MAN Energy Solutions utilise le logiciel VERICUT afin de répondre à des objectifs stratégiques. Le jumeau numérique permet de sécuriser et prédire les évolutions du processus d’usinage.
MAN Energy Solutions utilise VERICUT pour fabriquer des moteurs sans compromis.
Aujourd’hui l’usine et le digital sont deux mondes différents. Pouvoir exploiter ces deux mondes en même temps et de manière interconnectée facilite les choses. De plus en plus souvent, les décisions d’investissement dans les machines et les installations sont liées à l’interaction parfaite entre le logiciel, le matériel et la production. Dans le meilleur des cas, l’image globale donne naissance à des processus continus de bout en bout, du développement à la pièce finie. Avec le logiciel de simulation des machines CN VERICUT, MAN Energy Solutions leader mondial dans le domaine des gros moteurs diesel, des moteurs à gaz et des turbomachines mise sur un point névralgique de l’interconnexion entre la production numérique et la production réelle.
MAN Energy Solutions
« Engineering the Future – since 1758. » MAN Energy Solutions, dont le siège est à Augsbourg, emploie environ 15 000 personnes sur plus de 100 sites internationaux, notamment en Allemagne, au Danemark, en France, en Suisse, en République tchèque, en Inde et en Chine. Le portefeuille de produits comprend des moteurs à deux et quatre temps pour des applications maritimes et stationnaires, des turbocompresseurs et des hélices ainsi que des turbines à gaz et à vapeur, et des compresseurs. Des solutions complètes telles que des systèmes de propulsion navale, des centrales électriques à moteur et des groupes turbomoteurs pour l’industrie du pétrole et du gaz et l’industrie de transformation complètent la gamme de produits et de services.
Fabrication virtuelle et prédictive – Jumeau numérique
La programmation et l’usinage chez MAN Energy Solutions se déroulent normalement. Plusieurs dizaines de personnes travaillent dans les départements programmation CN d’Augsbourg pour la fabrication de moteurs, de turbocompresseurs et de pièces de maintenance. Outre des aiguilles de la taille d’un doigt pesant 10 grammes, les produits clés du portefeuille de fabrication sont des culasses ou des carters de cylindres pesant jusqu’à 120 tonnes. Michael Krannich, chef de service, et Mike Richter, ingénieur diplômé, se montrent peu convaincus par la gestion du lancement qui, de la planification des processus à la préparation du travail et à la fabrication, présente trop d’incertitudes. MAN Energy Solutions utilise VERICUT pour accélérer ces dernières années la voie du jumeau numérique.
Une révolution dans la préparation du travail
Un nouveau système CAO/FAO 3D a été introduit, ainsi que VERICUT, le standard industriel de la simulation CN.
Projet pilote : la fabrication d’un carter de vilebrequin de moteur à 4 temps pour un nouveau moteur de 10 MW sur une nouvelle FPT Spirit 450 HD. L’aléseuse horizontale a été délibérément préférée à une fraiseuse à portique conventionnelle avec entraînement Gantry. Une décision tout aussi consciente a été prise en ce qui concerne la simulation CN : « La simulation du programme CN dans le système de programmation CN3D, la surveillance intégrée des crashs par des machines virtuelles dans la commande ou des systèmes de surveillance avec arrêt rapide basés sur des capteurs intégrés entraient également en ligne de compte », explique le Dr Michael Krannich. L’équipe de planification stratégique a toutefois appliqué des critères de sélection sévères. Outre la protection directe sur la base des codes CN, il fallait éviter toute collision en amont et l’opérateur ne devait en aucun cas réparer les erreurs sur la machine. « Nous avons besoin d’un système uniforme pour les utilisateurs, les technologies et les machines impliqués », explique Mike Richter, « pas de solutions individuelles avec les fournisseurs de machines, mais un processus standardisé ». C’est exactement ce que fait VERICUT.
La prévention des collisions est l’objectif principal
VERICUT simule la fabrication CN indépendamment de la machine, de la commande numérique et des systèmes de FAO et contrôle le programme CN pour détecter les collisions et les erreurs avant le fonctionnement réel de la machine. VERICUT peut en outre optimiser les avances du programme d’usinage CN, de sorte que la fabrication se déroule de manière plus efficace et plus douce. Depuis près de 30 ans, le logiciel est considéré comme « State of the art » lorsqu’il s’agit de la simulation, de la vérification et de l’optimisation de machines CN. En effet, seule la simulation des données de fabrication CN, c’est-à-dire du code machine, offre aux entreprises comme MAN Energy Solutions une sécurité suffisante pour leurs processus d’usinage.
Plus encore : il ne s’agit pas seulement d’une qualité de produit maximale, d’une sécurité d’investissement pour les machines et les installations et d’une fiabilité de livraison absolue, mais aussi d’un gain d’efficacité calculable.
Comment la simulation CN avec VERICUT permet-elle de réduire les délais et les coûts ?
« En évitant les collisions par la détection et la correction des situations dangereuses et des erreurs de programmation », explique le Dr Michael Krannich, « en éliminant les rebuts par la comparaison virtuelle des pièces produites, c’est-à-dire programmées et conçues, et en optimisant les stratégies d’usinage en fonction de l’accessibilité de la machine, des dispositifs de serrage, de la pièce et des outils prévus ».
Un temps de mise en route réduit de plus de moitié
Le calcul s’avère payant : L’équipe MAN n’a enregistré aucune collision de machines depuis l’utilisation de VERICUT. Et le temps de mise en route a été réduit de plus de moitié par rapport au processus connu. « D’autant plus que grâce à la simulation, l’opérateur de la machine peut agir sans les vérifications habituelles de positions et de profondeurs de perçage, par exemple, et sans prendre de précautions excessives », explique Mike Richter, « l’acceptation par les opérateurs est élevée et MAN Energy Solutions fait confiance aux programmes« . L’interface entre le système de FAO et VERICUT assure la continuité des processus requise. Aujourd’hui, les principales machines CN du site MAN d’Augsbourg sont des tours à plusieurs canaux et des fraiseuses, des centres d’usinage à 4 et 5 axes. Des machines à portique et des aléseuses sont déjà représentées dans VERICUT et la mise en œuvre d’autres machines est déjà planifiée. Si un modèle 3D de machines, surtout anciennes, n’est pas disponible, MAN fait preuve d’une grande ingéniosité : La machine est mesurée à l’aide d’un scanner 3D avec une précision théorique de 0,03 mm – bien plus précise que la mesure manuelle pour être ensuite transposée dans VERICUT. Mike Richter, ingénieur diplômé, et Michael Krannich, docteur en ingénierie : « CGTech et VERICUT nous permettent de relever ces défis ».
Faits et chiffres :
Temps de mise en route réduit de 50% pour MAN Energy Solutions depuis l’utilisation de VERICUT.
La précision est de 0,03 mm pour la numérisation 3D d’anciennes machines pour lesquelles aucun modèle 3D n’est disponible.
La gamme de poids du portefeuille de MAN Energy Solutions s’étend de 10g à 120t.