14 octobre 2014 |
La Revue POLYTECHNIQUE 08/2014 |
Économie
À l’AMB 2014 les constructeurs d’outils sont optimistes
Les constructeurs d’outils de précision et de systèmes de serrage attendent, au cours de cette année, une progression du chiffre d’affaires de 4 %. Le VDMA explique cette position par les perspectives positives chez les principaux clients que sont l’industrie automobile et la construction mécanique. La réglementation sur l’approvisionnement en matières premières pour les outils d’usinage en carbure pourrait constituer le seul obstacle.
Le thème central technologique des constructeurs d’outils lors du prochain AMB, l’Exposition internationale de l’usinage des métaux, qui se déroulera du 16 au 20 septembre 2014 à Stuttgart, est la «machine du futur» pour «l’industrie 4.0», la numérisation de la production.
Les professionnels dans les entreprises partagent les perspectives optimistes de l’Association professionnelle des outils de précision au sein du VDMA (l’Association allemande des établissements de constructions mécaniques), néanmoins avec une certaine dose de scepticisme. «Nous pensons qu’une augmentation de cet ordre est très vraisemblable», affirme Gerhard Knienieder, membre de la direction de l’usine d’outils de précision Emuge Richard Glimpel GmbH & Co.KG à Lauf an der Pegnitz.
Le mandrin porte-outil intelligent Artis DDU-4 d’Emuge surveille l’effort de coupe; les outils usés
peuvent être ainsi détectés et remplacés à temps. (Image: Emuge) |
La force des économies allemande et américaine
En règle générale, Marcus Nolting, directeur Export & Marketing chez Helmut Diebold GmbH & Co.KG, Jungingen, spécialiste des porte-outils, est du même avis. D’après lui, l’année 2014 sera essentiellement caractérisée par deux développements: «Les économies allemande et américaine seront en mesure de maintenir en 2014 le niveau élevé de 2013.» Mais il ajoute prudemment: «Le développement dans les pays émergents va souffrir d’un bouleversement massif dans la politique monétaire, de sorte que les marchés en plein essor doivent s’attendre à une fuite dramatique des capitaux et donc à une stagnation de la croissance.» Le fait que les États-Unis serrent la vis des taux d’intérêts entraîne une fuite des capitaux des pays émergents, qui ne sont plus disponibles sur place pour des investissements. En outre, il estime que les pays émergents suivent la politique monétaire des Etats-Unis, ce qui contribue à rendre les investissements plus chers. Selon Marcus Nolting, cela pourrait avoir des répercussions importantes sur les exportations et ébranler les pronostics optimistes du VDMA.
Lothar Horn, directeur général de l’usine d’outils en carbone Paul Horn GmbH à Tübingen et président de l’Association professionnelle VDMA, justifie sa vision optimiste par la croissance pronostiquée de toutes les nations importantes en matière de constructions mécaniques. Il table sur une augmentation mondiale du chiffre d’affaires des constructions mécaniques de cinq pour cent, voire davantage: «Pour cela, la demande en outils devrait augmenter.» Reinhold Festge, président du VDMA, le soutient sur cette voie et prévoit une croissance de 3 % pour les constructions mécaniques allemandes en 2014. Cela signifierait une production record de 203 milliards d’euros. Il ajoute: «La clé de la croissance des constructions mécaniques et d’installations allemandes se trouve dans les marchés établis, surtout en Europe.»
Tandis que la production et le chiffre d’affaires sont restés à un niveau élevé en 2013, l’Association professionnelle VDMA Outils de précision prévoit cette année à nouveau une croissance de 4 %.
(Graphique: VDMA) |
L’industrie automobile va mieux
automobile, qui peut s’attendre à une croissance de la production de trois pour cent au niveau mondial. Ce qui est réjouissant, c’est que les motifs d’inquiétude de l’industrie automobile européenne se dissipent à nouveau. La conclusion de Lothar Horn: «Pour cette raison, la prudence de nombreuses entreprises à investir en 2013, qui a surtout touché les constructeurs de systèmes de serrage, devrait s’atténuer sensiblement en 2014.»
