Paragon Space Development : optimiser le rendement de la fabrication spatiale grâce à CAM

Paragon Space Development Corporation
James Schuler
Paragon Space Development : optimiser le rendement de la fabrication spatiale grâce à CAM

James Schuler est directeur des opérations chez Paragon Space Development Corporation, à Tucson, en Arizona. Paragon conçoit, développe et fabrique des systèmes de survie et de régulation thermique destinés aux missions spatiales habitées.

Nous avons discuté avec James des contraintes liées à la fabrication aérospatiale, de la manière dont Paragon intègre CAM dans son processus de travail, et des raisons pour lesquelles il estime que AI un rôle majeur dans l'avenir de l'usinage.

  • Qui êtes-vous et où êtes-vous basé ?

Je m'appelle James Schuler. Je suis directeur des opérations chez Paragon Space Development Corporation, une entreprise basée à Tucson, en Arizona.

  • Qui sont vos clients et que faites-vous pour eux ?

Paragon Space fabrique, développe et conçoit des systèmes de survie et de régulation thermique destinés aux missions spatiales habitées.

Parmi nos clients, nous collaborons avec la NASA sur plusieurs projets différents, et nous faisons partie de l'équipe Northrop pour HALO, l'avant-poste d'habitation et de logistique. Il s'agira de notre nouvelle station spatiale lunaire, qui devrait être mise en orbite dans le courant de l'année prochaine.

L'un des aspects des vols spatiaux habités consiste non seulement à assurer la survie des astronautes, mais aussi à garantir leur confort. Nous avons fabriqué des composants pour nos systèmes de contrôle de l'humidité, qui maintiennent le taux d'humidité ambiante à l'intérieur de la cabine afin que les astronautes se sentent à l'aise. Ces systèmes permettent également de récupérer ce liquide afin qu'il puisse être évacué du vaisseau ou réutilisé pour des expériences, la purification de l'eau potable, ou toute autre application nécessaire.

J'ai participé à notre programme de radiateurs tout au long de mon mandat ici. J'ai travaillé sur des radiateurs montés sur la coque destinés à évacuer la chaleur des composants électroniques des engins spatiaux. Nous faisons partie de l'équipe Dream Chaser avec Sierra Space et , ce qui fait sans doute notre renommée ici chez Paragon, l'une des choses pour lesquelles nous sommes le plus connus est notre technologie de récupération de l'urine. Actuellement, sur la Station spatiale internationale, nous avons notre unité de traitement, qui récupère 98 % de l'eau contenue dans l'urine de la station pour une utilisation potable en aval.

  • Quels sont les défis que vous devez relever dans votre entreprise aujourd'hui ?

Le développement rapide des composants est une constante dans tous les secteurs, et en particulier dans l'industrie aérospatiale. Chez nous, ce sont les exigences qui changent sans cesse, et ce, à tout moment. La question est donc : comment s'adapter ? Comment s'ajuster à ces changements ?

Nous avons une équipe chargée de la gestion du cycle de vie des produits qui examine en permanence les changements, les ajustements apportés pour répondre à ces exigences strictes, puis la manière dont nous communiquons ces informations à l'atelier. Quand cette information nous parvient, on se dit : « D'accord, c'est super, mais maintenant, nous allons avoir un temps d'arrêt et nous devons reprogrammer cette pièce qui est actuellement en cours de fabrication. Elle est sur la machine en ce moment même, nous allons faire tourner la machine en mode automatique cette nuit, qu'est-ce que vous allez faire ? »

Avant CAM , la mise en production des conceptions constituait un énorme goulot d'étranglement pour nous. Nous sommes capables de programmer les pièces et de les fabriquer, mais comment les faire passer par la production ? Nous fabriquons 500, 600, 700 pièces chaque trimestre, mais il s'agit de petites quantités (trois pièces), d'une grande variété de modèles et de pièces très complexes et très [précises]. Le flux de ces commandes varie constamment. Comment gérer et suivre tout cela ? Cela a été un défi de taille et un véritable goulot d'étranglement pour nous par le passé.

  • Quand avez-vous commencé à utiliser CAM ?

Nous avons commencé à utiliser CAM il y a environ un an, nous approchons donc de notre anniversaire avec ce logiciel.

