Quand la simulation augmente la productivité des machines

Concepteur et fabricant de solutions d’usinage pour la production de pièces en grande série de groupes motopropulseurs classiques (culasses, boîtes de vitesses…) et eMobility (battery-tray, e-housing…), la société PCI-SCEMM obtient des gains de productivité de 20% à 30% par rapport à une chaîne CFAO classique, principalement grâce à une exploitation particulière du logiciel de simulation NCSimul du groupe Hexagon.

Installée dans le berceau historique de la mécanique stéphanoise, à quelques encablures de l’ex-usine de la Manufacture d’armes de Saint-Étienne, au sein d’un campus industriel accueillant l’ISTP, l’ex-filiale du groupe PSA, qui appartient depuis avril 2015 au fabricant de machines-outils Taiwanais TongTai Group se meut dans un environnement international hyper concurrentiel, celui de la production à grande vitesse, notamment pour la fabrication de pièces automobiles, l’industrie la plus exigeante.

PCI-SCEMM recourt depuis plus de vingt ans à la simulation pour parfaire ses programmes d’usinage. « La simulation offre la possibilité de s’engager auprès des clients en termes de temps de cycle, de qualité, de délai et de coût global sur toutes les opérations visant à l’obtention de pièces usinées, atteste Hervé Damon, le responsable Études process usinage. L’offre PCI repose sur la combinaison de centres d’usinage ultra performants associés à des process d’usinages innovants et robustes. L’outil de simulation nous permet de proposer des solutions technico-économiques plus rentables, nécessitant moins de machines, nous donnant un véritable avantage concurrentiel. »

Utilisation de la solution NCSimul depuis les années 90 !

« Chaque chantier est unique et se révèle être un vrai défi, rappelle Hervé Damon. Nous avons donc besoin de créer des programmes d’usinage sur mesure qui exploitent 100% des capacités des machines, qui s’adaptent à 100% aux pièces à usiner et qui prennent en comptent 100% des contraintes des clients ». PCI-SCEMM optimise ainsi à outrance chaque ligne de code pour assurer une mise au point rapide et efficace, si bien que les techniciens codent directement en ISO, puis valident systématiquement le programme avec NCSimul.

PCI-SCEMM a jeté son dévolu sur le logiciel NCSimul à la fin des années 90, au terme d’une comparaison rigoureuse avec les solutions concurrentes du marché. Hervé Damon poursuit : « depuis, nous n’avons pas cessé d’améliorer nos méthodologies et, grâce aux équipes de l’entité Production Software d’Hexagon qui commercialise NCSimul, nous améliorons encore nos contrôleurs et machines virtuelles afin de suivre rigoureusement l’évolution des commandes numériques (Fanuc et Siemens) et des machines physiques ».

Grâce à la simulation systématique en amont, pendant les pré-études, puis en aval, pendant la programmation, quasi 100% des process simulés sont déployés sans collision, sans problème d’accessibilité, sans course annexe inutile et avec des gammes d’usinage particulièrement performantes. Les opérations de simulation servent de lien technique des pré-études jusqu’à l’engagement en production, en passant par les différentes phases de mise au point. Le savoir-faire, dans la définition et la mise en œuvre de process d’usinages (méthodes, gammes, outils coupants, montages prise de pièces, programmations…), représente le cœur de métier stratégique de PCI.

S’imprégner des retours d’expérience lors des « Journées utilisateurs »

En 2019, environ cinquante programmes ont été produits par une équipe composée d’un spécialiste référent, et de six programmeurs / metteurs au point. Ils appliquent tous des méthodologies éprouvées, basées sur l’utilisation d’environ cent versions de machines virtuelles. D’ailleurs, même si la démarche de programmation est quelque peu décalée par rapport à l’utilisation standard de la simulation, PCI-SCEMM participe chaque année aux « Journées utilisateurs » de NCSimul afin d’appréhender d’autres démarches industrielles concrètes et de consolider son savoir-faire.

« La mise en place de ces méthodologies intégrant la simulation et la validation numérique nous a fait entrer, avant l’heure, dans l’ère de l’industrie 4.0. Par exemple, nos machines virtuelles sont de vraies Digital Twins, qui nous permettent, via le code ISO, de relier le monde virtuel au monde physique. Nous pouvons, grâce à la souplesse d’une programmation manuelle sur mesure, tenir compte et optimiser l’exploitation des signaux de tous les capteurs physiques intégrés aux machines PCI-SCEMM : température pièce, Palpage Dur (brevet PCI-SCEMM), puissance broche… nous sommes aussi capables d’intégrer les correcteurs fins issus des résultats de métrologie, soit manuellement, soit automatiquement via un logiciel de pilotage inertiel ». 

EQUIPPROD • N°116 Février/Mars 2020