Les systèmes d'outillage de commande offrent une précision

Tout comme les outils manuels de menuiserie, un outil de coupe CNC est aussi efficace et précis que le support qui le soutient.

Basée dans le Minnesota, Command Tooling Systems est spécialisée dans les porte-outils de précision pour les fraiseuses, avec un accent particulier sur les exigences des entreprises aérospatiales et de dispositifs médicaux dont le siège social est situé dans la région du Grand Minneapolis.

« Nos produits sont parfois négligés car les fabricants se concentrent davantage sur le type de couteaux dont ils ont besoin pour des matériaux spécifiques », explique Chuck Berg, directeur de l'ingénierie et de la technologie pour Command Tooling Systems. « Mais la précision, l'extension et la rigidité du porte-outil constituent également une pièce extrêmement importante de la solution. Comme vous pouvez l'imaginer, de nombreuses caractéristiques sont importantes lorsque vous choisissez la manière dont vous allez tenir votre couteau dans une machine. »

Filiale du groupe mondial EWS, dont le siège social est en Allemagne et possède des installations dans le monde entier, la société a la réputation de fournir des solutions d'outillage personnalisées dans des délais d'exécution rapides. Environ la moitié de ses revenus proviennent de fabricants du Midwest américain.

« Dans le secteur de l'usinage, tout le monde essaie généralement de réduire le temps de réglage », explique Berg. « Chaque minute supplémentaire de temps de réglage de la machine signifie que vous ne coupez pas de métal ; si vous ne fabriquez pas de pièces, vous ne gagnez pas d'argent. Tout ce que vous pouvez faire pour réduire votre configuration est important. »

Afin de réduire le temps de configuration pour ses clients, Command Tooling a développé son dispositif de montage d'outils Gemini, une sorte de porte-outil pour porte-outils, qui permet aux opérateurs de machines de changer les fraises rapidement et en toute sécurité.

« De nos jours, tout tourne autour de la vitesse », explique Berg. « Dans le passé, nous fabriquions un produit de base, similaire à celui proposé par nos concurrents, en utilisant une vis de verrouillage pour retenir le support. Son utilisation prenait un peu plus de temps et pouvait devenir un peu difficile. »

« Nous avons repensé le produit pour en améliorer la facilité d'utilisation, en positionnant le support de manière plus accessible que les modèles classiques. Le Gemini est un produit simple par nature, mais assez différent de ce qui se trouve actuellement sur le marché », ajoute-t-il.

Le retour sur investissement de la CAO et du PDM natifs du cloud

De 2008 à 2021, lorsque Command Tooling Systems a utilisé SOLIDWORKS basé sur des fichiers comme principal logiciel de développement de produits, Berg explique qu'à la fin de chaque année, il a réservé de mauvaises surprises à lui et à ses deux meilleurs ingénieurs, qui étaient par défaut les administrateurs CAO de l'entreprise.

« En général, les mises à niveau logicielles annuelles seraient à moitié satisfaisantes au départ. Mais nos problèmes étaient généralement liés à la compatibilité matérielle », indique-t-il. « Il y a toujours eu de petits pièges auxquels on ne s'attendait pas. Certains postes de travail datent de trois ou quatre ans. Ils ont différents types de mémoire. Ils ont chacun des cartes graphiques et des écrans différents. En général, nous perdons un ordinateur ou deux à cause de problèmes de compatibilité. »

« Pour les grandes entreprises qui peuvent avoir un spécialiste informatique pour gérer le département d'ingénierie, c'est très bien. Mais Command est une petite entreprise et nous ne disposons tout simplement pas des ressources informatiques nécessaires pour suivre tout cela. »

En décidant d'explorer Onshape, une plateforme de conception alternative, native du cloud, Berg a découvert que non seulement les installations, les mises à niveau et la compatibilité matérielle n'étaient plus un problème, mais que l'entreprise économiserait 25 % sur ses coûts de CAO annuels en réduisant les frais de maintenance annuels de SOLIDWORKS.

Comme l'exécution d'Onshape ne nécessite pas de stations de travail hautes performances et fonctionne dans un navigateur Web sur n'importe quel ordinateur, tablette ou téléphone, Command Tooling permet également de réaliser des économies importantes sur les coûts de remplacement du matériel.

Berg affirme toutefois avoir découvert que l'avantage le plus important de la migration vers le cloud était la productivité accrue de son équipe grâce au système PDM (gestion des données) intégré à Onshape, qui permet une collaboration multi-utilisateurs simultanée par rapport au flux de travail « un ingénieur à la fois » d'autrefois.