  • Comment l'utilisez-vous ? Comment CAM vous aide-t-il et comment s'intègre-t-il dans votre flux de travail ?

Nous l'utilisons principalement pour la rétro-ingénierie des mâchoires souples. C'est la fonctionnalité que nous préférons par-dessus tout dans ce logiciel. Je discutais aujourd'hui avec notre opérateur-ajusteur et nous nous demandions comment nous allions maintenir cette pièce pour l'opération 3. Il m'a répondu : « On va usiner des mâchoires souples. Je te prépare un programme dans cinq minutes. Tu pourras commencer à les usiner. Tout sera prêt pour le fonctionnement en mode automatisé dès ce soir. »

Cela leur a permis d’alterner entre flexibilité et créativité dans leur approche du travail. D’habitude, nous avions une file d’attente de trois, quatre, voire cinq projets en attente. Si nous avions dit : « Oh là là, on arrête pour ce soir. On va perdre du temps machine », on se disait : « Non, pas du tout. Changeons de cap. Standardisons l’outillage. Standardisons nos méthodes de travail et nos dispositifs de serrage. » CAM nous a aidés dans ce domaine, ainsi que pour l’ébauche.

Même si nous ne pouvons pas terminer une pièce, si nous avons la possibilité de la faire tourner en mode « lights-out » (sans surveillance) lors d’un cycle d’ébauche, CAM nous offre la flexibilité d’utiliser ce curseur [dans l’Explorateur des paramètres de coupe] pour ajuster à notre guise l’agressivité de notre trajectoire d’outil. Nous utilisons des trajectoires très prudentes quand il n’y a personne sur place. Cela permet de prolonger la durée de vie des outils. Lorsque nous arrivons le matin, la pièce est déjà achevée à 60, 70 ou 80 %.

Nous utilisons [CAM ] pour tout type de projet, qu'il s'agisse d'extrusions sur mesure, de billettes ou de travaux sur des tôles de grandes dimensions. Nous disposons ici de fraiseuses à portique de type GRT 510 que nous utilisons pour nos radiateurs, de grandes machines à portique ouvertes à extrémités plates. Elles occupent un espace considérable. Le fait de pouvoir attendre qu’un parcours d’ébauche rapide soit généré, ou même simplement percer une série de trous, la capacité de le faire rapidement, de définir les paramètres, de le faire une fois puis de répéter cette opération dans tout le logiciel, tout cela a été tout simplement fantastique.

Pour l'instant, une seule personne utilise CAM . Notre programmeur principal gère toutes nos machines. Nous disposons de six machines à commande numérique dans l'usine. Nous sommes une petite entreprise, mais notre atout, c'est notre polyvalence. Nous disposons d'un parc de machines varié, comprenant différents types d'appareils, plutôt que de machines axées sur le rendement. Nous préférons avoir la capacité de fabriquer une plus grande variété de pièces plutôt que de pouvoir produire 10 000 pièces à la chaîne.

  • Quelle différence CAM a-t-il apporté à votre entreprise ? Quels sont les avantages pour vous ?

Cela nous a sans aucun doute permis d'augmenter notre rendement. Je dirais que nous sommes désormais plus efficaces et performants.

Nous utilisons un logiciel de validation d'outils en tandem avec CAM , et le fait de pouvoir vérifier son travail par un tiers nous a permis de faire davantage confiance au logiciel. Ainsi, mes opérateurs n'ont plus besoin de rester assis à regarder tourner la broche pendant des cycles de deux ou trois heures. Ils sont ravis de pouvoir dire : « Bon, j'ai effectué le repérage de mes outils. Rien ne s’est bloqué. Je peux régler un minuteur en sachant que ça va tourner pendant 30 ou 40 minutes, puis revenir », et ils ont confiance dans le parcours d’outil et dans ce que le logiciel a généré.

C'est un atout considérable. Cela nous permet de maintenir un temps de fonctionnement optimal des machines, d'assurer la continuité de la production en mode automatisé et d'obtenir un meilleur rendement avec une petite équipe.

C'est certain, rien que les mâchoires souples ont déjà été rentabilisées. Même si on ne l'utilisait que pour ça, je pense que le logiciel Paragon se serait déjà rentabilisé tout seul.

