CLOUDNC EN VEDETTE DANS L'INGÉNIEUR - PUBLIÉ LE 5 JUILLET 2019.
L'entreprise britannique de mécanique de précision CloudNC a introduit une nouvelle approche pionnière de la fabrication basée sur l'AI . Dans cet entretien exclusif, Theo Saville, PDG de l'entreprise, présente la technologie de base et explique comment l'entreprise a construit une toute nouvelle usine à partir de zéro.
QU'AVEZ-VOUS RÉALISÉ ? POUVEZ-VOUS DÉCRIRE LE CONCEPT ET LA TECHNOLOGIE DE BASE ?
Pour faire simple, nous avons ouvert une nouvelle usine d'usinage de précision qui permet de réaliser d'énormes économies pour tous ceux qui ont besoin de pièces usinées par CNC. La technologie de base est un logiciel alimenté par l'AI qui automatise complètement la programmation des machines CNC et permet d'obtenir des cycles de production beaucoup plus rapides qu'avec un logiciel traditionnel, ce qui se traduit par une réduction correspondante des coûts.
Nous développons également un nouveau type d'approche logicielle de la gestion de l'usine, que nous appelons le système d'exploitation de l'usine, et nous le mettons en œuvre dans l'usine 1, notre premier site de production. Notre mission est de révolutionner complètement l'industrie des pièces usinées CNC, qui pèse 100 milliards de livres sterling, en offrant une qualité de niveau aérospatial à environ la moitié du prix, pour les clients qui ont besoin d'une pièce unique ou de séries de centaines ou de milliers de pièces.
QUELS SONT LES PROBLEMES FONDAMENTAUX POSES PAR LES APPROCHES ACTUELLES DE LA FABRICATION PAR CNC ?
Trois problèmes fondamentaux se posent aujourd'hui dans l'industrie. Premièrement, avant de pouvoir commencer à produire des composants, il faut programmer la machine à l'CAM . Cette opération est extrêmement complexe, prend beaucoup de temps et exige de grandes compétences. Cela rend les prototypes et les petits lots très coûteux, car le coût ne peut pas être réparti. En outre, le nombre de programmeurs CAM qualifiés qui partent à la retraite est beaucoup plus élevé que le nombre de ceux qui entrent dans la profession, de sorte que nous sommes confrontés à une pénurie de main-d'œuvre qualifiée.
La seconde est qu'il existe des billions de façons de produire ne serait-ce qu'un simple composant avec une machine à commande numérique, mais que seules certaines d'entre elles sont rapides. Les gens sont assez doués pour trouver une solution qui fonctionne, mais il est beaucoup plus difficile de trouver la solution optimale. Notre expérience suggère que la plupart des composants sont produits moins de la moitié du temps qu'ils pourraient théoriquement l'être, et sont donc généralement deux fois plus chers que nécessaire - une observation sur laquelle les groupes de recherche sur l'usinage et les fabricants d'outils et de machines que nous connaissons sont d'accord avec nous.
Le troisième est que l'industrie dans son ensemble, de la commande à la livraison - même si l'on ne tient pas compte de la programmation CAM - est moins efficace qu'elle ne pourrait l'être. Il doit encore commencer à récolter les fruits de l'automatisation, des logiciels et de la robotique avancés ou des approches de gestion de la chaîne d'approvisionnement et de l'organisation de premier ordre.
QUELS SONT LES PROBLEMES FONDAMENTAUX POSES PAR LES APPROCHES ACTUELLES DE LA FABRICATION PAR CNC ?
Trois problèmes fondamentaux se posent aujourd'hui dans l'industrie. Premièrement, avant de pouvoir commencer à produire des composants, il faut programmer la machine à l'CAM . Cette opération est extrêmement complexe, prend beaucoup de temps et exige de grandes compétences. Cela rend les prototypes et les petits lots très coûteux, car le coût ne peut pas être réparti. En outre, le nombre de programmeurs CAM qualifiés qui partent à la retraite est beaucoup plus élevé que le nombre de ceux qui entrent dans la profession, de sorte que nous sommes confrontés à une pénurie de main-d'œuvre qualifiée.
