La grosse commande est en retard.Le programmeur en chef prend un congé de maladie.Votre meilleur client vient d'envoyer un SMS demandant une offre qui devait être rendue mardi dernier.Qui a le temps de s'inquiéter de l'huile lubrifiante qui coule lentement de l'arrière dutour CNC, ou vous vous demandez si le léger bourdonnement que vous entendez en provenance du centre d'usinage horizontal signifie un problème de broche ?
C'est compréhensible.Tout le monde est occupé, mais négliger l’entretien de la machine n’est pas comme se rendre au travail lorsque la pression du pneu arrière gauche est un peu basse.Le coût d’une maintenance non régulière et adéquate des équipements CNC est bien plus élevé que les coûts de réparation inévitables mais inattendus.Cela peut signifier que vous perdrez la précision de vos pièces, que vous réduirez la durée de vie de vos outils et éventuellement des semaines d'arrêts imprévus en attendant des pièces en provenance de l'étranger.
Pour éviter tout cela, il faut commencer par l'une des tâches les plus simples imaginables : essuyer l'équipement à la fin de chaque quart de travail.C'est ce qu'a déclaré Kanon Shiu, ingénieur produits et services chez Chevalier Machinery Inc. à Santa Fe Springs, en Californie. Il a déploré que trop de propriétaires de machines-outils puissent faire mieux sur ce projet d'entretien le plus élémentaire.« Si vous ne gardez pas la machine propre, cela causera presque certainement des problèmes », a-t-il déclaré.
Comme plusieurs constructeurs, Chevalier installe des tuyaux de chasse d'eau sur sestoursetcentres d'usinage.Ceux-ci devraient être utiles pour pulvériser de l'air comprimé sur la surface de la machine, car cette dernière peut projeter de petits débris et fines dans la zone du canal.S'ils sont équipés d'un tel équipement, le convoyeur à copeaux et la bande transporteuse doivent rester ouverts pendant l'opération d'usinage pour éviter l'accumulation de copeaux.Sinon, les copeaux accumulés pourraient provoquer l'arrêt du moteur et l'endommager au redémarrage.Le filtre doit être nettoyé ou remplacé régulièrement, tout comme le carter d'huile et le liquide de coupe.
"Tout cela a un impact important sur la rapidité avec laquelle nous remettons la machine en marche lorsqu'elle a finalement besoin d'être réparée", a déclaré Shiu.« Lorsque nous sommes arrivés sur le site et que le matériel était sale, il nous fallait plus de temps pour le réparer.En effet, les techniciens peuvent nettoyer la zone affectée au cours de la première moitié de la visite avant de pouvoir commencer à diagnostiquer le problème.Le résultat n’est pas un temps d’arrêt nécessaire, et cela entraînera probablement des coûts de maintenance plus élevés.
Shiu recommande également d'utiliser un écumeur d'huile pour éliminer les huiles diverses du carter d'huile de la machine.Il en va de même pour Brent Morgan.En tant qu'ingénieur d'application chez Castrol Lubricants à Wayne, New Jersey, il convient que l'écrémage, l'entretien régulier du réservoir d'huile et la surveillance régulière du pH et des niveaux de concentration du liquide de coupe contribueront à prolonger la durée de vie du liquide de refroidissement, ainsi que la durée de vie du fluide de coupe. d'outils de coupe et même de machines.
Cependant, Morgan propose également une méthode automatisée de maintenance des fluides de coupe appelée Castrol SmartControl, qui peut affecter la taille de tout atelier ayant l'intention d'investir dans un système de refroidissement centralisé.
Il a expliqué que SmartControl a été lancé « il y a environ un an ».Il a été développé en coopération avec le fabricant de commandes industrielles Tiefenbach et est principalement destiné aux magasins dotés d'un système central.Il existe deux versions.Tous deux surveillent en permanence le fluide de coupe, vérifient la concentration, le pH, la conductivité, la température et le débit, etc., et avertissent l'utilisateur lorsque l'un d'entre eux nécessite une attention particulière.Les versions plus avancées peuvent ajuster automatiquement certaines de ces valeurs : s'il lit une faible concentration, SmartControl ajoutera du concentré, tout comme il ajustera le pH en ajoutant des tampons si nécessaire.