Le carbure de tungstène, une marchandise rare
Cependant, l’Association professionnelle voit un risque en matière d’approvisionnement du carbure de tungstène. Lothar Horn cite ici comme exemple la matière première du carbure, le paratungstate d’ammonium (APT): «Il a augmenté d’un tiers pour atteindre quelque 400 dollars la tonne depuis le début de l’année 2013 jusqu’à la moitié de l’année.» Les outils en carbure monobloc et les plaquettes amovibles sont à 90 % en carbure de tungstène. Les outils HSS particulièrement résistant à la chaleur et à l’usure ont également une grande teneur en carbure de tungstène. Dans une étude actuelle, l’Agence allemande des matières premières (DERA) arrive au résultat critique suivant, en particulier sur la situation de l’industrie des outils: les analyses montrent que dans un avenir proche, une pénurie d’offre pourrait entraîner des risques élevés pour les prix et les livraisons.
Les constructeurs d’outils dépendent surtout de la Chine, qui est le plus grand producteur de produits semi-finis en carbure de tungstène. Lothar Horn poursuit: «Les taux et taxes chinois sur les exportations limitent le commerce libre.» Pour cette raison, il fonde ses espoirs sur l’effet régulateur du marché de quelques nouveaux projets miniers hors de la Chine, qui sont actuellement en construction ou à l’étude. Les besoins sont urgents car il est clair aujourd’hui, que les gisements actuellement exploités au Canada seront épuisés dans les prochaines années. Conclusion: «Pour cette raison, la dépendance vis-à-vis de la Chine diminuera quelque peu à l’avenir, mais finalement, le tungstène restera une matière rare au cours des prochaines années.» Malheureusement aucun matériau de substitution n’est en vue. Des approches ont été amorcées au début des années 90, en vain. Pour cette raison, l’industrie de l’outillage doit encore s’efforcer davantage, à l’avenir, de trouver des concepts efficaces. A cet égard, l’initiative du VDMA «BlueCompetence», qui rassemble et présente sur sa plate-forme Internet des solutions durables et ménageant les ressources, également dans le domaine de l’outillage, est une approche couronnée de succès.
Faiblesse de l’Europe: ce sont surtout les exportations vers les pays voisins européens qui ont souffert, en 2013 de la faible économie de nombre de ces pays. Pour 2014, le VDMA prévoit cependant une nette augmentation et des effets de rattrapage pour les exportations d’outils allemands de précision.
(Graphique: VDMA) |
Industrie 4.0 touche aussi le secteur de l’outillage
Le mot d’ordre est l’augmentation de l’efficacité dans tous les secteurs. Voici un moyen envisageable: Industrie 4.0, la prochaine révolution industrielle. Le buzz du début s’est à nouveau calmé mais la technologie de l’interconnexion de toutes les ressources participant au processus de création de produits, qui se cache derrière ce terme, devrait être le sujet dominant du prochain AMB en septembre à Stuttgart. Même s’il ne semble pas encore vraiment arrivé dans les halles d’usine, comme l’a montré il y a peu de temps une enquête de l’entreprise de conseil informatique de Sarrebruck Fistec auprès des constructeurs de machines, d’installations et de composants. Selon elle, les dirigeants estiment actuellement l’importance d’Industrie 4.0 comme «modérée». On entrevoit les chances mais on se trouve encore dans la phase d’orientation. Un changement net se fera dans les cinq années à venir.
Par ailleurs, l’importance d’Industrie 4.0 augmente avec la complexité de la gamme de produits. Seul un quart des constructeurs de composants se préoccupent de ce thème. La moitié des constructeurs de machines interrogés s’intéressent à la question et tous les constructeurs d’installations se sentent concernés. Surtout, le lien au niveau de l’intégration verticale a le plus grand potentiel, avec l’ingénierie de produits. Pour beaucoup, l’optimisation de la fabrication est au premier plan, moins l’intégration. Karl Friedrich Schmidt, dirigeant de Fistec et membre du directoire du VDMA Software, l’affirme: «Les entreprises espèrent de grands effets pour l’amélioration de la vitesse de réaction. Transparence et convivialité font plutôt office de condition nécessaire pour les effets d’amélioration espérés. D’autres champs d’action, tels que la sécurité, la qualification des employés ou la recherche sont considérés comme une condition préalable nécessaire.»
La part des coûts des outils à enlèvement de matière
Marcus Nolting, directeur de Diebold, voit une communication fonctionnant vraiment comme une condition préalable à d’autres potentiels d’économie, étant donné que la part des coûts des outils à enlèvement de matière, calculée sur l’ensemble du processus de traitement, ne représente que 3 à 5 % de la totalité des coûts de processus et des composants. Des améliorations essentiellement ciblées sur les coûts des outils n’apportent pas grand-chose au bout du compte.
