Les équipementiers de machines répondent au moment présent

L’intelligence artificielle et l’automatisation contribuent à moderniser l’usinage

À mesure que le monde manufacturier se transforme en dehors de l’atelier d’usinage, les choses à l’intérieur doivent également changer. Les fournisseurs de machines-outils font donc ce qu’ils peuvent pour aider les ateliers à s’adapter aux dernières exigences de production et considérations économiques. En plus de mettre à niveau la technologie de diverses manières, ces entreprises aident leurs clients à passer à une automatisation avancée de leurs opérations d'usinage.

Certaines mises à niveau de machines-outils résultent d’une forte pression des utilisateurs. Par exemple, les constructeurs de véhicules électriques et d'autres demandent des systèmes réguliers avec des vitesses de broche et une puissance plus élevées, selon Tim Thiessen, vice-président des ventes et du marketing chez Okuma America Corp., un constructeur de machines-outils à Charlotte, en Caroline du Nord. « Il existe des applications qui Je me lance dans l'usinage à (très haute) vitesse – 35 000 tr/min et plus – mais je ne parle pas de cela », a-t-il déclaré. "Je dis que ce qui constituait le point idéal dans la norme de l'usinage à plus grande vitesse est en train de progresser."

Alors qu'Okuma propose généralement des machines de 75 ch avec des vitesses de broche allant jusqu'à 10 000 tr/min, de nombreux clients demandent désormais des broches de 18 000 tr/min à 100 ou 150 ch, a-t-il noté. "Ce serait une chose si nous envisagions cela comme une application de niche, mais je constate que cela devient de plus en plus courant au sein de l'industrie."

Selon Thiessen, les clients d'Okuma veulent plus de puissance machine afin de pouvoir accélérer jusqu'à des vitesses de broche élevées en quelques secondes. Et ils souhaitent des vitesses de broche plus élevées pour augmenter les avances et réduire les temps de cycle, généralement lors de l'usinage de l'aluminium ou du titane, a-t-il ajouté.

En plus de rendre les machines plus performantes, les fournisseurs tentent de les rendre plus faciles à utiliser. Une solution consiste à intégrer le contrôle conversationnel, une technologie basée sur le texte qui permet aux utilisateurs de saisir des informations de programmation en réponse à des éléments de menus simples qui apparaissent sur les écrans de contrôle.

Par exemple, DMG Mori USA Inc. à Hoffman Estates, dans l'Illinois, propose ce qu'elle appelle des cycles technologiques, une option de contrôle conversationnel conçue pour simplifier la programmation avancée pour des opérations telles que le skiving. Au lieu de créer le programme nécessaire hors ligne, les cycles technologiques « permettent de saisir des cycles de programmation complexes sur la machine-outil », a déclaré Gerald Owen, directeur général de l'ingénierie nationale de DMG. Ils permettent également aux opérateurs d'ajuster les programmes à la volée, a-t-il ajouté.

DMG fait partie des nombreux constructeurs de machines proposant de telles fonctionnalités. "Combiner et simplifier ce qui était auparavant des fonctions très haut de gamme et (fournir) une interface plus simple et plus facile à celles-ci est une tendance dans l'ensemble de l'industrie", a déclaré Owen.

D’autres fonctionnalités avancées des machines-outils tirent parti des développements dans le domaine très discuté de l’intelligence artificielle. Par exemple, Smooth Ai Thermal Shield de Mazak Corp., Florence, Ky., est inclus avec toutes les machines les plus récentes de Mazak pour compenser la distorsion thermique des composants de la machine due aux fluctuations de température causées par le fonctionnement de la machine ou l'environnement. Dans la version automatique, les capteurs collectent en permanence des données de température, qui sont stockées et analysées par un logiciel qui apprend de ces données afin de pouvoir ajuster les paramètres du processus si nécessaire afin d'éviter que les changements liés à la température dans la machine n'affectent la qualité des pièces.

« L'idée est de maintenir la machine stable tout au long de la journée ou du processus d'usinage », a déclaré Jared Leick, responsable du groupe de produits des centres d'usinage de Mazak. "Et l'objectif est de s'assurer que toutes les bonnes pièces sont retirées de la machine."

L'IA joue également un rôle clé dans le fonctionnement de la fonction de surveillance de l'état de la broche de Mazak. Le but de cette fonctionnalité est « d'empêcher une broche de se gripper ou de tomber en panne pendant que vous coupez », a expliqué Leick. "Vous ne voulez pas couper une pièce à 10 000 $ et (avoir) une broche grippée ou s'arrêter sur vous, ce qui vous obligerait à mettre la pièce au rebut."

Développé en partenariat avec l'école d'ingénierie de l'Université de Cincinnati, la surveillance de l'état des broches s'appuie sur des algorithmes qui comparent les vibrations et la fréquence des roulements de broche en fonctionnement à des graphiques montrant les valeurs de vibration et de fréquence obtenues en testant de vraies broches. L'équipe de développement a répertorié les données dérivées des broches en bon état, des broches défectueuses et des broches sur le point de s'user.