Prévenir les Arrêts Non Planifiés : 3 Solutions Technologiques Éprouvées pour les Fabricants

Avec les arrêts non planifiés coûtant des milliards chaque année aux fabricants industriels, la technologie qui peut vous aider à éviter ou gérer la défaillance machine est un must.

Les arrêts non planifiés sont un risque commercial significatif.

Des études du cabinet de conseil et d'avis Deloitte suggèrent que les arrêts d'usine non planifiés coûtent aux fabricants industriels plus de 50 milliards de dollars annuellement.

À cause de cela, il est logique que les ateliers fassent tout ce qu'ils peuvent pour éviter les surprises comme des paliers de broche grippés, des contrôleurs défaillants et des servomoteurs qui ne tournent plus. La bonne nouvelle : Éviter de telles désagréments n'est pas si difficile.

Vous savez probablement déjà qu'une plus grande durée de vie de la broche dans les centres d'usinage est atteinte en utilisant un outillage de haute qualité, bien entretenu et des assemblages porte-outil équilibrés. Évitez les longueurs d'outil extrêmes pour minimiser les forces radiales sur les paliers de broche, vérifiez la force du tire-broche régulièrement en utilisant un jauge disponible dans le commerce, et essuyez les surfaces de positionnement lors du changement d'outils.

Des recommandations similaires existent pour les tours CNC et en effet toute machine-outil, toutes profiteront d'une durée de vie plus longue grâce à la mise en œuvre d'un programme de maintenance préventive robuste, qui inclut des articles de base de maintenance comme le nettoyage et la lubrification réguliers de la machine, la surveillance des fluides de coupe, et l'inspection de routine du mouvement axial via un dispositif ball-bar ou équivalent, traitant les problèmes potentiels avant qu'ils ne puissent commencer. Cela dit, la technologie moderne offre aux propriétaires et opérateurs de machines-outils quelques armes précieuses dans la guerre contre les arrêts machine non planifiés, en commençant par la surveillance.

Exploiter la Puissance

Graham Immerman, vice-président marketing chez MachineMetrics, vous dira que pratiquement tout équipement CNC aujourd'hui vient équipé de capteurs qui génèrent des informations précieuses sur l'état de la machine, températures de fonctionnement, consommation de puissance de broche et servo, codes d'alarme, et ainsi de suite, tous visualisables depuis un smartphone, tablette, PC ou ordinateur de bureau. C'est le travail de son équipe de donner aux ateliers les outils logiciels nécessaires pour rassembler cette information et ensuite l'exploiter pour a) une plus grande productivité, et b) l'élimination du sujet de cet article : les arrêts non planifiés.

« Il y a littéralement des centaines de façons de réduire les arrêts machine, et la première étape pour le faire est d'avoir les données nécessaires pour une meilleure prise de décision », dit Immerman. « Avec cela en tête, l'une des premières questions qu'un atelier devrait se poser est : "Quel genre d'arrêt essayez-vous d'éviter ?" Nous avons des clients qui viennent vers nous tout le temps pour de l'aide à prédire la défaillance machine, et bien que ce soit certainement quelque chose dont nous pouvons les aider, cela pourrait ne pas fournir le plus grand retour sur investissement. »

Dans un exemple, Immerman note que la production de pièces de mauvaise qualité mène finalement à la reprise, nécessitant des changements d'horaire impromptus. Cela ne tombe pas proprement dans le seau « arrêts non planifiés » mais est tout aussi perturbateur et coûteux. Il en va de même pour surestimer ou sous-estimer les temps de cycle lors de la soumission d'un travail. Le premier de ces cas mènera à une capacité excédentaire, ou des trous dans l'horaire de production qui pourraient ne pas être comblés, tandis que le second cause le même problème que le scénario de reprise décrit (c'est-à-dire, trop de travail et pas assez d'heures pour le compléter) ; bien que la cause de l'arrêt dans chaque instance soit différente d'avoir une machine-outil cassée, les résultats ne sont pas moins nuisibles.