La seconde est qu'il existe des billions de façons de produire ne serait-ce qu'un simple composant avec une machine à commande numérique, mais que seules certaines d'entre elles sont rapides. Les gens sont assez doués pour trouver une solution qui fonctionne, mais il est beaucoup plus difficile de trouver la solution optimale. Notre expérience suggère que la plupart des composants sont produits moins de la moitié du temps qu'ils pourraient théoriquement l'être, et sont donc généralement deux fois plus chers que nécessaire - une observation sur laquelle les groupes de recherche sur l'usinage et les fabricants d'outils et de machines que nous connaissons sont d'accord avec nous.
Le troisième est que l'industrie dans son ensemble, de la commande à la livraison - même si l'on ne tient pas compte de la programmation CAM - est moins efficace qu'elle ne pourrait l'être. Il doit encore commencer à récolter les fruits de l'automatisation avancée, des logiciels et de la robotique ou des approches de gestion de la chaîne d'approvisionnement et de l'organisation de premier ordre.
QUELS SONT LES AVANTAGES DE L'APPROCHE CLOUDNC PAR RAPPORT AUX APPROCHES EXISTANTES ?
Les trois principales facettes de l'offre CloudNC s'attaquent de front à ces problèmes. En éliminant la programmation manuelle de la machine CNCCAM programmationCAM ), en réduisant les temps de cycle d'usinage grâce à des instructions optimisées de la machine CNC et en perfectionnant les opérations de l'usine grâce à des logiciels, des processus et une culture organisationnelle avancés, nous pouvons offrir aux clients des pièces de qualité aéronautique à des prix défiant toute concurrence.
Notre logiciel de programmation CAM alimenté par l'AI réduit les jours ou les semaines nécessaires à la programmation à quelques minutes seulement. Pendant ce temps, en tirant parti de la puissance de calcul massive du cloud, notre logiciel d'AI peut examiner un très grand nombre de méthodes possibles et sélectionner l'une des meilleures. Le résultat est à la fois plus efficace et de meilleure qualité. Factory 1 a été construite en tenant compte de ce processus, en tirant parti des meilleures machines CNC disponibles et en les utilisant au maximum de leur potentiel.
Si l'optimisation de la programmation et de l'usinage constitue l'essentiel de la valeur ajoutée de CloudNC, il existe un énorme potentiel d'optimisation de tous les autres aspects des opérations de l'usine. En partant d'une feuille blanche et en ayant la capacité de développer rapidement de nouveaux logiciels, nous pouvons créer et développer des outils pour automatiser tous les aspects, de la programmation intelligente à l'inspection, en passant par la gestion du système qualité.
Nous avons constaté que l'usinage en sous-traitance n'est pas bien servi par les fournisseurs de logiciels existants, en particulier lorsqu'il s'agit de la gestion de l'usine. Alors que les technologies de l'industrie 4.0 et les logiciels sur mesure peuvent atteindre les opérateurs traditionnels avec le temps, nous nous attaquons à ce problème avec notre propre système d'exploitation d'usine développé en interne et conçu spécifiquement pour résoudre les défis de l'usinage en sous-traitance.
Le fait de partir d'une feuille blanche nous a également permis de mettre en œuvre les meilleures solutions de l'industrie 4.0 disponibles auprès de tiers sans avoir à nous préoccuper de nos systèmes existants, car nous n'en avons pas !
NOUS AVONS APPRIS QUE VOUS AVIEZ CONSTRUIT UNE USINE. PARLEZ-NOUS-EN.
La courbe d'apprentissage de la construction de l'usine 1 a été incroyablement raide et tout à fait fascinante. Nous avons l'intention d'en faire un espace où nous développerons un "modèle" d'usine modulable que nous pourrons ensuite utiliser pour nous développer rapidement, et nous avons un plan très ambitieux mais tout à fait réalisable pour construire d'autres usines au Royaume-Uni presque immédiatement, avec d'autres usines à développer à l'échelle internationale peu de temps après.
nous avons produit au moins quelques lots pour presque tous les secteurs de l'industrie manufacturière aujourd'hui
L'usine 1 dispose des meilleures machines CNC disponibles, provenant notamment de DMG Mori et Mazak, soutenues par l'automatisation robotique la plus performante d'Erowa. Notre mission ultime est de construire des usines entièrement autonomes et flexibles dans lesquelles la tarification, la chaîne d'approvisionnement (des matières premières à l'exécution), la production, l'assurance qualité, l'emballage, le chargement et l'expédition seront entièrement automatisés et gérés par logiciel, qu'il s'agisse de lots de 1 ou de 100 000 pièces. Notre personnel spécialisé ne prendra le relais que dans les cas les plus difficiles et les plus intéressants.
