RO-RA s'appuie sur le logiciel de simulation VERICUT et le module Force

Le fournisseur aéronautique RO-RA Aviation Systems utilise le logiciel de simulation, de vérification et d’optimisation VERICUT ainsi que le module de fraisage Force. L’objectif étant d’obtenir une fiabilité maximale des processus de fabrication et de meilleures performances.

Cliquez ici pour visionner la vidéo

Implantée à Schörfling am Attersee (Haute-Autriche) et comptant actuellement 190 employés, RO-RA Aviation Systems développe et produit principalement des ensembles fonctionnels et des pièces de précision pour l’industrie aéronautique. Cela comprend des composants et des mécanismes de haute précision utilisés pour les avions civils, d’affaires, les hélicoptères et leurs moteurs.

RO-RA s’est fait un nom dans le monde entier, en particulier grâce à des solutions innovantes et créatives dans le domaine du développement et de la production. « Le pré-développement, le calcul, la conception et la qualification, ainsi que la production de prototypes sont des éléments essentiels de notre modèle d’entreprise », souligne le directeur général Helmut Wiesenberger.

L’un des facteurs de réussite de RO-RA réside dans la numérisation des processus de développement et de fabrication. Cela inclut la mise en réseau de tous les processus d’ingénierie et d’essai au sein de l’entreprise. « En créant des jumeaux numériques dans le développement des produits et des processus, nous améliorons considérablement les délais de mise sur le marché », poursuit Helmut Wiesenberger.

90 % d’automatisation

Dans l’ensemble, les investissements dans VERICUT et dans le module Force ont été amortis en très peu de temps

L’industrie aéronautique utilise principalement des matériaux légers et souvent résistants à la chaleur, mais ils ne sont que partiellement faciles à travailler. Le savoir-faire en matière d’usinage acquis au fil des années est l’un des atouts de RO-RA. « Outre l’usinage des alliages complexes, du titane et de l’aluminium, nous sommes spécialisés dans les alliages à base de nickel à haute résistance, explique Patrick Fellinger, directeur de l’ingénierie chez RO-RA. Nos technologies de fabrication nous permettent d’atteindre un niveau de qualité élevé et de réduire les coûts. Grâce à nos technologies de fabrication, nous sommes en mesure de produire des géométries très complexes ainsi que des engrenages de manière très économique par écroutage ou taillage ». Les machines sont également de grande qualité. Avec plus de 30 machines-outils ultra modernes et environ 90 % d’automatisation, dont sept stations robotisées, des pièces d’un diamètre allant de 300 mm à 850 mm peuvent être usinées presque 24/24h.

Pour les entreprises des secteurs de la construction mécanique, de l’automobile et du secteur médical, l’entreprise propose également une fabrication CN de haute qualité. « D’une part, nous réalisons nos travaux de tournage et de fraisage CN à un prix équitable et, d’autre part, nous respectons les normes de qualité de l’industrie aéronautique », explique le technicien en fabrication d’outils formé par RO-RA, dont le département comprend la conception, la gestion des outils et la programmation FAO. La formation des apprentis est également très importante pour RO-RA afin de préparer au mieux les travailleurs aux normes de qualité élevées qui sont exigées.

Les composants de RO-RA, environ 3 000 pièces différentes, ont souvent des géométries très complexes. Ils doivent être très précis et présenter les meilleures surfaces possibles, une combinaison qui rend la fabrication rentable extrêmement difficile. RO-RA fabrique notamment des connecteurs complexes en aluminium pour les conduites de carburant des avions, pour lesquels le taux d’usinage est d’environ 95 %. Le composant doit également être non conducteur, c’est-à-dire que les surfaces doivent être parfaitement usinées.

VERICUT Force permet d’analyser les conditions de coupe pendant toute l’opération du programme CN.

Le choix d’une vraie simulation pour la sécurité et les performances

Auparavant, RO-RA connaissait des pannes de machine malgré une « simulation » fournie par la FAO, ce qui entraînait bien sûr des temps d’arrêt. Afin d’éviter cela et d’augmenter la fiabilité du processus, RO-RA a introduit le logiciel de simulation et d’optimisation VERICUT de CGTech en 2018 après un processus de sélection. « Afin de produire de manière efficace et économique des composants fraisés aussi sophistiqués, nous recherchions une solution logicielle qui simule nos programmes CN à l’avance et les vérifie pour détecter d’éventuels problèmes, tels que des collisions », explique le chef de service. 

