Industrie Mag - Le journal de l'industrie.

La collaboration entre Sandvik Coromant et ses partenaires contribue à accélérer la fabrication numérique

Sandvik Coromant, spécialiste des outils de coupe et des solutions d’usinage, a participé à un projet de recherche concluant sur le standard pour l’échange de données de produit STEP (Standard for the Exchange of Product). En collaboration avec GKN Aerospace Engine Systems, la Chalmers University of Technology et le Fraunhofer Chalmers Research Centre for Industrial Mathematics, le groupe de travail a développé un environnement collaboratif et l’a appliqué au process de maintenance, de réparation et de révision (MRO) de pièces métalliques complexes. Les résultats démontrent que les normes ISO dédiées à la fabrication numérique constituent une base solide pour l’échange et l’exécution de données interopérables fondés sur des modèles tout au long de la chaîne de valeur de la réparation.

La réparation d’une aube de turbine endommagée constitue presque toujours un cas particulier. Aucun dommage n’est identique à un autre, les tolérances sont extrêmement serrées et les opérations exigent des connaissances spécialisées dans de nombreux domaines. Traditionnellement, des images, des PDF, des captures d’écran et des fichiers CAO/FAO natifs doivent être échangés entre différentes entreprises et différents systèmes logiciels afin de permettre la réparation, un process chronophage qui accroît le risque d’erreurs.

Grâce au projet Dig4ReMan, financé par Vinnova et le programme Advanced Digitalization, l’équipe a mis en œuvre les protocoles d’application STEP AP242 et AP238 afin de créer un langage neutre fondé sur des modèles pour la géométrie 3D, les PMI, les instructions d’usinage et les données relatives aux outils. Un peu comme pour un document partagé dans le cloud, toutes les parties prenantes peuvent consulter et mettre à jour le même modèle sans perte d’information.

Le résultat est un fil numérique entièrement connecté qui traverse l’ensemble du process de réparation, depuis l’inspection d’une pièce endommagée jusqu’à l’enlèvement de matière, la planification de la fabrication additive, la simulation, la programmation FAO, puis l’usinage et la vérification finale. Selon GKN Aerospace, la remise en état d’un composant économise jusqu’à 95 % de matière, d’énergie et d’émissions de CO©ü par rapport à une pièce de rechange neuve, tout en diminuant considérablement les coûts.

Les chercheurs de Chalmers et du Fraunhofer Chalmers Centre ont apporté leur contribution sous la forme de modèles avancés capables de prédire les déformations, les tolérances et le comportement thermique. Sandvik Coromant a apporté son expertise en outils de coupe et sa connaissance des normes de données, permettant aux machines CNC et aux systèmes FAO d’échanger des informations de fabrication plus riches que celles autorisées par le code G traditionnel.

« Ce type d’usinage est extrêmement exigeant », explique Johan Vallhagen, chercheur principal et chef de projet chez GKN Aerospace. « Chaque aube endommagée présente un nouveau défi et il est fréquent de devoir s’appuyer sur des ajustements manuels ainsi que sur une communication fragmentée entre de nombreux systèmes. Grâce à une chaîne numérique normalisée, nous pouvons réduire considérablement cette complexité et faire en sorte que chaque expert travaille à partir des mêmes données fiables. »

Les normes ISO STEP ont été utilisées à chaque étape du flux de travail. Le modèle AP238 permet l’échange de séquences d’usinage, de définitions d’outils et de paramètres d’outils de coupe conformes à la norme ISO 13399 entre systèmes FAO, ainsi qu’entre les systèmes FAO et les machines. AP242 permet quant à lui d’utiliser une définition fondée sur un modèle de manière cohérente pour l’inspection, la planification, la simulation et la vérification.

« Il ne s’agissait pas seulement de réparer des pièces », explique Mikael Hedlind, coordinateur du projet chez Sandvik Coromant. « L’objectif était de démontrer que les données de conception, d’usinage, de simulation et d’inspection peuvent circuler facilement entre différentes entreprises. Les normes STEP nous ont fourni un langage commun et, lorsque tout le monde parle le même langage, la collaboration devient plus rapide, plus claire et plus intelligente. »

Le projet Dig4ReMan démontre que l’échange de données fondé sur les normes STEP peut transmettre l’intention de fabrication réelle entre différentes organisations, disciplines et systèmes logiciels.Sandvik Coromant et ses partenaires poursuivront le développement de méthodes destinées à renforcer la collaboration numérique au sein de l’industrie manufacturière.