Les fabricants reconnus font confiance à NX

Fabricant de renommée mondiale

Depuis plus de 40 ans, Cavalier Tool and Manufacturing (Cavalier) est au service de clients du monde entier dans le secteur de l'outillage. Cavalier fabrique des moules destinés aux secteurs de l'automobile, du commerce, des loisirs et autres entreprises publiques. L'entreprise dispose de solutions par injection, mousse structurelle, d'assistance par gaz, de multi-shot, thermodurcissable, ainsi que des prototypes et les moules de compression.

Fondée en 1975, la société Cavalier emploie plus de 115 personnes. Avec une installation de 54 000 mètres carrés équipée de moyens de conception et de fabrication de pointe, l'entreprise fabrique des outils destinés à des presses de 250 à 4 000 tonnes et fabrique plus de 200 moules par an.

Relever des défis complexes

"Tout le monde est capable de fabriquer de petits outils, des outils simples," déclare Jim Korenev, administrateur système chez Cavalier. "Nous préférons les défis plus ambitieux, les outils auxquels personne ne veut s'attaquer. Il y a une courbe d'apprentissage considérable que nous avons déjà parcourue et nous faisons en sorte que nos clients soient satisfaits."

Cavalier s'attaque aux défis majeurs de la conception d'outils avec un engagement sur la qualité et l'amélioration constante au sein de leur organisation. "Notre méthode de développement n'impliquait pas construire de nouveaux sites, mais plutôt de former notre personnel et d'optimiser nos processus et nos équipements," déclare Brian Bendig, président de Cavalier.

Pour trouver recette du succès, l'entreprise recherche en permanence des logiciels, des machines-outils, des équipements et des procédés à la pointe de la technologie et ce, dans le monde entier. À la pointe du progrès, Cavalier a découvert que des équipements et des processus de pointe plus récents et plus efficaces donnent à l'entreprise un atout majeur, même dans un contexte économique difficile et face à une concurrence mondiale qui ne cesse de s'accroître. Au cours des cinq dernières années, son chiffre d'affaires annuel est passé de 8 à 24 millions de dollars et il continue d'augmenter.

"Nous avons tendance à fabriquer des outils plus rapidement - 20, 30 ou 40 % plus vite que nos concurrents pour des outils très complexes," affirme M. Bendig. "Nous faisons partie des meilleurs et nous en sommes très fiers. Nous sommes les meilleurs dans notre domaine, nos clients le savent." L'engagement de Cavalier se reflète dans la déclaration de principe de l'entreprise : Savoir quoi faire. Réussir du premier coup. Le faire encore mieux demain.

Une technologie de pointe au service de la conception de moules

Dans sa quête de technologie innovante, Cavalier utilisait NX™ de Siemens Digital Industries Software, l'expert en gestion du cycle de vie des produits (PLM) comme système de conception assistée par ordinateur (CAO) standard. Lorsque Korenev était directeur du service d'ingénierie dans les années 1990, il souhaitait mettre en place un système de modélisation solide. C'est pour cela qu'il a choisi le logiciel Unigraphics, précurseur de NX. Une version plus récente du logiciel comprenait Mold Wizard, une boîte à outils avancée développée spécifiquement pour accélérer la conception des moules. "Nous avons commencé avec un seul poste, nous avons commencé à l'utiliser et nous nous sommes rendu compte de sa puissance," déclare M. Korenev. "Au fur et à mesure que nous avons recruté des ingénieurs pour la conception de nos produits, nous sommes passés à onze postes."

NX est le système de conception de moules unique de Cavalier. Il comprend des outils d'automatisation des processus qui permettent de simplifier la conception des moules, de la conception des pièces, à la conception des outils, en passant par la conception des assemblages et la validation des outils. Avec un workflow de conception de moules par étapes, NX combine l'automatisation avancée avec le savoir-faire associé aux meilleures méthodes de fabrication de moules. Grâce à l'association dynamique entre la conception des moules et celle des pièces, les ingénieurs concepteurs de Cavalier peuvent répondre plus rapidement aux changements de conception.

Une conception efficace

Pour commencer un projet type, Cavalier dresse un devis basé sur un modèle CAO de la pièce à mouler. "D'abord, nous examinons la faisabilité - comment allez-vous mouler cette pièce ?" explique M. Korenev "Il faut d'abord déterminer la taille de la presse qui sera utilisée. Nous calculons donc le volume de la pièce pour définir les pressions de fluide du plastique nécessaires. Ensuite, nous examinons les ébauches, les contre-dépouilles, ainsi que les autres aspects de la pièce qui pourraient affecter le processus de moulage." Grâce à NX, Cavalier peut recevoir des modèles de CAO quels que soit les formats, y compris les fichiers originaux de tous les principaux systèmes de CAO et dans des formats d'échange neutres comme les logiciels STEP, IGES ou Parasolid®.

NX dispose d'outils d'analyse des pièces qui permettent à Cavalier d'évaluer la moulabilité, notamment la vérification de l'épaisseur des parois, l'analyse des angles de dépouille, la détection des zones de contre-dépouille et l'évaluation du rayon. Cavalier consultera le client sur la faisabilité en se basant sur cette évaluation. "Parfois, nous faisons des remarques sur le fait qu'il y a des problèmes dans certaines zones de la pièce," explique M. Korenev. "Il se peut qu'il n'y ait pas assez de dépouille ou d'angle pour fixer la texture. Il peut y avoir des lignes sur la pièce que vous devez produire, et nous devons savoir si une action de glissement sur la surface visible de la pièce est envisageable. Les nervures peuvent être trop épaisses, ce qui provoque l'affaissement de la pièce. Nous nous posons énormément de questions."

