CAO/FAO : des innovations au profit de l’industrie des métaux

Fabiani Juillet 2019
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Comment une PME travaillant dans l’industrie des métaux, peut-elle tirer des innovations des CAO/FAO ?

Dans ce troisième volet de notre série d’articles sur les technologies qui changent le paysage concurrentiel dans l’industrie de la fabrication des métaux, nous allons nous concentrer sur les bureaux d’étude de ces entreprises, et en particulier sur les progrès dans la Conception assistée par ordinateur (CAO) et dans la Fabrication assistée par ordinateur (FAO). Ces deux systèmes ont tous deux évolué et fusionné sur les bases de la fabrication numérique, parfois appelée Manufacturing 4.0, qui sera traitée dans un prochain article.

Presque toutes les entreprises de métal possèdent aujourd’hui au minimum certaines fonctionnalités CAO de base et la plupart utilisent des commandes numériques par calculateurs (CNC) pour produire des pièces. Une fabrication assistée par ordinateur basique permet de faire le lien entre les deux, en convertissant la conception numérique en programmes qui gèrent le fonctionnement des outils CNC. Mais il est possible de faire bien plus que cela. Les logiciels de CAO/FAO (il peut être difficile de distinguer où le périmètre de l’un s’arrête, et où celui de l’autre prend le relais) permettent également de valider la conception et peuvent tester numériquement les caractéristiques physiques afin de, contrôler la résistance, les caractéristiques de stress/déformation, la répartition de chaleur, et bien plus encore.

CAO FAO industrie métal

Comment les grandes entreprises font monter en compétence le périmètre de leur CAO/FAO ?

Aussi remarquables et importantes soient les capacités de ces solutions, elles sont souvent utilisées avec une certaine routine dans beaucoup d’industries. Et, en tant que fabricant, une grosse part, voire la totalité de votre activité consiste à produire des pièces sur plan. La conception des produits est très souvent faite par vos clients, et vous avez tendance à penser que cela vous laisse peu d’opportunités. Cependant, des fabricants se sont rendus compte que certains grands comptes voient d’un bon œil une implication de leur part dans le processus de développement des produits, quand il s’agit notamment de faire valoir leur expertise dans les matières et géométries sur lesquelles ils se sont spécialisés afin d’améliorer le produit. Certains équipementiers automobiles mettent en place des plans d’amélioration continue avec les sous-traitants avec lesquels ils ont des contrats pluri annuels. Nous avons de bonnes raisons de croire qu’une telle participation aux efforts d’amélioration des produits sera mise en place dans d’autres secteurs industriels et permettra au fabricant d’avoir un véritable avantage concurrentiel.

La plupart des donneurs d’ordre n’imposent pas de contraintes sur les processus utilisés par les fournisseurs pour fabriquer les pièces ; du moment où la pièce finie répond à toutes les spécifications, le fournisseur est libre d’innover dans des nouveaux processus efficaces et performants. Les outils CAO/FAO constituent des outils importants pour les fabricants qui cherchent à améliorer leur processus, mais aussi à fabriquer des pièces de qualité supérieure et moins chères, tout en respectant des délais courts.

Les solutions CAO/FAO les plus récentes et les plus avancées utilisent la simulation et le machine learning. Une fois qu’un processus a été défini et validé numériquement, puis mis en pratique, l’atelier connecté (voir l’article précédent sur le MES) fournit des données très détaillées sur la production réelle, incluant les interruptions de service, les ajustements, les mesures correctives et le contrôle qualité. La fonction “machine learning” donnera au fil du temps, une vision plus fine sur la façon dont la production des pièces se passe en réalité. Désormais, quand une donnée s’écarte de ce qui attendu, le résultat probable en termes de qualité et de rendement peut être projeté par simulation. Une action corrective est soumise, basée sur des milliers de tests de simulation montrant ce qui se passerait si telle modification ou tel réglage étaient pris compte. Il en résulte une maintenance proactive et des ajustements permettant de réduire ou d’éliminer les problèmes qualité, de diminuer les temps d’arrêt des équipements, et d’augmenter au global la qualité des produits finis.

Comment une petite entreprise peut-elle tirer profit de ces dernières innovations ?

Les outils d'ingénierie et leur capacité analytique avancée, incluant la simulation et le Machine Learning, aident les fabricants à mieux concevoir leurs produits et leur processus de fabrication dans le but d’améliorer le service clients tout en réduisant les coûts. Le coût d’accès cette technologie diminue à mesure que la demande augmente et que de nouveaux fournisseurs arrivent sur le marché, mais il s'agit peut-être encore d'un investissement que toutes les PME ne peuvent se permettre.

C’est déjà une bonne stratégie que de tirer le meilleur parti des solutions déjà en place, en installant par exemple toutes les mises à jour disponibles auprès de votre éditeur. Cependant, n’hésitez pas à passer à la vitesse supérieure, en ajoutant des fonctions optionnelles et des améliorations qui étendront le périmètre fonctionnel de votre système actuel de CFAO, et qui vous aideront à concevoir (et tester) des pièces, produits et processus toujours plus performants. Une fois ces étapes maîtrisées, vous serez fin prêts à passer aux solutions plus avancées lorsqu'elles deviendront plus abordables. Dans l’attente, il y a fort à parier que vous aurez déjà récolté un retour significatif sur investissement en fournissant un meilleur service à vos clients existants - et peut-être même en gagnant de nouveau clients grâce à ces capacités nouvelles.

Comment l’ERP peut-il contribuer à augmenter les capacités des outils CAO/FAO ?

L'ERP et la CFAO sont historiquement des fonctions séparées avec peu d'interaction directe. Mais, le marché commence à reconnaitre les avantages de la fabrication numérique et du fil numérique. C'est pourquoi les éditeurs d'ERP ont commencé à renforcer et à standardiser les interfaces et les intégrations disponibles avec les outils utilisés par les bureaux d’étude, afin de mieux interconnecter ingénierie et production. Les logiciels ERP incluent également des interfaces plus ouvertes et des APIs natives pour rendre l’intégration plus facile et plus pragmatique.

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