Un fabricant d'outils de moulage par injection qui économise du temps, de l'argent et produit des outils de qualité

Soyez créatifs, n'ayez aucune limite

Des jouets aux machines de bureau, en passant par les produits ménagers, les emballages et les automobiles, rares sont les objets d'usage courant qui ne sont pas fabriqués, au moins en partie, à partir de matériaux synthétiques. Josef Haidlmair a su reconnaître le potentiel de cette nouvelle forme d'usinage et a commencé à utiliser la technologie de l'électroérosion à fil en 1979 afin de développer des moules pour la fabrication de pièces en plastique.

Aujourd'hui, Haidlmair est l'un des principaux fournisseurs d'outils de moulage par injection, destinés principalement à la production de pièces plus grandes et plus complexes qui sont utilisées pour des produits comme les grilles de radiateur d'automobile et les panneaux de lave-vaisselle. Mais ce qui a permis à Haidlmair de devenir un véritable groupe d'entreprises avec plus de 450 employés et près de 60 millions d'euros de chiffre d'affaires annuel, est sa réputation de fabricant de moules de qualité, utilisés pour produire des caisses et des conteneurs.

Par exemple, les cinq éléments des caisses pliantes sont fabriqués à l'aide d'une seule "dose" de plastique. Les moules pour les caisses de bouteilles sont conçus pour permettre l'utilisation de matériaux plus souples dans les zones des poignées, ainsi que pour l'étiquetage à l'intérieur. Le design des caisses est beaucoup plus attractif et elles sont plus facile à transporter.

Le processus de conception utilisé par Haidlmair permet aux moules d'être plus compacts et de répartir la majorité du poids sur les pièces mobiles, ce qui réduit le poids total du produit. Ce qui s'avère être un avantage majeur pour les moules de grands conteneurs comme ceux des poubelles.

Précurseurs dans l'adoption de la technologie de modélisation 3D

Jusqu'à présent, les clients fournissaient généralement à Haidlmair un dessin des pièces à mouler. Le succès de Haidlmair est en partie lié au fait que l'entreprise a adopté très tôt la conception assistée par ordinateur (CAO) avec la technologie de modélisation en 3D, en utilisant le logicielNX™, le système de CAO, d'ingénierie assistée par ordinateur (CAE) et de fabrication assistée par ordinateur (CAM) primé, conçu par Siemens Digital Industries Software.

"Notre travail avec NX commence dès qu'un client nous communique des informations sur les pièces dont il a besoin. Ses demandes se présentent souvent sous la forme de modèles 3D," explique Christian Riel, directeur adjoint des opérations de Haidlmair, en charge de la gestion des processus. "Les pièces nécessitent souvent quelques modifications, comme la fixation d'angles de tirage difficiles à atteindre. Ces problématiques doivent être prises en compte dès les premières étapes de la conception du moule, pour garantir un moulage par injection homogène."

Pour cela, les ingénieurs de Haidlmair utilisent NX Mold Wizard. Dans un processus étape par étape, cet add-on NX permet d'automatiser et d'optimiser le processus de conception des moules. NX est capable d'importer des données complètes de fichiers de conception tiers et offre des capacités de conception des pièces. L'automatisation des tâches de conception spécifiques aux moules est renforcée par des fonctionnalités comme le contrôle de la fabricabilité, les outils de séparation avancés, la création automatique de noyaux et d'inserts de cavité, le calcul et l'ajustement du retrait, le système de refroidissement des tubes et raccords et la création automatique de nomenclatures. Des bibliothèques de composants de moules standard sont également disponibles, notamment des bases de moules, des broches d'éjection, des glissières et des élévateurs. "Le travail de conception pour des moules généralement assez complexes prendrait beaucoup plus de temps sans NX", déclare M. Riel. "Grâce à NX, nos ingénieurs concepteurs n'ont pas besoin de passer leur temps à concevoir manuellement tous les détails."

Par ailleurs, les ingénieurs de Haidlmair utilisent depuis quelque temps le logiciel NX CAE pour générer le maillage utilisé dans les calculs d'écoulement des moules. Depuis peu, l'utilisation de NX CAE a été étendue aux analyses structurelles des pièces, ce qui permet à Haidlmair de s'assurer que les poignées ou les angles des caisses et des conteneurs sont suffisamment résistants pour supporter les charges prévues.

La découpe des métaux à grande vitesse à l'aide de puissantes machines à commande numérique (CN) de haute précision à 3 et 5 axes a en partie remplacé l'utilisation de l'EDM. NX CAM est utilisé pour programmer ces machines complexes et offre des capacités de simulation et de vérification avancées, ainsi qu'une fabrication basée sur les caractéristiques pour l'automatisation de la programmation CN.