« Pour nous, c'est vraiment énorme. J'ai un gars qui travaille sur un dessin ou met à jour l'assemblage, et en même temps, trois ou quatre personnes peuvent travailler sur la même pièce pour apporter des corrections, et peuvent appliquer ces corrections immédiatement », explique t-il. « Quelle est la force d'un système PDM s'il fonctionne correctement ? Eh bien, c'est ainsi que les gens peuvent l'utiliser en collaboration, non ? Je pense qu'Onshape a fait un excellent travail en rendant tout cela très intuitif et facile à utiliser. »

Berg estime que la gestion fluide des données et la collaboration d'Onshape, ainsi que le fait que chaque utilisateur d'Onshape utilise automatiquement la même version logicielle, ont augmenté l'efficacité de son équipe de 50 % lorsqu'elle travaille sur des projets de fabrication personnalisés.

Au-delà de la CAO : la simulation et le rendu natifs du cloud d'Onshape

Selon Berg, Command Tooling Systems exploite l'ensemble de l'écosystème Onshape au-delà de ses principaux outils de CAO et de collaboration, en particulier grâce à des offres de simulation et de rendu natives au cloud.

Grâce à Onshape Simulation, les concepteurs de produits peuvent désormais identifier plus rapidement les aspects les plus performants et les moins performants de leurs modèles plus tôt dans le processus de conception. L'outil analyse par éléments finis (FEA) intégré et toujours actif fournit des résultats d'analyse statique linéaire qui sont mis à jour à mesure que votre modèle change. Berg explique avoir récemment découvert que l'outil de simulation était utile pour mesurer la durabilité d'un ventilateur CNC qui évacue les copeaux de la surface de coupe.

« Nous filons des pièces en plastique à des régimes élevés. Vous pouvez donc imaginer qu'il existe différents problèmes de chargement », a-t-il déclaré. « Les moules en plastique sont très chers. Dans ce cas, vous pourriez acheter un tout nouveau moule de 30 ou 40 000 dollars. L'analyse des contraintes dans l'environnement CAO est extrêmement utile et vous donne un facteur de confort avant de passer à la réalité. J'aime aussi le fait d'être directement dans mon assemblage lorsque j'applique les charges. Il ne s'agit pas d'une application à coller ou à appliquer avec un pansement. Tous les outils sont là. »

« Un autre avantage considérable en termes de productivité que nous obtenons avec Onshape concerne la zone de rendu », ajoute Berg. « Les outils de rendu que nous utilisions auparavant avec SOLIDWORKS, même sur un ordinateur puissant, prenaient quelques heures pour obtenir une image de bonne qualité. Avec Onshape, nous réalisons des rendus de 20, 30 ou 40 mégapixels, et ils sont réalisés en deux minutes ou moins ! »

En tant que service natif du cloud, Onshape Render Studio ne nécessite pas de GPU haut de gamme coûteux et difficiles à obtenir. Il fonctionne dans n'importe quel navigateur Web de bureau sur n'importe quel appareil qui prend actuellement en charge Onshape (par ex. Chromebooks, MacBook, ordinateurs portables Windows, etc.).

Il a également une courbe d'apprentissage rapide. Berg explique que l'un des graphistes de Command Tooling utilise Onshape pour créer des images pour un nouveau catalogue de produits, même si celles-ci n'ont aucun arrière-plan CAO. Dans le passé, l'entreprise devait consacrer les ressources d'un ingénieur de fabrication à la même tâche.

Les stagiaires universitaires adoptent la courbe d'apprentissage rapide d'Onshape

La courbe d'apprentissage rapide d'Onshape permet également à Command Tooling Systems de lancer un nouveau programme de stages universitaires chaque été.

« Le programme avec nos stagiaires est très symbiotique », explique Berg. « C'est un avantage énorme pour les étudiants et c'est un avantage énorme pour nous, car nous accomplissons des choses importantes avec eux. Ils produisent des dessins de production. Ils produisent des modèles de production. Nous ne nous contentons pas de donner aux étudiants un « travail chargé ». »

Berg fait l'éloge du centre d'apprentissage en ligne Onshape, qui propose à la fois des cours virtuels à votre rythme et des formations « Bootcamp » en direct animées par des professionnels techniques d'Onshape.

« Au cours de ma carrière, j'ai utilisé tous les logiciels de CAO sous le soleil, et je tiens à féliciter l'équipe d'Onshape pour ses supports de formation », déclare-t-il. « Tous nos ingénieurs et étudiants ont suivi le Bootcamp, puis ils sont prêts à partir. Si vous souhaitez faire des choses plus avancées, il existe également de nombreux petits modules de formation distincts. »

« Ce que j'aime vraiment dans le centre d'apprentissage Onshape, c'est sa nature interactive », ajoute Berg. « Personne n'est obligé d'aller nulle part, ils peuvent l'apprendre ici même, dans notre établissement. C'est très, très impressionnant. »