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Dec 21, 2023

Réduction des erreurs d'usinage sur 5 axes à près de zéro

Un innovateur et fabricant de technologie de compression haute pression basé au Royaume-Uni,

Un innovateur basé au Royaume-Uni et fabricant de technologie de compression haute pression a considérablement réduit les pièces de rebut de son processus de production et augmenté sa productivité, avec l’introduction des solutions automatisées de MSP dans son processus d’usinage CNC 5 axes.

Vert Technologies, basée à Édimbourg, est spécialisée dans la conception et la fabrication de la technologie brevetée de compresseur rotatif conique haute pression (CRC). Ce produit unique, inventé et développé en interne, est fourni à des secteurs clés tels que les marchés de la réfrigération, de la pompe à chaleur et de la compression de gaz.

Les principaux USP de cette technologie de compresseur sont qu’elle offre une solution de compression compacte mais évolutive, capable de fournir des pressions élevées en un seul étage sans compromettre les niveaux de bruit. C’est au cours de la production continue des compresseurs que l’entreprise s’est rendu compte que la fabrication était incorrecte dans son processus d’usinage.

Trouver la cause des erreurs de production

L’ambition principale de Vert Technologies était de trouver la cause d’éventuelles erreurs dans leur processus de production afin d’empêcher l’usinage imprécis de leurs pièces de rotor, entraînant une mauvaise performance du compresseur. L’entreprise souhaitait également réduire le nombre de procédures manuelles requises, afin d’améliorer la précision et la productivité tout au long du processus de production.

Nicol Low, Chief Operating Officer chez Vert Technologies, explique : « Nous étions convaincus que l’amélioration de l’emplacement des pièces et la précision de la machine-outil étaient essentielles pour minimiser les non-conformités, mais nous ne savions pas comment mettre cela en pratique. Nous espérions que MSP pourrait nous aider. »

MSP s’efforce de fournir des solutions de machines-outils automatisées de haute précision à l’industrie manufacturière et a appliqué son expertise en mesure de précision à des projets dans le monde entier dans divers secteurs tels que l’aérospatiale, la Formule 1 et l’énergie.

Avant que les produits MSP ne soient introduits dans le processus de Vert Technologies, un opérateur hautement qualifié créait manuellement un montage, fixait le luminaire et usinait la pièce. Avec une conception de pièce complexe et une métrologie limitée sur la machine, cela impliquait plusieurs étapes et prenait énormément de temps pour obtenir la précision nécessaire. Ceci, associé à l’erreur humaine causée par les éléments manuels, a entraîné une grande quantité de temps d’arrêt de la machine et de pièces mises au rebut.

Il n’y avait pas non plus de moyen simple de tester ou d’ajuster la précision de leurs machines pour s’assurer qu’elles fonctionnaient à un niveau élevé, car cela impliquait l’utilisation d’une cinématique complexe de la machine et l’utilisation d’outils de mesure avancés avant l’usinage, ce qui augmentait encore les temps d’arrêt des machines.

« Nous avons constaté des problèmes sur différentes pièces produites sur la même machine, ce qui nous a amenés à croire que la machine ne fonctionnait pas avec la précision qu’elle devrait être. La production de pièces d’essai coniques et cylindriques simples, sans les formes compliquées de la pièce conique du rotor, a montré qu’il y avait une conicité non comptabilisée le long de l’axe Z de la machine-outil. Si la machine n’était pas capable de produire des formes simples avec précision, elle n’allait jamais produire une pièce 3D plus complexe », explique Nicol.

Suite de solutions PerfcctPart

Pour résoudre les problèmes de fabrication de Vert Technologies, MSP a d’abord cherché à diagnostiquer les problèmes de la machine et à étudier pourquoi la machine-outil CNC 5 axes n’était pas capable d’usiner avec précision, même des formes simples. Pour ce faire, l’équipe d’ingénierie MSP a installé le logiciel NC-Checker, qui fait partie de la suite de solutions PerfectPart de MSP, sur la machine-outil. Ce logiciel garantit que les performances géométriques de la machine-outil sont suffisamment précises pour que la pièce soit usinée correctement. Il produit des rapports de référence automatiques qui identifient exactement où la machine est sous-performante, permettant à Vert Technologies d’identifier les problèmes et de les corriger avant le début de tout usinage.