"Les clients apprécient ces systèmes car ils ne posent aucun problème associé à la maintenance du liquide de coupe", a déclaré Morgan.« Il vous suffit de vérifier le voyant et s'il y a une anomalie, veuillez prendre les mesures appropriées.S'il existe une connexion Internet, l'utilisateur peut la surveiller à distance.Il existe également un disque dur intégré qui peut enregistrer 30 jours d’historique des activités de maintenance des fluides de coupe.
Compte tenu de la tendance de l’Industrie 4.0 et de la technologie de l’Internet industriel des objets (IIoT), de tels systèmes de surveillance à distance deviennent de plus en plus courants.Par exemple, Kanon Shiu de Chevalier a mentionné l'iMCS (Intelligent Machine Communication System) de l'entreprise.Comme tous ces systèmes, il collecte des informations sur diverses activités liées à la fabrication.Mais sa capacité à détecter la température, les vibrations et même les collisions est tout aussi importante, fournissant ainsi des informations précieuses aux responsables de la maintenance des machines.
Guy Parenteau est également très doué en surveillance à distance.Le directeur technique de Methods Machine Tools Inc., à Sudbury, dans le Massachusetts, a souligné que la surveillance à distance des machines permet aux fabricants et aux clients d'établir des lignes de base opérationnelles, qui peuvent ensuite être utilisées par des algorithmes basés sur l'intelligence artificielle pour identifier les tendances électromécaniques.Entrez dans la maintenance prédictive, une technologie qui peut améliorer l'OEE (efficacité globale de l'équipement).
« De plus en plus d'ateliers utilisent un logiciel de suivi de la productivité pour comprendre et optimiser l'efficacité du traitement », a déclaré Parenteau.« L'étape suivante consiste à analyser les modèles d'usure des composants, les changements de charge des servos, les augmentations de température, etc. dans les données de la machine.Lorsque vous comparez ces valeurs avec les valeurs lorsque la machine est neuve, vous pouvez prédire une panne de moteur ou faire savoir à quelqu'un que le roulement de broche est sur le point de tomber.
Il a souligné que cette analyse est à double sens.Grâce aux droits d'accès au réseau, les distributeurs ou les fabricants peuvent surveiller lesCNC, tout comme FANUC utilise son système ZDT (zéro temps d'arrêt) pour effectuer des contrôles de santé à distance sur les robots.Cette fonctionnalité peut alerter les fabricants des problèmes potentiels et les aider à identifier et à éliminer les défauts des produits.
Les clients qui ne souhaitent pas ouvrir des ports dans le pare-feu (ou payer des frais de service) peuvent choisir de surveiller eux-mêmes les données.Parenteau a déclaré que cela ne posait aucun problème, mais il a ajouté que les constructeurs sont généralement mieux à même d'identifier à l'avance les problèmes de maintenance et d'exploitation.« Ils connaissent les capacités de la machine ou du robot.Si quelque chose dépasse une valeur prédéterminée, ils peuvent facilement déclencher une alarme pour indiquer qu'un problème est imminent ou que le client pourrait pousser trop fort la machine.
