Le système électronique de roue à plusieurs axes réduit de 74% le temps de configuration CNC dans la production de pièces aérospatiales de précision

Contexte du client

Le client est un fabricant spécialisé de composants aérospatiaux basé à Munich, en Allemagne, produisant des supports et des raccords structurels complexes pour les avions commerciaux et les systèmes satellitaires. Leur processus d'usinage implique de fréquentes séries de production en petits lots (généralement de 1 à 5 pièces) avec plus de 70 conceptions de pièces différentes traitées chaque mois sur leurs centres d'usinage 5 axes DMG MORI. Avant de mettre en œuvre la solution de volant électronique, les opérateurs s'appuyaient sur des boutons de jogging traditionnels et des commandes d'avance incrémentielles pour le positionnement des pièces et la configuration des outils, ce qui s'est avéré inefficace pour les réglages multi-axes complexes.

Défis fondamentaux

1. Temps d'installation prolongé: Chaque nouvelle pièce nécessitait un alignement manuel sur 5 axes à l'aide de panneaux de commande séparés, consommant en moyenne 45 minutes par configuration. Cela représente 32 % du temps d’arrêt total des machines.
2. Imprécision du positionnement: Les commandes Jog existantes manquaient de capacité de réglage fin, ce qui rendait difficile l'alignement précis de caractéristiques angulaires complexes. Cela entraînait souvent des erreurs de positionnement de ±0,03 mm qui nécessitaient plusieurs tentatives de correction.
3. Fatigue de l'opérateur: L'utilisation répétitive de plusieurs boutons et commutateurs pour la sélection des axes et les mouvements incrémentiels lors de sessions de configuration prolongées a provoqué une fatigue importante de l'opérateur, entraînant une augmentation des erreurs humaines pendant les quarts de travail de l'après-midi.
4. Inefficacité de la formation: Les nouveaux opérateurs ont dû suivre 8 semaines de formation intensive pour maîtriser les procédures complexes de positionnement multi-axes à l'aide de l'interface de contrôle standard.

Mise en œuvre de solutions

L'entreprise a installé un système de volant électronique multi-axes comprenant :

1. Unité de volant ergonomique: Un volant d'encodeur optique 100 PPR avec base magnétique pour un montage flexible sur n'importe quelle surface de machine
2. Sélecteur d'axe intelligent: Interrupteur intégré à 5 positions pour une sélection instantanée des axes X/Y/Z/A/C
3. Multiplicateur d'impulsions variable: commutateur multiplicateur 1×, 10×, 100× pour un positionnement rapide et un réglage précis
4. Intégration CNC directe: Connexion plug-and-play au système de contrôle 840D sans programmation supplémentaire requise

La mise en œuvre n'a pris que 3 heures par machine, y compris la formation des opérateurs sur le système de commande intuitif.

Résultats mesurables

Après 4 mois de mise en œuvre sur 6 centres d'usinage :

• Temps de préparation réduit de 45 à 12 minutes par pièce(amélioration de 74%)
• Précision de positionnement améliorée à ±0,002 mmgrâce à une capacité de réglage précis
• Les erreurs de l'opérateur lors de la configuration ont diminué de 82 %basé sur des données de qualité de production
• Temps de formation des nouveaux opérateurs réduit de 8 semaines à 2 semaines
• L'utilisation globale de la machine a augmenté de 18 %grâce à la réduction du temps sans coupe
• Les scores de satisfaction des opérateurs se sont améliorés de 47 %sur les enquêtes d'évaluation ergonomique

Données de performances techniques

• Temps de réponse: délai de traitement du signal de 2 ms (imperceptible pour les opérateurs)
• Durabilité: Plus de 500 000 cycles de rotation sans dégradation de la précision du signal
• Tolérance environnementale: L'indice IP67 maintient les performances dans des conditions d'atelier (brouillard de liquide de refroidissement, copeaux métalliques, fluctuations de température)
• Compatibilité: Intégré avec succès à 4 systèmes de contrôle CNC différents dans l'ensemble de l'installation

Témoignage client

"Le volant électronique a transformé notre processus de configuration d'une corvée frustrante en une opération précise et efficace. Nos machinistes seniors apprécient particulièrement le retour tactile et le contrôle intuitif, tandis que les nouveaux opérateurs deviennent productifs en quelques jours plutôt qu'en semaines. La réduction de 74 % du temps de configuration nous a permis d'augmenter notre capacité de petits lots de 40 % sans investissement en capital supplémentaire. Nous avons depuis équipé toutes nos machines à 5 axes de ces unités. "— Responsable de l'ingénierie de production, division des composants aérospatiaux

Analyse du retour sur investissement

• Investissement: 2 850 € par machine (système de volant + installation)
• Économies annuelles: 31 200 € par machine (basé sur la réduction des coûts de main d'œuvre et une utilisation accrue de la machine)
• Période de récupération: 1,1 mois
• Avantages supplémentaires: Réduction des rebuts dus aux erreurs de configuration (8 400 € par an), réduction des coûts de formation (6 000 € par an)