Nicol explique : « L’analyse comparative de la fonctionnalité de la machine a été excellente, car elle nous a immédiatement montré où se trouvait l’imprécision de notre machine et a montré à quel point elle pouvait être précise si la machine fonctionnait à son plein potentiel. »

Ensuite, MSP s’est concentré sur la résolution des problèmes de fixation et d’alignement de l’entreprise afin d’empêcher les rotors d’être usinés décentrées. Le logiciel NC-PartLocator, issu de la suite de produits PerfectPart de MSP, a été installé sur la machine CNC à l’aide de programmes nominaux standardisés. Vert Technologies est désormais en mesure d’automatiser la configuration des pièces et de calculer automatiquement des alignements précis pour chaque opération d’usinage. Cela a éliminé le besoin d’alignements manuels et de décalages de données chronophages que le personnel hautement qualifié de Vert Technologies devait effectuer pour obtenir la précision nécessaire requise pour leurs pièces.

« Avec l’introduction du logiciel d’automatisation 5 axes de MSP, non seulement toutes les étapes manuelles ont été supprimées, mais nous pouvons maintenant tout vérifier avant de couper la pièce. Cela a permis de résoudre de nombreux problèmes qui entraînaient auparavant des pièces non conformes », commente Nicol.

Le taux de non-conformité passe de 25 % à près de zéro

En diagnostiquant les erreurs dans le processus d’usinage CNC 5 axes de Vert Technologies et en automatisant chaque étape pour éliminer l’introduction d’erreurs manuelles, l’entreprise a vu son taux de non-conformité passer de 25% à près de zéro.

Avant l’introduction des solutions MSP, l’épuisement des pièces pouvait atteindre 120 μm et dépasser le seuil de tolérance requis pour passer l’inspection finale. Ce nombre est maintenant tombé à aussi peu que 25μm et bien dans la tolérance.

Nicol déclare : « Les niveaux de bruit plus élevés et les performances inférieures que nous avions connus avec les compresseurs ont cessé une fois que le logiciel MSP a été mis en œuvre. L’utilisation de NC-Checker pour diagnostiquer et corriger les problèmes sur notre machine-outil a également signifié que les paramètres de la machine sont les meilleurs que nous ayons jamais vus. Avoir la certitude que notre machine-outil CNC est précise et que les pièces qu’elle machine seront dans les tolérances et reproductibles à chaque fois est inestimable. »

L’automatisation a également considérablement accéléré la production, comme l’explique Nicol : « Beaucoup de temps a été consacré à l’utilisation de méthodes manuelles d’essais et d’erreurs : fabrication d’une pièce, déplacement de la référence, vérification et mesure, et répétition jusqu’à ce que la pièce soit conforme aux spécifications. En utilisant MSP, ce processus ne prend plus que quelques minutes ».

L’ajout de l’automatisation au processus d’alignement a également apporté de nombreux autres avantages utiles au directeur de l’exploitation, Nicol : « Le MSP, et l’automatisation qu’il fournit dans l’alignement de la pièce, réduit le nombre de personnel et de ressources nécessaires dans l’atelier. Les ingénieurs seniors n’ont plus besoin d’être impliqués au quotidien – la production peut être réalisée avec succès par n’importe lequel de nos opérateurs. »

Il était extrêmement important pour Vert Technologies qu’ils conservent la production de leur pièce de rotor conique en interne et, en mettant en œuvre les solutions de MSP, cela a été réalisé : « Nous nous efforçons d’être des experts dans la production de nos rotors et en gardant notre capacité de fabrication en interne, nous contrôlons l’apprentissage qui a été nécessaire pour rendre nos pièces précises. », explique Nicol.

Et l’avenir de la fabrication s’annonce prometteur pour l’équipe de Vert Technologies, dont le produit est unique sur le marché. « Notre plan est d’intégrer notre technologie dans des produits tels que les pompes à chaleur, le CVC, le gaz traité, le captage et l’équipement de recompression du gaz, où nos USP répondent bien aux exigences de l’utilisateur final. »

MSP a la réputation de longue date d’économiser du temps et de l’argent à ses clients. Margaret Toberty, directrice des opérations de MSP, commente : « Nous sommes ravis des résultats obtenus par Vert Technologies en mettant en œuvre nos solutions dans leur processus. Les techniques CNC avancées et automatisées sont essentielles au succès et à l’avenir de l’industrie, et des entreprises comme Vert Technologies sont en avance sur la courbe par rapport à certains de leurs pairs beaucoup plus grands. Ils ont un produit fantastique et c’est excitant pour nous de travailler avec une petite entreprise comme celle-ci qui a une telle ambition. »

Pour plus d’informations : www.mspltd.com

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