permis de transformer le système de chiffrage « Cetim devis usinage » en une version commercialisée sous le
nom de Cetim TechniQuote. Il intègre un module de reconnaissance des entités de tournage-fraisage à partir d’un modèle CAO
3D qui optimise, de façon très significative, le processus de chiffrage des temps et des coûts de fabrication.
En 2013, TechniQuote a été commercialisé dans une nouvelle version qui a été préparée et testée au premier semestre.
Les enseignements des tests réalisés sur plus de 100 pièces industrielles ont conduit à apporter des améliorations fonctionnelles
sur les quatre axes suivants : le chiffrage des pièces tournées-fraisées les plus complexes, l’accélération du processus de chiffrage,
le chiffrage des petites séries, les possibilités de personnalisation accrues. Ainsi, le chiffrage des pièces tournées et fraisées à partir
de plans 2D est facilité grâce à la fonction de « décalque » de profil (Sketcher) couplée à la fonction de génération automatique de
la séquence opératoire en tournage. La pièce brute peut également être dessinée graphiquement en quelques clics, et la séquence
opératoire s’ajuste au nouveau volume de matière à usiner.
Le chiffrage à partir d’un fichier CAO bénéficie également de cette amélioration : le logiciel déduit le profil tourné de la pièce et
extrait les formes fraisées pour les insérer dans une phase de tournage ou dans une phase de fraisage distincte.
La version 2013 comporte, par ailleurs, une nouvelle base de données revue et complétée notamment avec des modèles de
calcul pour des opérations simples connexes à l’usinage : opérations de sous-traitance avec minimum de facturation, opérations
d’électroérosion par fil, rodage, montage, oxycoupage, etc.
De plus, la nouvelle configuration permet d’isoler facilement les coûts d’industrialisation et les coûts récurrents de production avec
une meilleure appréhension des coûts de mise au point des fabrications (essentiels pour les fabrications unitaires ou en petites séries).
Valorisation
Commercialisation du logiciel Cetim TechniQuote version 2013.
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E ÉBAVURAGE ET POLISSAGE DES PIÈCES USINÉES
Qu’il s’agisse de l’aéronautique, de l’énergie, du médical, du spatial, les exigences des sous-traitants mécaniciens de ces secteurs
en termes de qualité d’états de surface et donc d’absence de bavures, ne cessent de croître.…
Pour y répondre, ces opérations d’ébavurage et de polissage sont souvent réalisées manuellement. De fait, elles sont délicates
à réaliser, chronophages et parfois fastidieuses. En ce cas, pourquoi ne pas penser automatisation. Cependant, chaque cas a sa
particularité et l’automatisation peut être délicate à mettre en œuvre. De plus, les procédés potentiels sont assez mal connus
des entreprises. Une des premières actions passe par la connaissance de ces solutions disponibles sur le marché, leur domaine
d’application associé, les conditions de mise en œuvre, etc.
Les travaux conduits en 2013 ont ainsi permis de :
- définir précisément les besoins en ébavurage et en polissage : secteurs, typologie des pièces, matériaux, etc. ;
- répertorier une dizaine de procédés d’ébavurage (outil coupant, tribofinition, électrochimie, cryogénie, etc.) ;
- répertorier les procédés de polissage (pâte abrasive, rodage, électroérosion, laser, etc.) ;
- définir, pour chaque procédé, les conditions opératoires associées ;
- examiner les possibilités d’automatisation de ces procédés ;
- capitaliser les données sous forme de fiches : principe, conditions opératoires, champs d’application, qualité obtenue,
avantages/inconvénients, etc.
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Valorisation
En 2014, l’ensemble des fiches sera diffusé sur un Cdrom.
E VEILLE TECHNOLOGIQUE FILIÈRE USINAGE
Jusqu’à mi-2007, les différentes professions de la filière usinage avaient chacune à leur disposition des veilles technologiques
menées parallèlement. Elles étaient donc monoprofessionnelles. Début 2007, les présidents de commission de cette filière ont
décidé la réalisation d’une seule action de veille, mais dans un cadre transversal pour les professions (Mécanique industrielle,
Machines-outils, Moulistes et Outils coupants). Ce, pour une meilleure synergie des besoins industriels et des moyens Cetim.
