Booster l'efficacité des machines CNC avec 4 astuces éprouvées pour gagner du temps

Le temps est essentiel dans le monde manufacturier hautement concurrentiel d'aujourd'hui. Que pouvez-vous faire pour gagner du temps avant, pendant et après l'usinage ? Voici plusieurs méthodes et approches qui peuvent aider.

Pourquoi se soucier du temps lors de l'usinage de pièces ? Comme le dit le cliché, le temps c'est de l'argent. Avec les machines CNC multiaxes et 5 axes d'aujourd'hui dans la fabrication, il y a de nombreuses opportunités d'optimiser le temps pour les ateliers de toutes tailles. Mais avant de plonger dans les détails pratiques, reculons un peu et regardons ce qui doit être fait avant que les commandes de machine ne soient programmées et avant que les copeaux ne volent d'un morceau de titane ou d'acier inoxydable.

« Il est important de savoir combien de temps et de quel temps », écrit CNC Cookshop dans sa série de blog sur la productivité CNC. « En fin de compte, vous voulez probablement comprendre l'impact temporel pour les personnes et les machines — les deux sont des ressources rares qui doivent être planifiées. Cela coûte plus cher d'avoir trop de monde ou de machines inactives ou trop peu où vous ne pouvez pas traiter autant de travail que vous le pourriez autrement. »

Astuce 1 : Commencez au niveau macro : Adoptez les pratiques de fabrication allégée

Une grande partie de la méthodologie de fabrication allégée se concentre sur l'élimination du gaspillage. À la base, la fabrication allégée est une question d'optimisation. Il s'agit d'améliorer un processus ou de faire une pièce de qualité en moins de temps qu'aujourd'hui. Ce n'est pas en travaillant simplement plus vite, dit l'expert en fabrication allégée Jamie Flinchbaugh, car travailler plus vite peut mener à des erreurs. Le travail de fabrication peut être amélioré en effectuant des efforts en parallèle, en éliminant les transferts et les reprises — et en expulsant complètement certaines étapes de processus.

« La technologie est souvent une solution ici, que ce soit l'achat d'équipements plus rapides dans la fabrication ou le développement d'outils logiciels pour le bureau », écrit Flinchbaugh pour Industry Week.

La technologie abonde dans la fabrication d'aujourd'hui — et continue d'évoluer dans les outils de coupe, le serrage de pièce et d'outil, le fluide de coupe et à travers la métrologie, et les capteurs qui fournissent des données machine en temps réel — et dans les logiciels de simulation et de reporting. Utilisez-la à votre avantage.

« Faire voir le gaspillage aux gens, puis leur donner les outils et techniques pour penser différemment, pour réduire et éliminer ce gaspillage — c'est la clé », dit Mike Petkewich, expert principal en connaissances et responsable d'équipe pour la fabrication allégée au Boston Consulting Group, dans l'article « Transformer vers la fabrication allégée. »

Astuce 2 : Passez au tactique et pratique sur le shop floor

Ça peut paraître facile quand on le lit, mais il y a un peu de travail en amont pour entrer dans l'état d'esprit d'optimisation. Mike Lynch, président de CNC Concepts, qui conseille et forme les ateliers de machines sur les meilleures pratiques, conseille aux fabricants de suivre les fondamentaux, qu'il résume à :

• Organisez-vous
• Simplifiez les tâches
• Formez votre personnel

Selon Lynch, l'organisation implique une zone de travail propre avec un endroit désigné dans une cellule de travail pour tout ce qui est nécessaire pour faire un travail, comme avoir les outils et composants prêts. La simplification signifie avoir toute la documentation nécessaire ciblée au niveau de compétence le plus bas du personnel. Cela signifie aussi minimiser le besoin de calculs, comme avoir des spécifications de tolérance plus-moins cohérentes sur les dessins de processus — et avoir l'information prête pour aider au dimensionnement sur les surfaces critiques. Cela inclut aussi la programmation d'usinage d'essai pour les coupes de test.

