La valeur de l'usinage manuel dans la fabrication d'aujourd'hui

Quel est l'avenir de l'usinage manuel ? Comment l'usinage manuel est-il utilisé pour former la prochaine génération d'opérateurs de machines, de programmeurs de machines CNC et d'ingénieurs de procédés aujourd'hui ? Nous avons interrogé des professionnels de la fabrication et des instructeurs de différentes régions pour le savoir.

La fabrication manuelle existera-t-elle encore dans le futur ? Pour apprendre les fondamentaux, tous les professionnels du secteur que nous avons interrogés nous disent qu'il reste indispensable.

Alors que l'automatisation devient de plus en plus centrale dans la fabrication, les compétences technologiques jouent un rôle de premier plan. Mais il existe une dynamique entre la fabrication de pièces physiques, les capacités d'une machine et les logiciels de programmation et de modélisation qui nécessitent toujours une compréhension des pratiques manuelles.

Mais changera-t-il à l'avenir ? Les analystes du secteur pensent que l'automatisation modifiera les fonctions et les rôles à long terme.

"[F]ewer than 5 pour cent des professions peuvent être entièrement automatisées en adaptant la technologie actuellement démontrée", écrit McKinsey dans son article "Human + Machine:A New Era of Automation in Manufacturing". « Cependant, environ 60 % d'entre eux pourraient avoir 30 % ou plus de leurs activités constitutives automatisées. En d'autres termes, rien qu'en adaptant et en intégrant la technologie actuelle, l'automatisation pourrait changer, au moins dans une certaine mesure, la majorité des professions. »

Les collèges techniques, les programmes d'études de quatre ans et les fabricants eux-mêmes sont désireux de s'adapter, mais ils sont également toujours ancrés dans la réalité d'aujourd'hui :les gens sont toujours au cœur de la fabrication. La demande de main-d'œuvre qualifiée nécessite un ensemble hybride de compétences technologiques, notamment la programmation de machines et des connaissances essentielles sur la fabrication de pièces à l'intérieur d'une machine. Cela ne va pas disparaître - même si l'automatisation peut aider à réduire les processus et à combler les lacunes, les fabricants auront toujours besoin de solutionneurs de problèmes. Et les problèmes ne peuvent être résolus qu'avec une solide compréhension des fonctions et des résultats, disent les experts.

Comment pouvez-vous aider à trouver les compétences dont vous avez besoin ? Lisez "Cette journée MFG :Réduisez l'écart de compétences, embauchez des apprentis."

Exploiter les fraiseuses manuelles pour enseigner les fondamentaux

Joe Vanstrom est chargé de cours à l'Iowa State University dans le programme de fabrication industrielle et a enseigné professionnellement pendant 12 ans. Il croit fermement à l'apprentissage des principes de base de la fabrication de pièces et du fonctionnement des machines.

"Pour chaque élève, je leur fais baisser un escalier", explique Vanstrom. "Juste pour qu'ils comprennent comment effectuer une passe sur un diamètre ou comment usiner la face d'une pièce, car si vous ne comprenez pas la dynamique entre vos outils, votre pièce et les capacités de la machine, vous allez beaucoup casser d'outils avant d'obtenir une bonne pièce.”

Il est également important de comprendre les limites des performances de débit d'une machine et sa capacité à gérer différentes longueurs d'outils, ainsi que d'autres fonctionnalités de fabrication de pièces. Lorsque les étudiants et les apprentis machinistes comprennent mieux le fonctionnement des machines et la fabrication physique des pièces à la main, ils peuvent plus facilement prendre en compte les paramètres nécessaires lors de la programmation et de la conception des parcours d'outils sur des machines CNC plus grandes et plus avancées, explique Vanstrom.

Jose Anaya, le doyen de la communauté et de l'avancement des étudiants au El Camino College de Los Angeles, est d'accord. Aujourd'hui, les étudiants sont très visuels et gravitent autour de la modélisation 3D et des ordinateurs et sont très intéressés par la fabrication par impression 3D additive, mais apprendre à fabriquer des pièces et à utiliser leurs mains avec des outils est vraiment important pour être d'abord technicien en fabrication, dit Anaya.

