Réduire les coûts de production automobile : stratégies éprouvées pour OEM et fournisseurs de rang 1

Alors que l'industrie automobile passe à de nouvelles technologies et processus de fabrication, les fournisseurs de l'industrie doivent s'adapter pour servir ces besoins. Voici des conseils de six entreprises de premier plan sur les façons d'optimiser les opérations et réduire les coûts globaux de production de véhicules pour les OEM automobiles et leurs fournisseurs de rang 1.

Les constructeurs automobiles ont longtemps été un moteur principal du changement dans l'industrie manufacturière, mais le rythme de ce changement est sur le point de devenir beaucoup plus rapide.

Entre les voitures et camions à batterie, les composants de plus en plus légers et l'essor inévitable des véhicules autonomes, il est clair que les fabricants d'équipement d'origine et les fournisseurs de rang 1 doivent devenir encore plus adaptables s'ils veulent croître et concurrencer au cours des prochaines années.

Voici quelques conseils de six fournisseurs industriels de premier plan sur comment les ateliers peuvent accomplir exactement cela :

Haimer USA

Brendt Holden, président de Haimer USA, insiste sur la « cohérence du réglage » pour les comptes automobiles. Cela commence par l'équilibrage des assemblages porte-outil pour des vitesses de broche supérieures à 10 000 TR/MIN, bien que Holden et d'autres aient vu des améliorations de durée de vie d'outil et qualité de pièce à des vitesses bien en dessous de cela. De même, les porte-outils shrink-fit fournissent un réglage facile et cohérent de l'outil de coupe, menant à des résultats d'usinage répétables et mesurables avec une maintenance minimale.

La même chose peut être dite pour le préréglage d'outil hors ligne, qui génère des économies de temps additionnelles, une productivité plus haute et moins de rebut de pièce.

Les ateliers devraient aussi implémenter une stratégie de gestion d'outillage, suggère Holden, créant un point de départ organisé pour la salle d'outils et moins de perturbation sur le plancher d'atelier.

« Automobile ou pas, les ateliers qui utilisent des technologies modernes tant dans qu'en dehors de la machine-outil augmentent grandement leur potentiel de productivité, économisant ainsi temps et argent, » dit Holden.

Raptor Workholding Products

Ray Strickland, vice-président des ventes et marketing de Raptor, note que le besoin de technologies modernes s'applique au bridage aussi. Longtemps connu pour ses étaux 5 axes de haute qualité et dispositifs style queue d'aronde, Raptor a commencé à voir une demande accrue pour le bridage à changement rapide, menant à une collaboration récente avec Piranha Clamp de Suisse.

En résultat, n'importe lequel des dispositifs actuels de Raptor sera bientôt compatible avec le système de serrage zéro-point de Piranha, montant directement sur les plaques de rehausse ou une plaque zéro-point en utilisant un kit à quatre boulons. Cela répond aux demandes des fournisseurs automobiles pour des temps de réglage réduits et la capacité de serrer rapidement une commande imprévue sans tout démonter.

Raptor ajoute aussi des étaux pneumatiques à sa gamme, adressant le besoin que Holden a mentionné plus tôt : la cohérence.

« Le succès c'est tout sur garder les machines-outils qui tournent 24/7, » dit Strickland. « Si vous voulez atteindre ça et donc maximiser la productivité du plancher d'atelier, vous devez adopter de nouvelles technologies comme celles discutées ici. »

Kennametal

Kennametal voit de grands changements arriver aussi. Comme le souligne le responsable produit Michael Hacker, l'allègement des véhicules continue, et cela signifie une utilisation accrue d'alliages d'aluminium, beaucoup d'entre eux hauts en silicium et donc assez abrasifs. Pour ces applications, l'outillage en diamant polycristallin comme celui offert par Kennametal délivre jusqu'à 10 fois plus de productivité que l'outillage carbure, et des finitions de surface jusqu'à Ra 0,1–0,8 μm (0,0025–0,02 µ-in) en opérations de finition.

Kennametal est aussi actif dans les applications de fabrication additive dans l'industrie automobile. Dans un exemple récent, des ingénieurs de l'entreprise ont construit des « outils de perçage de stator » indexables imprimés en 3D pour répondre à la demande croissante des clients pour des solutions d'outillage plus légères pour usiner des composants pour véhicules hybrides et électriques.