La qualité des surfaces dans le modèle CAO est un autre problème très récurrent, qui peut affecter l'usinage du moule et la qualité de la pièce finale. Parfois, nous recevons des modèles de CAO avec ce que j'appelle des surfaces de "verre brisé" composées de plusieurs carreaux," continue M. Korenev. Plus il y a de carreaux, plus la probabilité pour que le fichier soit corrompu ou hors tolérance est grande. Il est primordial d'avoir des fichiers de CAO utilisables."

Selon le modèle de pièce, Cavalier répond à la demande de devis sous la forme d'une simple présentation exposant les questions de faisabilité. Dans d'autres cas, l'équipe établit un devis avec une estimation des prix et des délais de production.

Dans certains cas, l'équipe d'ingénieurs utilise NX pour créer un modèle CAO provisoire du moule afin d'établir un devis plus précis. Pour cela, Cavalier a développé un programme personnalisé qui utilise NX pour créer automatiquement une base de moule complète. Les concepteurs sont en mesure de définir quelques paramètres, tels que les distances autour de la pièce selon les directions, puis le programme sélectionne des plaques standard en fonction des dimensions de la pièce pour créer la base du moule. "En 15 minutes, nous pouvons avoir un modèle 3D détaillé avec de l'acier tout autour de la pièce, toutes les plaques dans la base du moule," explique M. Korenev. "L'interface utilisateur de NX est utilisée, mais c'est notre programme. "

Une fois que le client approuve le devis, l'équipe commence le développement détaillé du moule. En utilisant NX Mold Design, les ingénieurs concepteurs ont divisé l'empreinte et la cavité, pour construire le plan de joint et séparer les deux. Les ingénieurs utilisent la capacité de codage couleur de NX pour avoir une distinction visuelle des détails - par exemple, le joint d'étanchéité où les deux pièces d'acier se touchent en vert, les faces des pièces en gris, les systèmes de couloir en bleu, les systèmes de ventilation en rose. Le codage couleur aide toute l'équipe de développement à comprendre la structure et la fonction du moule.

Le processus de conception des moules chez Cavalier aboutit à un modèle d'assemblage complet en 3D avec chaque détail de l'outil produit sur NX. L'équipe d'ingénieurs utilise NX pour créer une nomenclature précise pour le moule et, si nécessaire, des dessins techniques en 2D.

Toutes les données de conception nécessaires à la fabrication sont traitées par les systèmes de gestion des données de produits et de projets de Cavalier, qui convertissent automatiquement les modèles de composants de moules NX en fichiers utilisés directement pour la programmation de la commande numérique (CN) et les opérations d'usinage.

Les installations de Cavalier sont dotées d'équipements technologiques de pointe, notamment des centres d'usinage multiaxes, multifonctions, avec des changements d'outils ultra rapides. Les dernières acquisitions en date sont trois machines à décharge électrique (EDM). L'atelier est un modèle d'efficacité, avec une automatisation à tous les niveaux. Il fonctionne 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, avec une intervention manuelle minimale.

Personnalisation avec les outils de programmation NX

L'expérience du système de CAO a permis à M. Korenev d'écrire des programmes pour automatiser le plus grand nombre de fonctions possible, en utilisant toute la gamme d'outils de programmation et de personnalisation des applications disponibles avec NX. Il s'agit notamment du langage GRIP (Graphics Interactive Programming) des versions précédentes, de l'interface de programmation d'applications (API) Visual Basic (VB), de la journalisation et du logiciel NX SNAP™.

"La programmation est importante pour automatiser des éléments que vous utilisez tous les jours, quatre ou cinq heures par jour," ajoute M. Korenev. "Ces éléments devraient être aussi simples et spécifiques que possible. La programmation peut supprimer des étapes supplémentaires dans un processus, ou réduire le nombre de point and click." En plus de créer automatiquement des bases de moules, Cavalier utilise des programmes personnalisés pour faciliter l'insertion des attributs dans les assemblages de moules, automatiser les gravures et accomplir d'autres fonctions de manière plus efficace.

Cavalier travaille en étroite collaboration avec Longterm Technology Services Inc, un partenaire de Siemens Digital Industries Software spécialisé dans l'outillage automobile et la conception de moules. En plus de soutenir les installations NX de Cavalier, Longterm dispose d'une expertise en programmation et aide Cavalier dans ses projets d'automatisation, ce qui lui permet de rester à la pointe du progrès. La collaboration de Longterm avec l'équipe de développement NX a permis d'apporter les améliorations demandées par Cavalier. "L'équipe de développement est à l'écoute de ses clients. Ils ont fait un travail formidable avec NX," déclare M. Korenev. "Je peux voir que certaines des choses que Cavalier a demandées ont été implémentées."

Reconnaître le succès

L'efficacité, la qualité et l'innovation de Cavalier dans la fabrication de moules ont été récemment reconnues par MoldMaking Technology, qui a décerné à l'entreprise le Leadtime Leader Award en 2015. Ce prix annuel récompense les efforts exceptionnels des meilleurs fabricants d'Amérique du Nord. Le processus de production flexible et standardisé de Cavalier, sa technologie avancée et sa philosophie tournée vers l'humain ont été reconnus comme les principaux attributs de leadership de l'entreprise.