« Trop souvent, les données nécessaires pour soumissionner un travail viennent du système ERP, un tableur, ou même une supposition éclairée, aucune desquelles pourrait être précise », dit Immerman. « C'est pourquoi les ateliers doivent rassembler autant d'informations que possible depuis leurs actifs de terrain de production. Non seulement cela aide à identifier les problèmes potentiels qui mènent directement aux arrêts machine, mais tout aussi important, cela aide à révéler la capacité cachée. Souvent, la meilleure façon de réduire les arrêts est d'optimiser les processus et de développer des standards de travail précis. Je connais un client qui a réduit ses arrêts annuels de 4,5 millions de dollars juste en comprenant combien de temps il faut réellement pour configurer une machine. »

Éviter le Crash

C'est douloureux à contempler, mais la cause la plus désagréable d'arrêt non planifié est une machine-outil qui crashe. C'est selon Gene Granata, spécialiste produit Vericut chez CGTech, qui ajoute que les crashes sont facilement évitables avec le logiciel de simulation et d'optimisation de trajet d'outil. Parce que ces systèmes peuvent répliquer l'environnement complet de la machine-outil — du plus grand panneau de tôle au plus petit vis et tout entre les deux — ils donnent aux utilisateurs l'opportunité de tester les programmes CNC hors de la machine, dans un monde virtuel où les crashes ne sont rien de plus que des couleurs rouge vif et du texte réprimandant, éliminant ainsi la méthode de validation de programme à suspense, chevaucher l'arrêt d'urgence prévalente dans bien trop d'ateliers. Et puisque le logiciel de simulation de trajet d'outil lit le G-code réel utilisé par la machine-outil CNC, il est aussi possible d'identifier les erreurs de perte de temps dans le post-processeur, encore une fois, dans un environnement sûr et virtuel.

En plus de son désir d'éliminer la douleur et les arrêts des crashes de machine, Granata est d'accord avec ce que Zimmermann a dit plus tôt sur l'optimisation machine. À cette fin, il pointe vers le logiciel Force de l'entreprise, qui dit-il optimise les trajets d'outil basés sur ce que chaque outil de coupe et la machine-outil sont capables de faire, donné le matériau de pièce et les outils de coupe utilisés.

« Chaque fabricant d'outils de coupe vous dira que leurs outils peuvent être poussés plus fort quand les conditions d'usinage sont correctes pour l'outil, et l'optimisation est la meilleure façon d'y parvenir », dit-il. « Force calcule les avances idéales pour chaque outil de coupe qui favorisent une vraie épaisseur de copeau constante pour l'usinage, tout en limitant simultanément les forces d'usinage excessives et en gardant la puissance de broche à des niveaux sûrs. Cela résulte en des temps de cycle significativement plus courts, des pièces usinées de plus haute qualité, une durée de vie d'outil et de machine CNC substantiellement plus grande, et bien moins de surprises qui causent des arrêts inattendus. »

Aborder le Papier

Au bout du compte, apprendre à réduire les arrêts inattendus est largement une question de rendre les opérations de fabrication plus prévisibles et efficaces. Ryan Zimmermann, directeur du développement commercial pour Visual Knowledge Share (VKS) Ltd., suggère que l'une des meilleures façons d'accomplir ceci est avec des instructions de travail numériques. D'abord développées par un atelier de fabrication de tôle de 50 ans à Montréal, VKS donne aux fabricants la capacité de pousser facilement du texte, photos, vidéos, enregistrements audio et tout autre média nécessaire pour transmettre des instructions significatives au terrain d'usine.

Cela va une étape plus loin, cependant, en collectant aussi les entrées d'opérateur et les données liées aux KPI en temps réel, augmentant la visibilité du gaspillage tout en fournissant des opportunités pour l'amélioration continue.

« Le fabricant quotidien fait face à une multitude de défis, mais certains des plus constants tournent autour du manque de main-d'œuvre qualifiée, la perte de connaissance tribale et un marché concurrentiel », dit Zimmermann. « Quand une entreprise compte trop lourdement sur ses opérateurs seniors, ils s'ouvrent inévitablement à un risque élevé de perte de productivité et d'échecs de processus. En standardisant les meilleures pratiques dans un format numérique, sans papier, les entreprises peuvent s'assurer que leur « capital connaissance » est retenu avec succès, facilitant l'intégration et l'embarquement de nouveaux employés dans leur atelier. Comme avec les autres solutions discutées ici, des standards et directives clairs peuvent aider à optimiser les processus de configuration et de maintenance, aidant à augmenter la disponibilité de la machine-outil et diminuer les arrêts. »

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