L’action a pour objectif de permettre aux industriels de suivre l’évolution des technologies sur les thèmes dont ils ont le plus besoin
en mettant en place une structure de veille assurant la collecte d’informations par thème, impliquant des experts pour les valider
et en fournissant des notes de veille technologique sur les points importants relevés en cours d’année.
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Valorisation Plusieurs notes de veille ont été éditées en 2013. Elles ont couvert le salon Micronora, la 6e édition Intercut,
les Assises de l’UGV (MUGV), le salon Euromold à Francfort et le salon Jimtof à Tokyo qui se sont déroulés en 2012. Elles sont
accessibles sur le site cetim.fr, rubrique Mécathèque.
Actions se poursuivant en 2014
E AMÉLIORATION DE LA PRODUCTIVITÉ EN USINAGE DANS LES PME
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L’augmentation de la productivité en usinage est la première préoccupation des industriels du secteur. Sur 1900 entreprises consultées,
et 474 répondants, c’est en effet le besoin prioritaire qui est ressorti de l’enquête de besoins réalisée fin 2011 auprès de la profession.
La profession comptant un grand nombre de PME (86 % de ces entreprises ont moins de 50 personnes et 50 % ont moins de
20 personnes), la commission professionnelle a demandé au Cetim de réaliser en 2013, dans une quarantaine de ces PME,
des diagnostics courts (1/2 journée), afin de déterminer les pistes potentielles d’amélioration de cette productivité. L’objectif :
pouvoir définir des thèmes d’actions collectives pour la profession.
Ces diagnostics ont cependant montré plutôt des problèmes organisationnels : organisation d’un poste de travail, pilotage et suivi
d’atelier, changement rapide de production, etc.
Ces problèmes ne pouvant être résolus que par des actions individuelles dans chaque entreprise, la commission a demandé au
Cetim de construire un outil d’autodiagnostic à l’usage des dirigeants de ces PME de la profession qui leur permettront de voir,
par eux-mêmes, sur quels axes de progrès ils devront accentuer leurs efforts.
Valorisation
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Un guide d’autodiagnostic sera diffusé dans la collection Performances.
E VALEUR LIMITE D’EXPOSITION PROFESSIONNELLE AU COBALT
Saisie en juin 2007 par la direction générale du Travail, l’Agence nationale de sécurité sanitaire (Anses) a procédé à une réévaluation
de la valeur limite d’exposition professionnelle (VLEP) pour le cobalt et ses composés. À noter, l’exception du cobalt associé au
carbure de tungstène. L’étude a été menée par le comité d’experts spécialisés VLEP de l’Anses. Finalisées en novembre 2011, les
premières conclusions sont « drastiques ». C’est en effet une VLEP-8h pragmatique de 2,5 µg/m3 qui est soumise au travers de cette
expertise. La valeur proposée est donc près de 50 fois inférieure à la valeur actuelle de 0,1 mg/ m3, et 20 fois inférieure à la plus
basse valeur fixée au niveau mondial. Problème : cette préconisation est-elle « tenable » pour les entreprises ? Au-delà du suivi
réalisé par le Cetim en regard des professions concernées par cette problématique, la FIM et l’UIMM se sont emparées du sujet.
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Dans le cadre du Comité programme « Filière usinage », fortement impactées par cette VLEP, au cobalt, il a été décidé, dans un
premier temps, de conduire une action transversale.
Ainsi, un panorama de la présence du cobalt dans l’industrie mécanique (matériaux à usiner, matériaux pour usiner, etc.) a été
réalisé. Ce, en examinant notamment la capacité à respecter actuellement cette VLEP.
