FMS pour la fabrication hybride à l'horizon

En tant que fournisseur d'équipements et de logiciels d'automatisation, notre entreprise est immergée dans ce voyage continu, révolutionnaire et axé sur les données, et nous anticipons une nouvelle tendance :nos clients n'automatisent pas seulement leurs méthodes soustractives traditionnelles, ils cherchent également à automatiser leurs procédés de fabrication hybrides (procédés additifs et soustractifs combinés) pour tirer parti du principal avantage de tout système de fabrication flexible (FMS) :établir un processus et un flux de production fiables et cohérents pouvant fonctionner 24h/24 et 7j/7.

L'industrie aérospatiale sera parmi les premières à adopter le FMS de fabrication hybride. L'industrie médicale est sûrement proche derrière car nombre de ses applications sont bien adaptées à un processus hybride à haute production. Une configuration FMS de fabrication hybride aura des similitudes et des différences avec un FMS d'usinage soustractif conventionnel. Les points communs incluent les aspects numériques, tels que la préparation des fichiers de pièces et de fixations, la connexion avec un système ERP pour la planification des priorités et l'inventaire des matériaux, et la connexion avec le contrôleur FMS qui dirige la sélection, la surveillance, l'analyse et la modification des conditions.

Les différences dans un FMS hybride résideront principalement dans les aspects de gestion du travail. Par exemple, il n'y aura probablement pas de gerbeur avec une grue comme dans les cellules soustractives. Le dispositif de manipulation au niveau du système hybride est typiquement un robot industriel. Les robots dotés de doigts ou de préhenseurs dédiés déplaceront d'abord la plaque de construction et, après le retrait de la pièce, la pièce individuelle d'une machine à l'autre.

Nous prévoyons des processus qu'un client devra inclure dans les futures applications FMS hybrides et d'autres qui seront intéressants et potentiellement avantageux à intégrer pour le client. Tout dépend de la famille d'applications et de la motivation de l'entreprise à devenir aussi automatisée que possible, citant souvent la grande inconnue - la disponibilité de personnes qualifiées à l'avenir - comme l'un des principaux moteurs de l'automatisation.

Les fonctions nécessaires incluraient toute la préparation des données de la pièce comme mentionné ci-dessus ; déballage (retrait de la pièce de la poudre plus recyclage de la poudre) ; enlèvement de la structure de support et de la plaque de construction ; traitement thermique/soulagement du stress ; et la finition de surface, comme le grenaillage.

Si la pièce est critique, les fonctions optionnelles pouvant être intégrées pourraient inclure toutes les activités d'assurance qualité pour le matériau en poudre, comprenant la sélection de la poudre, le séchage, le criblage, le remplissage du réservoir de poudre de la machine et l'élimination de la poudre. Les principales actions d'assurance qualité seront effectuées sur la pièce terminée, qui est ensuite prête à être transportée vers l'assemblage (qui peut également être automatisé en aval).

L'application hybride est prête maintenant

Les aubes de turbine aérospatiale sont une application hybride clé prête pour l'automatisation maintenant. La lame est fabriquée couche par couche par frittage laser direct de métal. La poudre est composée d'Inconel, le superalliage à base de nickel et de chrome utilisé dans les moteurs d'avions. Dans ce cas, la pièce est transportée sur une plate-forme de la machine additive aux stations suivantes. Les structures de support d'impression sont automatiquement découpées et l'aube de turbine est déballée et détachée de la plate-forme de construction par un robot.

La lame détachée obtient ses opérations secondaires traitées automatiquement à l'aide d'une variété d'outils de finition. Même les doigts du robot sont imprimés en 3D à l'aide d'une poudre à base d'aluminium, offrant un rapport poids/rigidité optimal. Les inserts de doigt imprimés en 3D et le dispositif de fixation de la pièce sont assortis avec précision à la géométrie complexe du "sapin" pour une prise solide et fiable.

Nous voyons l'automatisation complète du processus hybride à l'horizon. La mise en œuvre d'un FMS pour la fabrication hybride offre les avantages de délais plus courts, d'aucun outillage sophistiqué requis et d'un flux de production très stable et cohérent, 24h/24 et 7j/7.