Marcus Nolting déclare: «Concentrons-nous sur l’optimisation de la totalité du processus. En matière d’outils de précision et de systèmes de serrage, en font partie entre autres des déroulements modifiés de l’enlèvement de matière, des outils optimisés ayant une capacité plus élevée d’enlèvement de matière, ainsi que des outils et systèmes de serrage intelligents qui communiquent avec le préréglage de l’outil, de la machine et du magasin.» Par le passé, les avancées n’ont pas été satisfaisantes, constate le professionnel: «Tous les moyens de communication existant dans ce secteur depuis plus d’une décennie, tels que les supports de données ou les codes barres, se sont révélés dans la pratique impraticables ou insuffisants dans leur mode de communication.» Il conclut: «La nécessité d’agir est toujours aussi importante pour aboutir à l’intelligence intégrale dans l’outil.»
Le mandrin porte-outil intelligent
Gerhard Knienieder se montre plus optimiste. Il renvoie, par exemple, au mandrin porte-outil intelligent comme l’Artis DDU-4 d’Emuge: «Les mandrins surveillent l’effort de coupe; ils garantissent un remplacement en temps voulu des outils usés et donc un fonctionnement sans faille d’une usine interconnectée 4.0.» Lothar Horn, porte-parole de l’Association, pense que des systèmes de serrage point zéro sont une condition préalable pour l’automatisation; en effet, ils permettent de pouvoir placer dans la machine des pièces très différentes sans personnel et avec une répétabilité élevée. En outre, les bridages doivent réaliser de nombreuses étapes de traitement, si possible sans serrages. Lothar Horn l’affirme: «La plupart du temps, cela revient à un traitement à cinq axes et à des outils entraînés et intelligents en mesure de réaliser plusieurs traitements en une seule opération.»
Des outils d’une durée de vie plus longue, qui tiennent pendant une équipe, sans perte de qualité, est un autre thème de préoccupation. Pour cela, les systèmes d’outils doivent être exactement adaptés à la mission d’enlèvement de matière. Selon Gerhard Knienieder, trois facteurs sont surtout efficaces dans ce contexte: le choix du matériau de coupe et son traitement thermique, la géométrie appropriée, ainsi qu’un choix sélectif du revêtement. Il cite en exemple un taraud par déformation de son entreprise, qui est optimisé en fonction du matériau à traiter dans les paramètres précités.
La simulation de traitement: un potentiel d’optimisation
La simulation de traitement avant le traitement réel pour couvrir le processus est un autre potentiel d’optimisation. De nombreux constructeurs assistent leurs clients en mettant à leur disposition des géométries d’outil et de systèmes de serrage, ainsi que des programmes de simulation. Markus Nolting déclare: «D’une part, cela réduit considérablement la durée totale du projet grâce à des périodes de rodage plus courtes de la machine et cela permet leur utilisation immédiate. D’autre part, des erreurs peuvent être détectées dans les programmes et déroulements qui pourraient entraîner des dommages, des temps d’immobilisation et des frais élevés.» Pour cette raison, plus de cent constructeurs d’outils mettent à disposition des géométries d’outils via la plate-forme Internet GTDE de l’association «Graphical Tool Data Exchange – Standard Open Base». Améliorée et élargie depuis peu, celle-ci permet de lancer une simulation.
Emuge, par exemple, met à disposition via ce serveur, des caractéristiques au format XML conformément à la norme DIN4000, ainsi que des données graphiques en 3D au format de données STEP. Néanmoins, Markus Nolting exige un changement plus important. «Le constructeur de dispositifs de coupe ne doit plus aujourd’hui avoir uniquement son chiffre d’affaires en vue, mais il doit intensifier la fidélisation du client par des conseils personnalisés lors de l’élaboration de déroulements de processus et de stratégies de traitement efficaces. Il doit aussi augmenter l’efficacité du client.»
L’AMB 2014
Plus de 90’000 visiteurs et quelque 1300 exposants sont attendus à l’AMB 2014 du 16 au 20 septembre. Ces derniers présenteront, sur une surface brute de 105’000 m2, les innovations et les perfectionnements pour l’enlèvement de matière et l’industrie des outils de précision, mais aussi les systèmes de fixation, CAO, FAO, IAO, les logiciels, les meuleuses-rectifieuses,
les systèmes de manipulation des pièces et des outils, ainsi que les techniques de métrologie.
L’AMB 2014 est organisée sous l’égide de l’Association professionnelle des outils de précision au sein du VDMA, de l’Association professionnelle logiciels au sein du VDMA, ainsi que par l’Association allemande des constructeurs de machines-outils (VDW).
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