5 impressions d'EMO 2019, de la fabrication automatisée à la fabrication autonome

L'exposition biennale EMO, le plus grand salon professionnel de la machine-outil au monde, s'est tenue la semaine dernière à Hanovre, en Allemagne. Un dirigeant d'une entreprise de machines-outils avec qui je parlais pendant que nous étions là-bas a offert une prise de tête appropriée sur ce que nous vivions. "C'est comme un spectacle de robots avec des machines-outils", a-t-il déclaré. C'était une exagération, bien sûr, mais qui a capturé ce qui était le plus frappant à propos de l'émission cette année :les robots étaient partout. Les robots, semble-t-il, ont maintenant atteint le point d'être non seulement acceptés mais requis. Les exposants tout au long du salon semblaient véhiculer la même perception de ce que les fabricants demandent en ce moment :l'automatisation.

L'EMO est un événement trop important pour être couvert à fond. Avec plus de 2 200 exposants de 48 pays couvrant près de 2 millions de pieds carrés d'espace d'exposition, il n'est possible de voir qu'une partie de ce qui est présenté au salon. En effet, le rédacteur en chef Derek Korn et l'éditeur Bryce Ellis étaient présents à l'EMO avec moi, et au mieux, c'est ce que nous avons pu voir tous les trois.

Pourtant, j'ai eu la chance de passer presque toute la semaine à cet événement important, auquel j'avais également assisté deux ans auparavant. Le fait de noter certaines des différences entre les deux éditions du salon offrait une idée de la façon dont la technologie de fabrication et ses utilisateurs ont évolué ou changé entre-temps. C'est-à-dire que l'EMO m'a donné un aperçu de la situation actuelle ou de la direction que nous pourrions prendre. Dans cet esprit, voici quelques-unes de mes impressions sur l'EMO 2019 :

1. Les robots représentent

Les fournisseurs de machines-outils soutiennent les fabricants qui ont besoin d'automatisation en servant de source unique pour la machine et la manipulation des pièces. Cela s'applique même à l'automatisation à moindre coût. EMO a été le premier salon auquel le constructeur de machines-outils Hurco a exposé avec ProCobots, le fournisseur d'automatisation robotique qu'il a récemment acquis.

Les grands constructeurs de machines-outils avec de grandes surfaces d'exposition ont sacrifié le nombre de modèles de machines qu'ils ont apportés au salon afin d'exposer une plus grande variété de systèmes automatisés adaptés à un fonctionnement continu, produisant plus de rendement avec un personnel léger. Les fournisseurs de machines-outils voulaient transmettre les capacités de leurs machines à produire dans des systèmes sans surveillance ou éteints, et aussi dans de nombreux cas pour affirmer aux clients qu'ils se tiendraient derrière l'équipement d'automatisation de la même manière qu'ils entretiendraient et soutiendraient la machine outils.

Il est important de noter que le développement de la technologie d'automatisation s'est déplacé non seulement vers des applications plus sophistiquées, mais également vers des applications moins coûteuses. Les robots collaboratifs étaient monnaie courante tout au long du salon, car non seulement les fournisseurs de machines-outils mais aussi les fournisseurs de systèmes d'outillage et de mesure ont démontré les possibilités d'automatiser des tâches qui auraient été de trop faible valeur ou trop rarement exécutées pour justifier un robot dans le passé.

Les robots à moindre coût ouvrent la porte à l'automatisation de tâches plus simples et moins fréquentes. Rego-Fix a présenté une nouvelle version de son système de porte-outils à ajustement serré PowRgrip conçu pour permettre à un robot d'effectuer l'assemblage et le démontage des configurations de porte-outils/outils.

2. Avancées de l'industrie 4.0

D'un point de vue superficiel, l'industrie 4.0 aurait semblé reculer à l'EMO 2019 par rapport à l'édition précédente du salon. On le voyait beaucoup moins dans les annonces et sur la signalisation, et moins d'entreprises semblaient proclamer une association avec ce terme comme un argument de vantardise. Le terme L'industrie 4.0 a perdu un peu d'énergie en tant que mot à la mode. Cependant, l'idée de collecter des données de fabrication pertinentes et de les exploiter via des systèmes connectés continue de progresser.