Données provenant d'un registre de l'entreprise

En 2008, Haidlmair a commencé à utiliser le logiciel Teamcenter® de Siemens Digital Industries Software pour les tâches PLM. "La communication entre nos ingénieurs est facilitée par le portfolio Teamcenter, qui comprend le transfert automatisé des nomenclatures vers le système ERP (progiciel de gestion intégré) pour les approvisionnements," précise M. Riel. "Tous nos ingénieurs ont constaté les nombreux avantages qu'il y a utiliser Teamcenter, notamment la disponibilité immédiate des données dont ils ont besoin - plus besoin de perdre du temps à les chercher. L'autre avantage considérable pour nos ingénieurs : le processus de flux de travail Teamcenter leur a permis de réduire le temps passé sur la documentation pour se concentrer sur d'autres tâches. En 2013, Haidlmair a donc lancé un projet destiné à intégrer entièrement tous les bureaux d'études tiers et les indépendants associés dans le système Teamcenter."

"L'utilisation de Teamcenter a considérablement accéléré et simplifié le travail de toutes nos collaborateurs, y compris ceux qui, dans l'atelier, effectuent toutes les tâches de post-traitement afin de transférer les programmes sur la machine prévue pour chaque poste," ajoute-t-il. "L'accès aux données se fait via un navigateur web, de sorte que toutes les informations, notamment les vues 3D de toutes les pièces et outils, soient accessibles à l'ensemble de l'entreprise." Ce processus a été facilité par le lancement d'un module complémentaire personnalisé qui permet de réaliser un post-traitement directement à partir de Teamcenter.

En 2011, Haidlmair a mis en place une gestion des outils de coupe à l'aide de l'utilitaire de gestion des ressources d'usinage Teamcenter, également utilisé pour les unités de machines, les montages et les outils de serrage ainsi que les gabarits. Le temps passé à la gestion des outils a ainsi été fortement réduit, car les outils de coupe sont représentés sous forme de composants ainsi que d'assemblages, y compris les supports. Ces outils sont intégrés à un système de visualisation en 3D pour les vérifications réelles afin d'éliminer les erreurs. "L'un des principaux avantages de la gestion des outils de coupe avec Teamcenter est l'historique de propriété, qui permet de les combiner facilement," explique M. Riel.

Améliorer l'efficacité des processus grâce à la Manufacturing Resource Library et Geolus

Les ingénieurs de l'entreprise ont récemment commencé à déployer le logiciel NX CAM dans l'atelier pour permettre aux opérateurs d'effectuer la programmation 2,5 axes des éléments de fixation sans avoir recours à l'interface de programmation de la machine. Les données deviennent ainsi plus homogènes, il y a moins d'interfaces, donc moins de risque d'erreurs.

Parallèlement à cette évolution, Haidlmair est passé d'une bibliothèque de machines-outils à utilisation de la Manufacturing Resource Library (MRL) de Siemens Digital Industries Software. La MRL aide les utilisateurs de NX CAM à trouver, sélectionner et extraire les outils à utiliser dans la programmation CNC à partir de l'interface utilisateur NX sans passer par toutes les fonctionnalités de Teamcenter.

"L'efficacité du processus de recherche de l'outil adéquat surpasse nos attentes, car NX permet de trouver des outils même avec des écarts de 10 % par rapport à leur taille initiale," explique Stefan Pendl, administrateur des systèmes CAx (technologies assistées par ordinateur) chez Haidlmair. Persuadée que des outils de recherche puissants peuvent améliorer son efficacité de manière significative, l'entreprise Haidlmair a également acquis une licence du logiciel Geolus® de Siemens Digital Industries Software pour son évaluation. La capacité unique du logiciel, qui permet de trouver des géométries similaires à celle saisie, aide à identifier les pièces déjà conçues. Non seulement le temps de conception est réduit, mais, plus important encore, les efforts de programmation des machines qui en découlent sont beaucoup moins ardus.

La force de l'intégration

"NX et Teamcenter fournissent un environnement logiciel puissant et intégré à l'échelle de l'entreprise avec des fonctionnalités de pointe et ils sont relativement faciles à mettre en place, même dans une entreprise aussi complexe qu'Haidlmair," déclare M. Riel. "Des fonctionnalités de visualisation sont également prévues pour tous les utilisateurs de logiciels non CAx. L'utilisation des informations et la fonctionnalité d'assistance automatique intelligente - de la conception des pièces à la programmation et à la manipulation des outils sur la machine - nous aident à gagner en productivité tout en améliorant la qualité et la stabilité des processus."