« S'organiser, à long terme, fait gagner du temps et aide à limiter la frustration et les efforts dupliqués, et rend le temps requis beaucoup plus prévisible », dit Lynch. « Simplifier les tâches permet à des personnes de niveau de compétence inférieur d'exécuter tout en gagnant du temps et en minimisant les erreurs. »

Comment amélioreriez-vous ou optimiseriez-vous votre shop floor ? Donnez votre avis personnel sur le forum travail des métaux [inscription requise].

Astuce 3 : Poussez vos machines et outillages à leurs limites

Pensez aux machines CNC d'aujourd'hui comme des voitures de course : elles sont conçues pour aller vite — et gérer beaucoup de débit et de tr/min. Cet état d'esprit conçu pour la vitesse est aussi vrai pour les taux d'enlèvement de matière et l'outillage conçus pour atteindre de nouveaux niveaux de performance améliorée — selon le matériau, bien sûr.

« Les machines CNC sont parmi les actifs les plus rentables de votre entreprise, mais quand elles sont inactives, ce sont des frais généraux », note CNC Cookshop. « Atelier après atelier a découvert que la première priorité est de garder les copeaux qui volent. Plus la machine est capable de production, plus nous voulons la garder occupée à faire de l'argent pour l'atelier. »

Astuce 4 : N'oubliez pas le temps de cycle

De nombreuses entreprises calculent le temps de cycle en divisant le temps d'usinage par le nombre de pièces fabriquées, ce qui est une moyenne. Mais cette information est-elle assez précise ? L'automatisation de la collecte de données à chaque machine pour obtenir des informations de temps de cycle plus précises peut aider.

« Une seconde de temps de cycle économisée totalisera 16,6 minutes de temps de production économisé en mille cycles … Si seulement quatre secondes peuvent être économisées par cycle dans une commande de mille pièces, plus d'une heure de temps de production peut être économisée », note Lynch dans un article sur le temps rapide. « Et si ces quatre secondes peuvent être économisées sans dépenser d'argent en formatant simplement vos programmes efficacement, d'autant mieux. »

Quand vous comprenez vraiment l'interaction entre le débit machine et le matériau — le bon outillage compte. Comme noté dans l'article « Devenez allégé : Choisissez de meilleurs outils, compressez le temps, livrez à temps », il y a plus d'opportunités de gagner en efficacité en économisant du temps au niveau machine que la plupart des opérateurs ne le réalisent.

Un responsable d'usine et d'opérations peut être trop concentré sur ce qu'il faut pour rendre un travail rentable à 20 secondes, par exemple, mais peut-il en gérer plus ? Souvent, cette option n'est même jamais explorée. À un moment donné, involontairement, « cela se transforme en la vitesse à laquelle les machinistes devraient faire tourner la pièce », dit Adam Moran, vice-président chez Vorne Industries, dans l'article « Comment réduire les temps de cycle lors de la coupe de métal. »

« Mais quand nous allons réellement voir à quelle vitesse la pièce peut tourner, nous pourrions découvrir qu'on peut le faire en 12 secondes relativement facilement », dit Moran.

Et il y a un avantage distinct dans les machines CNC 5 axes : cela signifie souvent que vous pouvez utiliser le même outil pour une gamme de coupes — donc il y a moins de changements d'outil et plus d'efficacité alors que la pièce tourne tangentiellement à l'outil de coupe. Cela permet aussi des longueurs d'outil plus courtes.

« Parce que vous pouvez accéder à cinq côtés d'une pièce, le 5 axes vous permet aussi de raccourcir vos longueurs d'outil », dit Jacob Leighton, superviseur d'atelier CNC chez Leighton Machine & Tool. « Cela fait un outil plus rigide, ce qui vous permet de tourner plus vite et d'obtenir de meilleures finitions de surface. »

Besoin de conseils d'autres machinistes expérimentés et spécialistes du travail des métaux ? Rejoignez les conversations sur le forum travail des métaux [inscription requise].