Nous voulons que l'élément humain apporte une valeur ajoutée grâce à ses compétences uniques, et non qu'il effectue des tâches répétitives qui sont soit ennuyeuses, soit dangereuses, soit sales. L'usine 1 a été construite dans cette optique : elle est hautement automatisée et très flexible, ce qui nous permet de tester rapidement de nouveaux logiciels, de nouvelles technologies d'automatisation et de nouvelles pratiques au fur et à mesure que nous les développons.
QUEL EST LE PLAN D'AFFAIRES ? PRÉVOYEZ-VOUS D'ACCORDER DES LICENCES POUR LA TECHNOLOGIE DE BASE OU DE CONSTRUIRE D'AUTRES USINES ?
Notre objectif n'est pas d'accorder une licence pour la technologie de base du logiciel d'AI , mais de faire la preuve de notre technologie et de construire rapidement de nouvelles usines capables d'étendre notre capacité de livraison à un nombre croissant de clients. Plusieurs raisons justifient cette approche, mais la principale est que nous pouvons obtenir de bien meilleurs résultats pour nos clients en développant des logiciels et des pratiques permettant d'optimiser chaque étape du parcours du composant dans l'usine, du devis initial à l'expédition, plutôt que les seules étapes de programmation et d'usinage.
L'automatisation de l'usinage et de la programmation CAM ouvre des possibilités intéressantes telles que l'établissement automatique de devis parfaitement précis et la planification dynamique et puissante de la production, toutes deux impossibles à réaliser sans la technologie de base de CloudNC. Il ne s'agit là que de quelques exemples sur lesquels nous travaillons actuellement, mais la liste est énorme. Notre objectif est que, dans quelques années, il soit difficile de repérer plus de quelques instants de temps ou d'activité sans valeur ajoutée à n'importe quel stade d'une usine CloudNC, avec les avantages correspondants pour nos clients.
AVEC QUELS CLIENTS TRAVAILLEZ-VOUS DÉJÀ ? QUELLES SONT VOS CAPACITÉS ET VOS DÉLAIS DE LIVRAISON ACTUELS ?
L'usinage CNC concerne presque tous les secteurs de l'industrie. L'aérospatiale, la défense, la médecine et le pétrole et le gaz sont les secteurs auxquels nous fournissons les plus gros volumes actuellement, mais nous avons produit au moins quelques lots pour presque tous les secteurs verticaux de la fabrication. Le seul segment auquel je pense pour lequel nous n'avons pas encore travaillé est celui des moules et matrices.
Bien qu'elle ne soit ouverte que depuis quelques mois, l'usine 1 fonctionne déjà à pleine capacité. Cela nous conforte dans l'idée que l'industrie est prête et attend CloudNC, et nous cherchons déjà des sites pour d'autres usines. Nos prix signifient que la capacité se remplit rapidement, même au rythme actuel d'installation de nouvelles machines. C'est pourquoi nous développons actuellement une solution accélérée qui tire parti de l'absence de goulot d'étranglement dans la programmation CAM pour les travaux nécessitant des délais de livraison serrés. En d'autres termes, nous pouvons continuer à prendre de nouvelles commandes à des prix extrêmement réduits par rapport aux méthodes existantes, et nous serons bientôt en mesure d'atteindre un pourcentage similaire de réduction des coûts par rapport à des services accélérés tels que Proto Labs, tout en fournissant des pièces de bien meilleure qualité.
QU'EST-CE QUI EMPÊCHE D'AUTRES FABRICANTS DE PRODUITS DE PRÉCISION DE COPIER VOTRE MODÈLE ? QUELLES PROTECTIONS AVEZ-VOUS MISES EN PLACE ?