Les travaux 2014 concerneront l’anticipation des risques pour une VLEP de 2,5 µg/m3 imposée à la « Filière usinage »,
comprenant :
- la réalisation d’un état des lieux en entreprise ;
- l’examen de cette VLEP proposée par l’Anses quant à la possibilité de la mesurer avec un niveau de précision suffisant ;
- des mesures d’exposition.
Valorisation Un premier livrable « Les technologies et équipements d’usinage actuels permettent-ils de respecter cette VLEP ? »
sera fourni en 2014 au Comité Programme « Filière usinage » pour suite à donner.
E PLATEFORME « MACHINES ÉCONOMIQUES » PARTAGÉE
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Une nouvelle Unité de production à dispositif partagé (UPDP) a été mise en place depuis octobre 2012. Cette plateforme, dite
« économique », est constituée de deux machines à bas coût : un tour (60 k€) et un Centre d’usinage 3 + 2 axes (100 k€). Deux objectifs
sont alloués à cette UPDP. Le premier est de pouvoir démontrer que des machines à bas coût répondent à certaines applications dans
les PME de sous-traitance (pour des pièces ne nécessitant pas de grandes précisions). Il s’agit de permettre ensuite aux industriels
partenaires de l’opération d’embaucher des techniciens « programmeurs-usineurs » compétents. Une difficulté majeure, aujourd’hui,
pour les entreprises mécaniciennes. Pour ce faire, ces techniciens titulaires d’un BTS ou équivalent feront une année de formation
complémentaire dans le cadre de cette action : 1/3 dans l’entreprise, 1/3 dans l’école et 1/3 au Cetim sur l’UPDP.
Par ailleurs, le Cetim détenteur d’une capacité d’utilisation de 25 % de cette plateforme conduit, en 2013 et 2014, à
la demande du Comité programme « Filière usinage », une action transversale comprenant :
- une étude de cas liée à la comparaison entre gamme actuelle et gamme économique ;
- les possibilités et les limites technologiques de la solution (précision, dynamique, etc.) ;
- la restitution auprès des industriels des professions concernées.
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2014 sera l’occasion de mettre l’accent sur l’ébauche et la reprise de pièces en 2D dans trois matériaux : acier de construction,
acier inoxydable et acier à hautes caractéristiques. Dans ce cadre, les outils coupants et conditions de coupe associées, ainsi que
les stratégies d’usinage en ébauche et de reprise, seront caractérisés sur ce type de machines.
Par ailleurs, afin d’évaluer dans le temps les performances, notamment en termes de précisions, du centre d’usinage 3 + 2 axes,
le Cetim réalisera, à intervalles réguliers, la pièce de réception et de suivi dans le temps d’un CU 3 à 5 axes, mise au point dans
une étude précédente.
Valorisation L’ensemble des résultats de cette action transversale sera diffusé à l’occasion de l’édition d’un ouvrage de la collection
Performances qui sera accessible sur le site cetim.fr, rubrique Mécathèque.
E PLATEFORME CENTRE DE TOURNAGE-FRAISAGE PARTAGÉE
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Dans la continuité de la première plateforme de ce type (projet de mars 2011 à mars 2013), fin 2013 le Cetim a mis en place sur son
site de Saint-Etienne une seconde plate-forme équipée d’un centre de Tournage-Fraisage combiné de dimensions plus importantes
que la précédente.
Cette plateforme, d’une durée de deux ans (2014 – 2015) entre dans le cadre d’un projet associant des industriels partenaires.
Les travaux 2014 porteront sur la caractérisation d’outils et de méthodes apportés par cette technologie, comme
de nouvelles stratégies d’usinage :
- tournage avec outil rotatif qui évacue beaucoup mieux la chaleur de l’outil que dans le cas du tournage traditionnel et uniformise
son usure ;
- tournage avec outil positionné dans le but de diminuer le nombre d’outils ;
- usinage de denture droite ou hélicoïdale.
Valorisation Un rapport d’étude sur la technologie Tournage-Fraisage combinés (cas types, bilans technico-économiques) sera
édité à l’issue de l’action.
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