Même sans accès à distance, la maintenance des machines est devenue plus simple et plus technique qu’auparavant.Ira Busman, vice-président du service client chez Okuma America Corp. à Charlotte, en Caroline du Nord, cite les nouvelles voitures et camions comme exemples.« L'ordinateur du véhicule vous dira tout et, sur certains modèles, il fixera même un rendez-vous avec le concessionnaire pour vous », explique-t-il.« L’industrie des machines-outils est à la traîne à cet égard, mais rassurez-vous, elle évolue dans la même direction. »
C'est une bonne nouvelle, car la plupart des personnes interrogées pour cet article s'accordent sur un point : le travail d'entretien des équipements effectué par l'atelier n'est généralement pas satisfaisant.Pour les propriétaires de machines-outils Okuma qui cherchaient un peu d'aide dans cette tâche ennuyeuse, Busman a indiqué l'App Store de l'entreprise.Il fournit des widgets pour les rappels de maintenance planifiée, les fonctions de surveillance et de contrôle, les notificateurs d'alarme, etc. Il a déclaré que, comme la plupart des fabricants et distributeurs de machines-outils, Okuma essaie de rendre la vie dans l'atelier aussi simple que possible.Plus important encore, Okuma souhaite le rendre « aussi intelligent que possible ».À mesure que les capteurs basés sur l'IIoT collectent des informations sur les roulements, les moteurs et d'autres composants électromécaniques, les fonctions automobiles décrites précédemment se rapprochent de la réalité dans le domaine de la fabrication.L'ordinateur de la machine évalue en permanence ces données, en utilisant l'intelligence artificielle pour déterminer quand quelque chose ne va pas.
Cependant, comme d’autres l’ont souligné, il est essentiel de disposer d’une base de comparaison.Busman a déclaré : « Lorsqu'Okuma fabrique une broche pour l'un de ses tours ou centres d'usinage, nous collectons les caractéristiques de vibration, de température et de faux-rond de la broche.Ensuite, l'algorithme du contrôleur peut surveiller ces valeurs et lorsqu'il atteint un point prédéterminé. Le moment venu, le contrôleur avertira l'opérateur de la machine ou enverra une alarme au système externe, lui indiquant qu'un technicien devra peut-être être apporté. »
Mike Hampton, expert en développement commercial des pièces après-vente chez Okuma, a déclaré que la dernière possibilité – une alerte vers un système externe – reste problématique.«J'estime que seul un petit pourcentage deMachines CNCsont connectés à Internet », a-t-il déclaré.« Alors que l’industrie s’appuie de plus en plus sur les données, cela deviendra un défi de taille.
"L'introduction de la 5G et d'autres technologies cellulaires pourrait améliorer la situation, mais les entreprises (principalement le personnel informatique de nos clients) sont encore très réticentes à autoriser l'accès à distance à leurs machines", a poursuivi Hampton.« Ainsi, même si Okuma et d'autres sociétés souhaitent fournir des services de maintenance de machines plus proactifs et accroître la communication avec les clients, la connectivité reste le plus grand obstacle.
Avant que ce jour n'arrive, l'atelier peut augmenter la disponibilité et la qualité des pièces en organisant des contrôles de santé réguliers de son équipement à l'aide de bâtons de repère ou de systèmes d'étalonnage laser.C'est ce qu'a déclaré Dan Skulan, directeur général de la métrologie industrielle chez West Dundee Renishaw, dans l'Illinois.Il est d'accord avec d'autres personnes interrogées pour cet article selon lesquelles l'établissement d'une base de référence au début du cycle de vie d'une machine-outil est un élément essentiel de tout plan de maintenance préventive.Tout écart par rapport à cette ligne de base peut ensuite être utilisé pour identifier les composants usés ou endommagés et les conditions hors niveau.« La première raison pour laquelle les machines-outils perdent en précision de positionnement est qu'elles ne sont pas installées en toute sécurité, correctement nivelées, puis vérifiées régulièrement », a déclaré Skulan.« Cela rendra les machines de haute qualité moins performantes.Au contraire, cela fera en sorte que les machines médiocres se comportent comme des machines beaucoup plus chères.Il ne fait aucun doute que le nivellement est la solution la plus rentable et la plus simple à réaliser.
Un exemple notable vient d’un concessionnaire de machines-outils dans l’Indiana.Lors de la configuration du centre d'usinage vertical, l'ingénieur d'application a remarqué qu'il était mal positionné.Il a appelé Skulan, qui lui a apporté l'un des systèmes Ballbar QC20-W de l'entreprise.
