NEWSLETTER 175 - Percer les mystères de l'Univers avec WorkNC

Des composants mécaniques, produits avec WorkNC par un organisme de recherche en Suisse, servent à étudier la structure de l'univers. Ceci se passe au CERN, l’Organisation Européenne pour la Physique des Particules, installée à Genève depuis 1954.

Les physiciens et les ingénieurs de l'organisation utilisent des instruments scientifiques très complexes pour sonder les constituants ultimes de la matière. Les instruments qu’utilisent le CERN sont des accélérateurs et des détecteurs de particules. Les accélérateurs portent des faisceaux de particules fondamentales à des énergies élevées pour les faire entrer en collision avec d'autres faisceaux ou avec des cibles fixes. Les détecteurs, eux, observent et enregistrent le résultat de ces collisions.

Le département ingénierie EN au CERN contribue à la réalisation de composants, en partie réalisés en interne, dans ses ateliers. Une cinquantaine de personnes travaillent en usinage à l’atelier principal, qui est équipé entre autres d’une dizaine de centres d'usinage 5 axes fournis par des constructeurs de renom tels que DMG Mori ou Hermle. EN a installé sa première version de WorkNC en 2016. En constatant à quel point le logiciel leur permettait d'améliorer leur processus de fabrication, ils ont décidé d'équiper 5 postes supplémentaires.

Les équipes du département EN utilisaient rarement leur solution FAO avant d'investir dans WorkNC. Pierre Naisson est en charge de l’implémentation de la FAO. « La fabrication est basée sur un plan 2D, mais la programmation et le contrôle sont basés sur le modèle 3D. Nous souhaitions donc améliorer la qualité et fiabiliser la production ».

Chaque technicien pilote une machine, et est entièrement responsable de la définition des gammes d'usinage et de la prise en charge de la pièce. Les tâches de programmation avancées étaient gérées hors-machine par des programmeurs. 

 « Nous avons décidé de travailler le plus possible avec des modèles 3D, et d’évaluer plusieurs solutions FAO avant de choisir WorkNC. La solution a été installée au moment de la mise en réseau des machines, dans le cadre de la stratégie de numérisation continue de l'atelier. La volonté était également d’impliquer les techniciens et d’avoir la solution FAO au cœur de l’atelier. »

 « La précision est le cœur de la compétence de l’atelier principal d’usinage du CERN, le premier critère pour le choix de nos machines... et donc pour notre solution FAO ».

En plus de l’utilisation quotidienne, aux pieds des machines, des parcours d'usinage 3 axes et 3+2 axes, des utilisations avancées de type 5 axes sont régulièrement nécessaires pour les pièces les plus complexes. Les pièces sont généralement usinées à partir d'un bloc matière complet, qui selon Pierre Naisson nécessite une ébauche hautement efficace. Il est impatient d'utiliser la stratégie révolutionnaire d'ébauche dynamique Waveform de WorkNC, qui assure un taux d'enlèvement de matière constant tout en prolongeant la durée de vie de l'outil.

Les techniciens de l’atelier principal du CERN utilisent toute la gamme de fonctionnalités de contrôle et édition des parcours d'outils ainsi que le module de détection des collisions. Les stratégies de finition par niveau, reprise d'usinage des contre-dépouilles 3 axes, finition des plans, chanfreinage ou contournage de courbe sont mises en œuvre quotidiennement.  « WorkNC nous permet également de charger, d'analyser et de simuler des parcours avant de les exécuter sur la machine. »

« Parfois, en amont de la fabrication, nous pouvons être amenés à expertiser la faisabilité de pièces particulièrement complexes, réalisées à partir de matériaux très coûteux. WorkNC nous permet d'établir des estimations fiables et rapidement, basées sur le modèle 3D. »

Pierre Naisson conclut : « Nous avons pu combiner l’expérience acquise des techniciens avec les performances de WorkNC. Ensemble nous avons pu mettre en place un processus de production plus performant. Les programmes sont enregistrés et partagés sur le réseau interne du CERN, ce qui nous permet une meilleure traçabilité et un fonctionnement efficace de l’atelier au global ».

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