En effet, la simulation FAO ne simule que les parcours d’outils et non le code CN réel. « Avec VERICUT, nous disposons d’une machine virtuelle et d’un jumeau numérique d’usinage complet. Cela signifie que chaque trajectoire que nous programmons est vérifiée pour garantir une fiabilité de processus à 100 % », explique Patrick Fellinger pour justifier sa décision. VERICUT peut simuler n’importe quelle machine CN, quel que soit le fabricant. Bien entendu, CGTech fournit également les interfaces nécessaires pour que VERICUT s’intègre dans l’environnement de fabrication logiciel spécifique du client. Le logiciel de simulation est totalement indépendant du contrôleur, du système de FAO et de la machine CN.

Selon Patrick Fellinger, « le logiciel est également très facile à utiliser ; en un seul clic, les données FAO sont chargées dans VERICUT » ; et d’ajouter que « le processus de simulation ne prend que quelques minutes et qu’il n’y a qu’une légère différence entre le temps de traitement virtuel et le temps d’usinage réel ». Chez RO-RA, chaque programme de fraisage est vérifié par VERICUT afin de détecter toute erreur avant d’être envoyé à la machine. « En effet, seule une simulation de production des données CN, c’est-à-dire du code machine, nous offre une sécurité suffisante pour tous les processus d’usinage. Pour nous, le problème des pannes appartient définitivement au passé ».

Jusqu’à 25 % de gain de temps avec Force

Depuis un an, RO-RA utilise le module Force, en plus de VERICUT, pour optimiser ses processus d’usinage. « Nous essayons de tirer le meilleur parti de la production de nos composants en termes de programme et de technologie d’outil, en particulier dans le cas des pièces récurrentes. Avec Force, nous disposons désormais d’un autre levier très simple qui nous permet d’améliorer encore notre compétitivité », se réjouit M. Fellinger.

VERICUT Force est un module logiciel basé sur la physique pour l’optimisation des programmes CN. Il permet d’analyser les conditions de coupe pendant toute l’opération du programme CN. En particulier, la vitesse d’avance maximale fiable pour une condition de coupe donnée est déterminée en fonction de la charge sur l’arête de coupe, de la puissance de la broche et de l’épaisseur maximale du copeau. « Jusqu’à présent, nous avons optimisé 35 composants différents avec Force et, en fonction de la matière et de sa complexité, nous avons pu réduire le temps d’usinage jusqu’à 25 % », explique M. Fellinger pour résumer ces résultats remarquables.

En se concentrant sur les matériaux difficiles à usiner, CGTech a démontré les avantages de Force en analysant un composant de moteur pour RO-RA et a pu réduire immédiatement le temps d’usinage de 18 % (de 12 à moins de 10 heures). RO-RA n’a eu qu’à fournir à CGTech le projet VERICUT ainsi que des informations supplémentaires, telles que la matière (dans ce cas, l’Inconel 718) et certaines limites, comme l’épaisseur moyenne maximale de la portée. « L’optimisation, y compris la simulation, prend environ deux heures pour un tel composant. Grâce à une base de données de connaissances avec des valeurs empiriques correspondantes en arrière-plan, VERICUT Force fournit un programme CN amélioré en appuyant simplement sur un bouton », explique M. Weiß.

Amélioration de la durée de vie des outils de coupe

Outre les gains de temps considérables, la RO-RA bénéficie également d’une amélioration de la durée de vie des outils de coupe (jusqu’à 40 % pour l’inconel ou le titane). « Force ne consiste pas à modifier les stratégies de fraisage des programmes existants ou les parcours d’outils. Au contraire, tout est régulé par l’avance pour apporter des avances supplémentaires. Les géométries ne sont pas modifiées, précise Dirk Weiß. Force permet des améliorations étonnantes, notamment dans l’usinage de matériaux difficiles ou dans des opérations multi-axes complexes. »

RO-RA Aviation Systems développe et produit principalement des ensembles fonctionnels et des pièces de précision pour l’industrie aéronautique.

Cependant, selon Patrick Fellinger, RO-RA a également été en mesure d’obtenir des résultats très remarquables avec des composants en aluminium : « Dans l’ensemble, les investissements dans VERICUT et dans le module Force ont été amortis en très peu de temps et nous ne pouvons plus imaginer travailler sans VERICUT ! » 

EQUIP PROD – N°149 Février 2024