Koenig & Bauer fait impression dans la production.


Le groupe Koenig & Bauer emploie actuellement quelque 7 000 personnes. Sa société mère, Koenig & Bauer AG (KBA), fondée en 1817, exploite des usines à Wurtzbourg, Frankenthal, Radebeul et Trennfeld. Sa filiale autrichienne KBA-Mödling AG fabrique des presses à billets de banque et des composants pour presses offset à feuilles. Le groupe possède plusieurs autres filiales en Allemagne et à l’étranger.

Le groupe KBA est l’un des plus grands fabricants de systèmes d’impression au monde ; il occupe même la première place sur les marchés des presses offset à feuilles grand format, des presses à emballages, des presses à journaux et des presses rotatives. La vaste gamme de produits de l’entreprise, qui couvre tous les domaines, depuis l’impression de journaux et d’annuaires jusqu’aux presses offset à feuilles et rotatives, puis jusqu’au numérique, favorise sa stabilité dans la conjoncture actuelle. Ainsi les commandes de presses offset à feuilles ont-elles redémarré dès l’été 2009, alors qu’aucune amélioration ne s’annonce encore dans les segments des onéreuses installations rotatives personnalisées destinées à l’impression de journaux et de bilboquets. Pour l’essentiel, les grandes rotatives sont produites sur le site de Wurtzbourg, qui dispose aussi de sa propre fonderie.

Ces mois-ci, le personnel de ce site a pourtant eu fort à faire. « Notre activité s’est nettement étendue et diversifiée : face à la crise, nous avons internalisé une partie de la fabrication, de sorte qu’aujourd’hui, nous produisons nous-mêmes des pièces que nous (ou les autres sites) achetions auparavant. C’est le cas, par exemple, de l’ensemble des grosses pièces de fonderie », explique Andreas Göttker, responsable de la production et de la fonderie chez KBA à Wurtzbourg. Le nouveau portail d’usinage, mis en service fin 2008, permet de façonner de grandes pièces de fonderie, comme des panneaux et des supports, avec une haute précision. Afin d’optimiser ses capacités, KBA travaille également en sous-traitance.

Installation de TopSolid’Cam

Outre leurs tâches courantes, les programmeurs CNC de Wurtzbourg, ainsi que leurs collègues de Frankenthal, Radebeul et Mödling (au total une cinquantaine d’utilisateurs), ont dû se familiariser avec les fonctions du nouveau système de programmation. En mai 2006, KBA avait en effet décidé de remplacer son ancien système de programmation Bravo NCG par TopSolid’Cam. L’un des arguments qui ont justifié le choix du logiciel de Missler Software, au détriment d’une solution de FAO associée au système de construction NX, résidait dans la meilleure prise en charge, par la solution TopSolid’Cam, des centres de tournage-perçage-fraisage WFL Millturn Technologies utilisés sur tous les sites KBA, notamment pour la production de cylindres. Le support personnalisé dispensé par l’éditeur du système et ses partenaires commerciaux a également plaidé fortement en sa faveur.

La mise en œuvre de la nouvelle solution de FAO à Wurtzbourg et à Frankenthal a été confiée à NCDATA AG, un revendeur TopSolid. Pour pouvoir connecter les parcs de machines des deux sites, les spécialistes du développeur système helvético-allemand ont programmé une quarantaine de post-processeurs. Ils ont créé les modèles 3D des machines dans TopSolid’Cam sur la base des données constructeur disponibles, le cas échéant, puis y ont inséré la cinématique des machines pour une programmation et une simulation fiables des courses. De plus, ils ont élaboré une interface reliant la gestion des outils de TDM au nouveau système de FAO ; ainsi, lors de la programmation, les utilisateurs ont accès aux paramètres des outils existants et aux valeurs de mesure configurées.

Les paramètres de TDM sont utilisés de deux manières lors de la création de la géométrie des outils dans TopSolid’Cam, comme l’explique Rainer Wiesner, programmeur CNC : « D’une part, nous avons créé des modèles-types qui permettent d’élaborer les outils de manière dynamique sur la base des paramètres. Cela fonctionne bien pour les outils de perçage et de fraisage rotatifs, qui ont une structure relativement simple. Pour les outils de tournage, nous gardons les paramètres dans TDM, mais créons un modèle 3D interactif dans TopSolid, ce qui nous donne la bonne géométrie pour la simulation. Nous pouvons également nous procurer les modèles auprès des fabricants d’outils ». L’interface entre TopSolid’Cam et TDM est bidirectionnelle : le logiciel de CAO indique les outils utilisés au système de gestion dont les programmeurs se servent pour créer et gérer les listes d’outils.

Utilisation des informations de perçage

Critère essentiel, la solution de FAO devait permettre de charger certaines informations de production dans TopSolid’Cam avec les géométries CAO, donc de les utiliser pour automatiser l’usinage CNC. Cette exigence est surtout importante pour la production des grands panneaux qui comportent entre 1 500 et 2 000 perçages, répétitifs pour la plupart. Pour KBA, Missler Software a donc écrit un programme supplémentaire permettant d’analyser les listes de perçage provenant de NX dans TopSolid’Cam et de visualiser des informations comme le type de perçage, le diamètre, la profondeur, le type d’usinage ou la tolérance directement sur le modèle 3D de base. Compte tenu de ces informations, il est alors possible d’attribuer automatiquement des méthodes d’usinage prédéfinies.

Autrefois contraints de reconstituer la géométrie CAO dans l’application FAO afin de pouvoir créer le programme CNC, les programmeurs peuvent désormais charger directement les données Parasolid et les relier aux informations de production de NX. TopSolid offre de puissantes fonctions de CAO qui permettent d’élaborer des modèles directement exploitables en production, par exemple en décalant un perçage d’une fraction de millimètre pour respecter une tolérance. « On peut introduire un peu d’intelligence dans la géométrie la plus simple, par exemple en définissant deux surfaces et leurs positions respectives, puis en modifiant la mesure obtenue », explique Wiesner.