« Il faut connaître les bases », dit-il. "Mais nous emmenons les étudiants sur la voie de l'avancement avec des machines et une automatisation de niveau supérieur."

À cette fin, El Camino College enseigne aux étudiants comment se familiariser avec les cobots et la robotique qui effectuent des tâches de « saisir et tirer » et comment gérer la programmation et l'ingénierie des processus qui les sous-tendent. Et les fabricants demandent ces compétences aux apprentis et aux nouvelles recrues, explique Anaya. El Camino participe au programme de préapprentissage Aero-Flex avec Northrop Grumman et de nombreuses autres entreprises aérospatiales du sud de la Californie.

"Après une certaine expérience, un opérateur peut commencer à entendre la machine différemment", explique Vanstrom. "Ils commencent à comprendre qu'une machine ne sonne pas correctement, lorsque les outils s'usent ou si le pH est éteint dans le pourcentage de liquide de refroidissement... Ces éléments aident l'opérateur à comprendre comment tirer le meilleur parti du travail de sa machine."

Fondamentalement, ces programmes veulent s'assurer que leurs étudiants comprennent comment fabriquer de bons copeaux, comment faire durer les outils et comment atteindre et identifier de bonnes finitions de surface.

L'automatisation de la fabrication et les logiciels facilitent-ils les choses ?

Les logiciels de fabrication et l'automatisation rendent-ils les choses trop simples et trop simples ? Parfois, c'est possible, mais il y a un équilibre entre l'utilité de la technologie et sa surpuissance.

"Oui, mais c'est une bonne et positive chose", dit Anaya. "Mais l'erreur est que vous devez toujours comprendre ce que vous faites et ce qui se passe derrière le logiciel."

Les logiciels de productivité et autres automatisations ne sont pas toujours la solution exacte, si vous ne savez pas comment les appliquer correctement aux besoins précis de votre entreprise. Exemple :l'un des partenaires de fabrication d'El Camino College, un petit fabricant aérospatial de Gardena, en Californie, a acheté un logiciel qui ne répondait pas à ses besoins et a recommencé à faire les choses manuellement. Après avoir travaillé avec El Camino, l'entreprise a trouvé la bonne façon d'appliquer le logiciel et l'a finalement fait fonctionner. Mais il a fallu repenser et déployer des efforts pour mettre au point ses processus.

"Le logiciel améliore les choses, mais je ne pense pas que cela les rende trop faciles", déclare Kyle Lattenhauer, superviseur de l'ingénierie de fabrication pour deux divisions de Young &Franklin et Tactair à Liverpool, New York. Ces deux divisions fabriquent des pièces de contrôle des fluides pour les segments de la production d'énergie et de l'aérospatiale. Lattenhauer a plus de 25 ans d'expérience dans la fabrication.

« Le logiciel est la connexion nécessaire », dit-il. "Mais je peux vous dire qu'il y a des gens dans cette boutique qui ne seront pas d'accord avec moi... certaines personnes font les choses ici de la même manière depuis 20 ans et ne voient pas comment le logiciel [et l'automatisation] ne les remplace pas."

Alors pourquoi l'utiliser ? L'utilisation de logiciels et de pratiques d'automatisation est plus efficace. Vous pouvez faire des fonctionnalités plus complexes beaucoup plus facilement et raisonnablement, explique-t-il.

"Vous avez beaucoup plus de liberté une fois que vous comprenez la machine pour faire des pièces uniques avec précision", déclare Lattenhauer. "Avant, il fallait des semaines pour fabriquer une pièce... Il y avait tellement de configurations, en particulier dans le domaine de l'aérospatiale où il y a tellement de sculpture, tellement de mélange."

De plus, il y a certaines pièces aujourd'hui que vous ne pouvez tout simplement pas fabriquer sans une machine CNC. Il y a des rayons que vous ne pouvez pas atteindre sans un, dit-il.

Quelle a été votre expérience avec l'usinage manuel et automatisé ? Partagez avec vos pairs.