Des équipements de plus en plus intelligents!

Capables de maintenir un outil et d’imprimer un mouvement dans le but de tailler, fraiser, plier ou découper un matériau en un tour de main, ces engins, à l’image d’un couteau suisse géant et intelligent, répondent aux attentes des grands de l’industrie, l’automobile et l’aéronautique notamment.

Dotées généralement d’une commande numérique, les machines-outils s’appliquent aux différents types de matériaux solides (métaux, plastiques, bois, etc.). L’équipement comprend habituellement un bâti-rigide et une table coulissant suivant plusieurs axes, guidée par des glissières. De plus, une tête (parfois plusieurs) équipée de broche permet de fixer l’outil. Certaines possèdent des carrousels permettant de positionner un outil à demande.

Selon Raynald Hainse, chargé de projet CFAO au Centre de productique intégrée du Québec (CPIQ) à Sherbrooke, « aujourd’hui, nos machines possèdent les mêmes caractéristiques de base que dans les années ‘70, mais les ajouts sont de plus en plus sophistiqués : machines assistées d’un robot synchronisé pour assurer le changement de pièces, intercepteurs de pièces, adaptés pour la production en série ou encore pour de petits lots, etc. »

Conventionnel ou à commandes numériques?

Le tour numérisé serait au moins dix fois plus rapide que la machine conventionnelle, si on en croit M. Hainse. « La productivité se voit accrue parfois d’au-delà de 50 %, avec une meilleure précision et une plus grande puissance et régularité. » La rapidité est également au rendez-vous. De plus, il est possible d’installer dix axes et même davantage.

Tout cela est beau sur papier, mais, prévient M. Hainse, cela dépend de la façon dont on programme l’engin. « Il y a des machines en principe très performantes qui vont décevoir à l’usage en raison du manque de rigueur à appliquer les paramètres précis pour une pièce, par exemple. Ainsi, deux entreprises qui achètent le même équipement n’auront pas nécessairement les mêmes résultats. »

Le lien entre le programmeur et l’opérateur est essentiel! L’approche e-manufacturing (voir notre article du no. 20, juin-juillet 2012) trouve d’ailleurs une application dans cette activité.

« Il y a des machines en principe très performantes qui vont décevoir à l’usage en raison du manque de rigueur à appliquer les paramètres précis pour une pièce, par exemple. »

Raynald Hainse, chargé de projet CFAO au Centre de productique industrielle du Québec (CPIQ) à Sherbrooke.

On peut aussi posséder une bonne machine mais de mauvais outils ou des outils mal réglés. Par ailleurs, le choix de l’outillage est en fonction du matériau. Par exemple, travailler l’acier dur n’exige des mêmes outils que pour l’acier mou. De plus, un outil utilisé à bon escient aura une durée de vie utile prolongée.

De conception européenne

Les manufacturiers sont situés surtout en Europe, au Japon, aux États-Unis et, dans une moindre mesure, en Israël. Toutefois, les experts s’entendent pour dire que les Allemands fabriquent les meilleures machines au monde. Il faut comprendre que la conception se fait dans ces pays et la fabrication comme telle en Chine et dans les pays où la main-d’œuvre est moins coûteuse (Mexique, BRIC, etc.). Par contre, pour ce qui est de la fabrication des bâtis, Taiwan devance nos voisins du sud et le Japon.

De son côté, la société française Huron a mis au point une fraiseuse de grande dimension. «Le centre de fraisage Gantry permet de réaliser des opérations d’usinage en cinq axes et sur cinq faces en une seule prise de pièce, de l’ébauche à la finition, précise Yan Boutin, ingénieur chez Huron Canada.

Il est particulièrement adapté à des pièces complexes de grandes dimension destinés à l’usinage des moules, matrices, outils d’emboutissage, modèles et pièces de précision dans le domaine de l’automobile, de l’aéronautique et de la mécanique industrielle. »

Un fabricant allemand, DMG, a développé un carrousel pouvant contenir jusqu’à 69 outils différents. Par ailleurs, le choix de pièces s’avère essentiel dans l’entraînement de ces mastodontes. Un des grands noms dans le domaine, Sandvik, a une présence importante auprès des utilisateurs.

Les coûts de ces héros industriels peuvent varier entre 75 000 $ et plus d’un million de dollars suivant leurs fonctions et capacité. Les tours cinq axes peuvent approcher ou même dépasser le demi-million de dollars. Ce sont des équipements de haute précision très performants et qui comportent généralement l’inclinaison de la table.

Par ailleurs, certaines fonctions mise à la disposition des grands constructeurs de machines initiées par de grands fabricants internationaux comme Siemens permettent notamment de rendre les machines plus performantes.

On peut maintenant intégrer une fonction permettant de mesurer la consommation d’énergie d’une machine. Il est même possible calculer l’énergie utilisée pour une pièce donnée. De plus à l’instar d’un portable, on peut mettre en veille programmée des auxiliaires de la machine, voire un arrêt complet.

Distribution oblige

Au Québec, on compte principalement des distributeurs de grands manufacturiers internationaux. Outillage industriel Québec se spécialise dans le sciage de métaux (scies à ruban, scies circulaires) et répond à certains besoins spécifiques de l’industrie de l’aluminium. De leur côté, Mégatel et Machitech offrent notamment des tables de coupe 5 axes.

Machinerie Séguin représente quant à elle des fabricants de la République Tchèque et de la Slovaquie en plus d’offrir des équipements réusinés.

Enfin, EBF de Victoriaville est la seule entreprise au Québec à se spécialiser dans la fabrication de tables de découpe servant à des usages variés allant du plastique, au textile, en passant par les portes et fenêtres, l’acier, le bois, le granit et le marbre.

Un hybride dans le portrait

Qualifié d’hybride ou de tour conventionnel à commande assistée, le XÉNA, muni du contrôleur Tachyon, fait bande à part. Conçu et fabriqué par la maison ISOTOP de St-Jean-sur-Richelieu, qui se vante d’être le seul manufacturier d’un modèle typiquement canadien, il jouit d’une réputation enviable en raison du nombre de pièces différentes pouvant être usinées.

« On le destine aux ateliers d’usinage qui veulent servir leur clientèle plus rapidement ou encore aux industries qui, en tout temps, veulent pouvoir fabriquer une pièce cruciale pour la mise en marche d’un équipement en réparation, décrit Louis Lapointe, ingénieur chez ISOTOP. C’est le cas notamment de l’industrie minière qui se trouve souvent loin des grands centres. Il permet également aux centres de formation de meilleures techniques d’apprentissage. »

Moderniser les machines