« Les axes X et Y ont dévié d’environ 0,004 pouces (0,102 mm).Une vérification rapide avec une jauge de niveau a confirmé mes soupçons selon lesquels la machine n'est pas de niveau », a déclaré Skulan.Après avoir placé le Ballbar en mode répétition, deux personnes serrent progressivement chaque tige d'éjection à tour de rôle jusqu'à ce que la machine soit complètement de niveau et que la précision de positionnement soit inférieure à 0,0002″ (0,005 mm).
Les Ballbars sont très adaptés à la détection de verticalité et de problèmes similaires, mais pour la compensation des erreurs liées à la précision des machines volumétriques, la meilleure méthode de détection est un interféromètre laser ou un calibrateur multi-axes.Renishaw propose une variété de systèmes de ce type et Skulan recommande de les utiliser immédiatement après l'installation de la machine, puis de les utiliser régulièrement en fonction du type de traitement effectué.
"Supposons que vous fabriquiez des pièces tournées au diamant pour le télescope spatial James Webb et que vous deviez maintenir des tolérances à quelques nanomètres près", a-t-il déclaré.« Dans ce cas, vous pouvez effectuer un contrôle d'étalonnage avant chaque coupe.D’un autre côté, un magasin qui transforme des pièces de skateboard en plus ou moins cinq pièces peut survivre avec le moins d’argent possible ;à mon avis, c'est au moins une fois par an, à condition que la machine ait été réglée et maintenue à un niveau suffisant.»
Le Ballbar est simple à utiliser et après quelques formations, la plupart des ateliers peuvent également effectuer un étalonnage laser sur leurs machines.Cela est particulièrement vrai sur les nouveaux équipements, qui sont généralement responsables du réglage de la valeur de compensation interne de la CNC.Pour les ateliers disposant d’un grand nombre de machines-outils et/ou de plusieurs installations, le logiciel peut suivre la maintenance.Dans le cas de Skulan, il s'agit de Renishaw Central, qui collecte et organise les données du logiciel de mesure laser CARTO de l'entreprise.
Pour les ateliers qui manquent de temps, de ressources ou qui ne souhaitent pas entretenir les machines, Hayden Wellman, vice-président senior d'Absolute Machine Tools Inc. à Lorraine, Ohio, dispose d'une équipe capable de le faire.Comme de nombreux distributeurs, Absolute propose une gamme de programmes de maintenance préventive, du bronze à l'argent en passant par l'or.Absolute fournit également des services ponctuels tels que la compensation des erreurs de pas, le réglage des servos, ainsi que l'étalonnage et l'alignement au laser.
"Pour les ateliers qui ne disposent pas d'un plan de maintenance préventive, nous effectuerons des tâches quotidiennes telles que changer l'huile hydraulique, vérifier les fuites d'air, ajuster les écarts et garantir le niveau de la machine", a déclaré Wellman.« Pour les ateliers qui gèrent cela seuls, nous disposons de tous les lasers et autres outils nécessaires pour que leurs investissements continuent de fonctionner comme prévu.Certaines personnes le font une fois par an, d’autres le font moins fréquemment, mais l’important est qu’ils le fassent souvent.
Wellman a partagé certaines situations terribles, telles que des dommages aux routes causés par un limiteur de débit d'huile bloqué et une défaillance de la broche due à un liquide sale ou à des joints usés.Il ne faut pas beaucoup d'imagination pour prédire le résultat final de ces échecs de maintenance.Cependant, il a souligné une situation qui surprend souvent les propriétaires d'ateliers : les opérateurs de machines peuvent compenser les machines mal entretenues et les programmer pour résoudre les problèmes d'alignement et de précision."En fin de compte, la situation devient si grave que la machine cesse de fonctionner, ou pire, que l'opérateur démissionne, et que personne ne sait comment fabriquer de bonnes pièces", a déclaré Wilman."Quoi qu'il en soit, cela finira par entraîner des coûts plus élevés pour le magasin que ce qu'ils ont toujours fait avec un bon plan de maintenance."
Heure de publication : 22 juillet 2021