Il est difficile de généraliser ici car il existe de nombreuses façons différentes d'utiliser les capteurs, la connexion, le partage de données et l'analyse de données pour rendre les appareils et les systèmes de fabrication plus réactifs ou plus faciles à utiliser à leur pleine capacité. Permettez-moi donc de vous donner un seul exemple :la société de technologie de mesure Renishaw a présenté son système Renishaw Central, dans lequel les résultats des jauges dans tout l'atelier peuvent être agrégés en une vue en temps réel et comparés aux tendances d'autres effets ambiants, notamment la température. L'agrégation et sa puissance potentielle révèlent quelque chose d'intéressant :depuis le début, cette société de métrologie bien connue n'a pas seulement été un producteur d'appareils de mesure, mais (peut-être plus important encore) elle a également fourni des données exploitables. Le système central est un exemple du niveau suivant :des outils pour interpréter les données afin de mieux identifier l'action correcte.

VDW a introduit Umati, une norme pour le partage de données de machines-outils. Les machines tout au long du salon ont été surveillées sur un système activé par Umati. Étant donné qu'il existe une norme de données de machine-outil, quel sera l'impact ou le rôle de celle-ci ?

Le développement le plus notable du salon lié à la connectivité de fabrication a sans doute été le début de travail d'Umati, une norme de partage de données avec et entre les machines-outils développée par VDW (l'association allemande des constructeurs de machines-outils) en partenariat avec un groupe de machines-outils et fabricants de systèmes de contrôle. Diverses machines tout au long du salon étaient surveillées en temps réel via un système à distance basé sur Umati. L'impact de l'introduction de cette norme n'est pas clair, car il existe déjà une norme ayant le même objectif ou un objectif similaire - MTConnect. MMS a rendu compte de l'avancée de la norme MTConnect pendant des années, et nous avons plaidé pour sa valeur, donc notre point de vue pourrait bien être biaisé. Cependant, l'introduction d'une autre norme semble une contradiction dans les termes, et est autant un développement préoccupant que prometteur, car plusieurs normes signifient qu'il n'y a vraiment aucune norme du tout - juste plusieurs fabricants d'équipements de frameworks concurrents doivent choisir entre ou prise en charge en parallèle. Ce qu'Umati pourrait offrir aux fabricants et quelles possibilités il pourrait apporter - et comment il pourrait s'avérer différent de la norme plus établie - reste à voir.

3. Additif pour Outils de Coupe

Ce corps de fraise de LMT fabriqué par fabrication additive présente des canaux internes incurvés et ramifiés pour fournir un flux de liquide de refroidissement précisément là où il est nécessaire. Lors d'essais de coupe, il a été constaté que l'arrosage plus efficace se traduit par une amélioration de la durée de vie de l'outil de 50 % dans le fraisage du titane.

Dans un sens, la fabrication additive (FA) n'est pas une partie importante de l'EMO. Divers constructeurs de machines-outils présentent des offres d'additifs dans le cadre de leurs expositions, et ceux-ci sont rejoints par un petit nombre d'exposants dans un espace dédié aux additifs qui n'est qu'une partie d'un hall. Mais dans un autre sens, la fabrication additive est une partie importante de l'EMO. Cette année, on a pu constater qu'il avait un impact significatif sur un élément vital de la technologie conventionnelle du travail des métaux :les outils de coupe.

Sans le chercher, j'ai continué à découvrir des exemples au salon des fournisseurs d'outils de coupe montrant de nouveaux composants d'outillage - des composants qui n'étaient pas possibles auparavant - qui avaient été fabriqués grâce à la fabrication additive. Dans certains cas, l'additif a fourni un moyen d'obtenir un corps d'outil de coupe avec un rapport résistance/poids supérieur, mieux capable de se déplacer rapidement dans la machine ou de couper à une vitesse de rotation élevée sans broutage. Dans le plus grand nombre de cas, la fabrication additive a fourni les moyens d'obtenir des canaux de fluide incurvés à travers l'outil qui améliorent la durée de vie de l'outil en fournissant un flux de liquide de refroidissement précisément là où il peut être le plus efficace.