Nous espérons que l'industrie manufacturière dans son ensemble copiera notre modèle, car nous nous engageons pleinement à être un étalon-or de la fabrication moderne, compatible avec l'industrie 4.0. Notre mission est de réaliser une révolution de l'autonomie dans la fabrication, et cela ne peut pas se faire seul. En ce qui concerne notre technologie de base, rien n'empêche d'autres personnes de chercher à la reproduire. Ce que je dirai, cependant, c'est que nous pensons disposer de certains des meilleurs talents mondiaux en matière d'ingénierie logicielle, qui ont consacré plusieurs années au développement de la technologie de base - nous avons appris à nos dépens à quel point l'automatisation de l'usinage est difficile !
QUEL EST L'HISTORIQUE DU PROJET ET COMMENT L'AVEZ-VOUS LANCÉ ?
J'ai cofondé la société avec notre directeur technique, l'ingénieur logiciel Chris Emery. Mais notre équipe s'est rapidement agrandie pour atteindre plus de 70 personnes - et ce nombre augmente de dix à vingt par mois à l'heure actuelle !
Lorsque Chris et moi avons commencé, nous avons reçu le soutien et les encouragements de nombreuses sources différentes, notamment InnovateUK, le Centre de recherche sur la fabrication avancée (AMRC), le Centre des technologies de fabrication (MTC) et le Groupe de fabrication de Warwick (WMG).
Notre vision ultime est de repousser les limites au maximum. Nous voulons posséder et exploiter les meilleures installations de production au monde.
Nous avons été en mesure d'attirer plus de 11 millions de livres sterling en capital-risque à ce jour, ce qui nous a permis de nous développer et d'ajouter des contacts et des compétences vitales à CloudNC. Actuellement, notre incroyable équipe comprend un groupe d'ingénieurs logiciels de renommée mondiale et une équipe de direction ayant une vaste expérience de l'évolution de start-ups technologiques pour devenir certaines des entreprises les plus prospères au monde, notamment Uber, Betfair et Fetchr.
L'équipe dirigeante possède également une expérience de pointe dans le domaine de l'industrie 4.0 et de l'assemblage en site vierge d'opérations massives dans les domaines de l'aérospatiale, de l'espace et de l'automobile, et même des compétences en ingénierie qui ont permis d'envoyer le Curiosity Rover de la NASA sur la planète Mars. Notre potentiel humain est plus qu'à la hauteur de notre potentiel technologique et nous sommes tous très enthousiastes quant à l'avenir de l'usinage CNC pour CloudNC et le monde en général.
QUELLE EST VOTRE VISION ULTIME ? ET QUELLES SONT LES PROCHAINES ÉTAPES POUR Y PARVENIR ?
Notre vision ultime est de repousser les limites au maximum. Nous voulons posséder et exploiter les meilleures installations de fabrication au monde - les plus flexibles, les plus efficaces et les plus productives. Nous cherchons à nous mettre au défi de repousser ces frontières jusqu'à la limite technologique, en faisant appel aux esprits les plus brillants pour relever les défis sur la voie d'une fabrication flexible et totalement autonome.
Nous entrevoyons un avenir tout à fait à notre portée, où commander des pièces est aussi simple et rapide que de commander un t-shirt personnalisé sur l'internet. Et nous sommes très enthousiastes à l'idée de ce qu'une telle capacité d'usinage CNC signifie pour l'industrie : des produits moins chers, des cycles d'innovation plus rapides et une plus grande accessibilité à la fabrication de précision.
Nous voulons éliminer les goulets d'étranglement et aider l'industrie à être plus flexible, plus efficace et plus innovante. Toute vision commence par une idée, un concept. Il faut ensuite beaucoup de travail pour que l'opération fonctionne et commence à tenir ses promesses. C'est là que nous en sommes pour l'instant : tenir la promesse du possible. Notre message à l'industrie est de nous laisser essayer - il n'y a rien de plus simple, il suffit de nous contacter, aucun travail n'est trop petit, aucun travail n'est trop grand !
CloudNC à l'honneur dans The Engineer .
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