M. Göttker n’est pas encore entièrement satisfait du processus de changement, c’est-à-dire de la possibilité d’actualiser ou d’adapter de manière simple les programmes CNC existants en cas de modification de construction. Lors de nouveaux projets, les constructeurs utilisent souvent, comme modèles, des composants existants qu’ils ne modifient pas beaucoup. Toute la difficulté consiste à bien communiquer les modifications de la géométrie et des données à TopSolid’Cam. En effet, si le système offre de puissantes fonctions de comparaison géométrique qui permettent, par exemple, de savoir quels perçages ont bougé, il est toutefois impossible d’intégrer directement les modifications dans le programme CNC, car les informations de perçage et la géométrie ne sont pas toujours attribuées correctement ; des contrôles manuels supplémentaires sont donc nécessaires. « Nous aimerions aussi pouvoir comparer et modifier les listes de perçage au cas par cas, mais ce n’est pas encore faisable », déplore Göttker.

Depuis lors, Missler Software a réalisé un autre souhait de KBA : il est désormais possible de diviser et de regrouper, en changeant de critères, la longue liste des opérations d’usinage d’un panneau dans la CFAO. Cela facilite l’actualisation et l’optimisation a posteriori des programmes CNC, quand, par exemple, un opérateur modifie un paramètre du perçage et signale le changement à ses collègues de la programmation FAO. Auparavant, les programmeurs devaient passer de longues heures à rechercher tous les éléments concernés par le paramètre à modifier dans l’ensemble du programme.

Gestion de projet très satisfaisante

KBA est très satisfait de la gestion du projet par NCDATA AG. Le planning d’origine prévoyait un passage graduel (quatre étapes) des différents groupes de machines à la programmation TopSolid’Cam et devait se terminer fin 2009. « Aujourd’hui, tous les post-processeurs sont sur site, même si nous ne les avons pas encore tous testés et mis en exploitation », explique Klaus Rüger, Directeur de la programmation CNC et de la production d’équipement chez KBA. « Les autres sites peinent à nous suivre, mais c’est surtout lié aux fluctuations en termes de capacité et d’emploi. Les utilisateurs ont tous été formés et utilisent le nouveau système de FAO au quotidien. »

Sur le seul site de Wurtzbourg, NCDATA AG a formé, ces trois dernières années, 20 collaborateurs dont deux opérateurs polyvalents qui, pendant les pics de production, participent également à la programmation. Deux « powerusers » (utilisateurs experts) de la première heure assurent la programmation des procédés, la formation et le support technique : « Nous savons, par expérience, que l’utilisateur doit s’approprier le système pour que l’on puisse l’y former. Nous avons organisé une formation continue “sur le tas”, en interne, car cela nous permet de mieux répondre aux questions et aux problèmes de l’utilisateur », déclare Wiesner, l’un des deux powerusers.

Selon l’implication de l’utilisateur et la complexité de la machine à programmer, il faut compter trois à quatre mois pour qu’un programmeur maîtrise le nouveau système de FAO, explique Wiesner : « La polyvalence du logiciel est telle que quiconque n’utilise pas le système en permanence et ne travaille pas avec pendant quelques mois doit se former à nouveau. Cela ne simplifie pas la tâche de nos deux opérateurs polyvalents, qui ne donnent un coup de main en programmation que quand il y a un problème de capacité. Heureusement, le logiciel étant facile à utiliser, ils s’y retrouvent vite, d’autant qu’ils connaissent les machines et les pièces à programmer ».

Gain de sécurité lors de la programmation

Pour les utilisateurs, le plus grand atout du système de FAO réside dans le caractère graphique et visuel de la programmation. Les programmeurs voient non seulement la pièce ou la géométrie du brut, mais aussi tout l’environnement de la machine, y compris le posage et les outils en 3D. Après chaque étape, ils peuvent actualiser le modèle du brut afin de savoir où il reste de la matière à usiner et en quelle quantité. « C’est un avantage de pouvoir travailler sur le modèle solide, surtout lorsque nous devons programmer des pièces étrangères à fabriquer en sous-traitance », affirme Rüger. « Cela explique que le nouveau système de CAO ait été très bien accepté. Je crois qu’aucun de nos collègues ne voudrait revenir à l’ancien système. »

« Pour les pièces complexes en particulier, on perçoit plus vite la forme et on est plus à l’aise pendant l’usinage, parce que l’on voit les différentes étapes », complète Wiesner, qui ajoute : « Notre confiance dans les programmes que nous créons avec TopSolid’Cam doit encore grandir, bien sûr. Plus on travaille avec le système, plus on se sent sûr de soi ».

Les bénéfices de la nouvelle solution de FAO commencent à se manifester, même s’il est encore difficile de les quantifier avec exactitude. « Nous gagnons du temps, puisque nous n’avons pas besoin de recréer la géométrie pour usiner une pièce », dit Rüger. « Nous sommes plus rapides dans la programmation de pièces complexes, grâce aux automatismes et aux procédés. Nous perdons malheureusement du temps lors des modifications, parce que nous n’avons pas encore trouvé la bonne méthode. »

Grâce à l’assistance professionnelle de NCDATA AG, KBA a presque respecté les délais impartis pour le changement de système de programmation de FAO et utilise aujourd’hui le nouveau système sur tous ses sites. M. Andreas Göttker est certain que la productivité des utilisateurs continuera à augmenter avec leur maîtrise du système, si l’entreprise réussit à renforcer l’automatisation des processus de modification et/ou à améliorer leur prise en charge logicielle.