Tous les principaux fournisseurs de technologies de fabrication additive n'exposent pas à l'EMO, mais SLM Solutions en fait partie. L'étrier de frein Bugatti vu ici a été fabriqué de manière additive, mais la finition de cette pièce a présenté quelques défis d'usinage.

Et comme l'additif améliore les possibilités d'outillage, l'outillage peut également être vital pour la promesse de la FA. L'un des principaux fournisseurs de technologie AM qui a exposé à l'EMO était SLM Solutions. L'entreprise a présenté un étrier de frein fabriqué de manière additive qui présentait des défis d'usinage relevés par deux spécialistes de l'outillage, Benz et Haimer, comme décrit dans cette vidéo :

4. L'industrie automobile change

Voici les pièces automobiles anciennes et nouvelles. Dans cette scène de l'exposition de Renishaw, la pièce sondée est un logement pour une automobile hybride. L'entreprise a présenté son logiciel Renishaw Central pour unifier les données de mesure dans une image complète qui rend les causes sous-jacentes et les actions appropriées plus claires.

Non seulement des changements dans la technologie de fabrication ont pu être observés au salon, mais aussi des changements dans l'industrie automobile. L'évolution vers les véhicules hybrides et électriques en tant que part croissante de ce que l'industrie automobile produit affecte les fournisseurs de technologie de travail des métaux, car les pièces usinées d'un véhicule électrique sont différentes de celles d'une voiture traditionnelle. Et un point préoccupant pour de nombreux fabricants de machines-outils est que les pièces usinées dans un véhicule électrique sont moins nombreuses.

Cette photo illustre deux des impressions de cet article. La fabrication additive est intervenue dans la création de cet outil pour l'usinage de précision rapide de l'ID d'un carter moteur de véhicule électrique. Le fournisseur de machines-outils Makino a développé cet outil et le montrait dans son centre d'usinage a51nx.

Ainsi, les exposants de machines-outils associés à l'industrie automobile mettaient parfois l'accent sur leur offre pour d'autres industries, comme l'aérospatiale. D'autres constructeurs de machines-outils se sont penchés sur la capacité de leurs machines à produire efficacement les pièces usinées qui font partie des voitures électriques, telles que les carters de moteur.

5. L'autonomie arrive

Cette dernière impression est vraiment plus une prédiction :les ateliers d'usinage à l'avenir n'utiliseront pas seulement l'automatisation stationnaire - c'est-à-dire des robots restant au même endroit ou se déplaçant le long de voies fixes - mais s'appuieront également sur l'automatisation autonome, ou des dispositifs automatisés capables de trouver librement et en toute sécurité dans l'usine. Il y avait de nombreux exemples de cobots mobiles autonomes fonctionnant dans l'EMO, démontrant un moyen efficace et flexible de transporter des outils et des pièces d'une station à l'autre ou d'une machine à l'autre selon les besoins sans la présence humaine. Il n'y avait pas beaucoup de ces robots mobiles indépendants - un nombre suffisamment petit pour faire de ces appareils des curiosités plutôt que des offres grand public - mais il y en avait assez pour démontrer et valider la promesse de cette idée.

Le magasin automatisé du futur ? Doosan était l'un des exposants démontrant l'automatisation autonome. Ici, le robot indépendant transporte les pièces à travers les stations d'une cellule qui comprend un centre d'usinage, un tour et une inspection.

Comme je l'ai dit, l'autonomie arrive, et c'est vraiment la prévalence des robots stationnaires à ce salon qui me donne confiance dans cette prédiction. L'automatisation robotique en général n'était pas toujours courante dans les grands salons de la métallurgie. Les applications des robots au service des machines-outils étaient également des curiosités. Mais finalement la curiosité est satisfaite; finalement l'argument est fait. L'utilisation de robots pour servir et automatiser les processus d'usinage était une bonne idée destinée à gagner sa place, et maintenant que le destin s'est réalisé. Reconnaissant cela, j'ai parcouru EMO cette année à la recherche de l'idée qui est trop bonne, trop potentiellement efficace, pour qu'elle ne gagne pas une place dans le futur en tant que partie intégrante de la fabrication. La fabrication autonome est ce que j'ai trouvé. Dans une EMO à l'avenir, je m'attends à ce que nous nous demandions en plaisantant si ce n'est pas l'autonome spectacle de robots.