« C'est un excellent exemple de comment Kennametal utilise la technologie de fabrication avancée pour aider à répondre aux défis uniques de nos clients, » dit Werner Penkert, responsable des solutions futures globales d'ingénierie.

OSG USA Inc.

Le responsable régional d'OSG pour la région des Grands Lacs, Jeff Dewey, a ses propres histoires à partager sur l'usinage de matériaux abrasifs avec des outils de coupe multi-fonctions.

« Les constructeurs automobiles usinent toujours différents matériaux dans une tentative de rendre les véhicules plus légers et plus économes en carburant sans perdre de puissance ou de force, et à mesure que les véhicules électriques gagnent des parts de marché, cette tendance ne fera que continuer, » dit-il. « En même temps, ils veulent réduire les temps de cycle de toute façon possible, ce qui signifie souvent des outils de coupe spéciaux qui combinent plusieurs opérations en une. »

Dewey suggère que c'est le travail d'OSG comme fabricant d'outils de coupe d'introduire de nouvelles technologies avec revêtements et géométries qui aident à concurrencer dans cet environnement exigeant, mais il est rapide à souligner que trop de fabricants sont focalisés sur les coûts d'outil plutôt que sur la productivité.

« Beaucoup d'acheteurs poussent encore pour les outils au coût le plus bas disponible, sans réaliser que dépenser un peu plus pour un foret ou fraise haute performance sauvera ultimement à l'entreprise des montants significatifs d'argent, » dit-il.

Norton | Saint-Gobain Abrasives

Dave Goetz, ingénieur d'application chez Norton, partage des sentiments similaires, sauf sur les meules. Il dit que la grande poussée continue d'être vers les superabrasifs, comme le CBN (nitrure de bore cubique) vitrifié ou meules plaquées.

« Nous voyons ça beaucoup dans les composants de groupe motopropulseur, où ils feront tourner une meule plaquée pour un nombre spécifique de pièces et puis l'échangeront juste pour une nouvelle, » dit Goetz. « Ces dernières non seulement durent beaucoup plus longtemps que les abrasifs conventionnels mais éliminent le besoin de dressage de meule, simplifiant le processus de rectification. »

Bien que l'industrie automobile ait longtemps été hautement automatisée, il dit, elle est devenue encore plus ainsi pendant la pandémie, résultant en le besoin de moins de gens dans l'usine.

« Par exemple, je connais au moins un constructeur automobile qui a investi dans des véhicules autonomes pour déplacer du matériel autour du plancher de production, » dit Goetz. « Entre ça et l'élimination du dressage de meule grâce aux superabrasifs, ils sont capables d'augmenter la production tout en baissant les coûts de main-d'œuvre. »

Mitutoyo America Corporation

Mitutoyo termine la discussion avec quelques commentaires de Jeremy Banks, responsable national des ventes de produits distribués. Il note que, comme avec les temps de réglage sur les machines-outils CNC, les constructeurs automobiles sont préoccupés par le temps perdu à l'inspection de premier article. Une façon de réduire cela est en plaçant des machines à mesurer tridimensionnelles et systèmes de mesure par vision sur le plancher d'atelier. Le jaugeage digital avec capacités de préréglage rationalise davantage le processus de réglage et réduit les erreurs de réglage, tandis que les micromètres et autres outils manuels avec des indices IP (protection d'entrée) élevés assurent une performance cohérente dans des environnements de production difficiles.

« Il y a aussi du jaugeage en ligne et capteurs, qui sont souvent partie d'une cellule de production, » dit Banks. « Ceux-ci augmentent la vitesse de mesure et permettent l'utilisation d'opérateurs moins qualifiés. La collecte de données automatisée conjointement avec un logiciel de contrôle de processus statistique est aussi assez courante, » dit-il. « Cela non seulement fournit un meilleur contrôle de processus et aide à réduire les défauts, mais depuis qu'ils sont maintenant capables de repérer des tendances et d'anticiper des problèmes qui pourraient autrement passer inaperçus, cela permet aussi aux ateliers d'optimiser leurs processus de fabrication. »

Quelles mesures prenez-vous pour optimiser les opérations et réduire les coûts de production ? Partagez vos réflexions et idées dans les commentaires ci-dessous.