  • Quel est l'impact de l'utilisation de CAM pour vos clients ?

Il arrive parfois que nos clients nous disent : « Écoutez, tous les maillons de notre chaîne d'approvisionnement sont saturés. Auriez-vous des capacités disponibles ? » Nous constatons la même chose chez certains de nos fournisseurs, ainsi que chez des clients qui nous disent : « Les rôles sont inversés. Nous avons pris du retard. Pourriez-vous nous dépanner en cas de besoin ? »

Si nous avons du temps libre sur la machine, oui, nous sommes ravis de la mettre à disposition pour faire de la programmation hors ligne ou même d'usiner nous-mêmes les pièces.

  • Comment envisagez-vous d'utiliser CAM à l'avenir ?

Je pense que c'est une question d'évolutivité à ce stade. Nous sommes en train d'affiner nos bibliothèques d'outils. C'était l'un des défis auxquels nous avons été confrontés lors de la mise en œuvre initiale CAM .

Cette standardisation des outils et des dispositifs de serrage nous a vraiment aidés à définir et à mettre en place notre plan d'optimisation au sein de l'usine. À quoi ressemble donc un agencement standard ? Quels types de pièces conviennent le mieux à quelle machine ? Je pense que les opérateurs et les programmeurs commencent désormais à communiquer plus efficacement entre eux, sachant par exemple : « Avant, on usinait cette pièce sur nos dispositifs de serrage à point zéro. En fait, on préfère désormais l'usiner sur le mandrin à vide. » Modifions donc la façon dont nous avons programmé cela.

Cela nous permet de nous adapter et d'apporter ces modifications rapidement sans avoir à dire : « Je ne peux pas me permettre un retard de quatre jours pour faire reprogrammer ça. Je dois remettre ça en machine. » Cela a sans aucun doute permis de mieux réfléchir à la communication et à la planification, tant du point de vue de l'APQP que sur le plan opérationnel : comment allons-nous aborder une pièce et comment allons-nous la mener à bien ?

  • Selon vous, quel sera l'impact de CAM sur la fabrication et l'usinage ?

Je pense que le principal obstacle dans le secteur manufacturier est de surmonter les appréhensions liées à l'utilisation AI. Lors de notre premier entretien commercial et de notre première consultation, l'une des questions posées était : « À quoi cela va-t-il vous servir ? » Pour nous, il s'agissait de la suite logique. Quelles étapes opérationnelles sommes-nous convaincus que cela pourrait prendre en charge ?

Si vous n'utilisiez [CAM ] que pour les mâchoires souples et les opérations d'ébauche, j'estimerais à peu près que cela nous a permis de regagner entre 40 et 50 % de rendement dans notre travail quotidien. Et cela dans un environnement caractérisé par une grande diversité de modèles et de faibles volumes de production. Je dirais que c'est assez impressionnant, sachant qu'un seul programmeur gère six machines.

Si c'est ce que vous recherchez, si vous êtes une small shop vous souhaitez vous développer en tant que programmeur indépendant, ou même l'utiliser comme un tremplin pour ceux qui n'ont pas forcément l'expérience requise mais dont vous avez besoin pour redynamiser votre service de programmation, je pense qu'il y a des opportunités pour tout le monde. Mais il faut être prêt à essayer de nouvelles choses.

Je pense que nous, dans les services opérationnels et la production, avons parfois tendance à nous enfermer dans nos habitudes. C'est donc sortir de ce schéma qui constitue le véritable défi de AI le secteur manufacturier, non seulement pour CAM , mais aussi pour son adoption à l'échelle mondiale.

  • Y a-t-il quelque chose d'important qui n'ait pas été abordé ci-dessus ?

L'un des points essentiels pour ceux qui souhaitent adopter CAM est le suivant : assurez-vous d'avoir tout bien préparé. Identifiez les étapes à suivre et effectuez ce travail préparatoire afin d'être prêt à démarrer sur les chapeaux de roue dès que vous vous lancerez.

Si vos bibliothèques d'outils ne sont pas organisées en fonction des outils que vous utilisez quotidiennement, cela peut vous ralentir. CAM est un excellent outil dans la mesure où il vous recommande des outils, mais comme nous l'avons tous constaté, cette bibliothèque peut rapidement compter jusqu'à 10 000 outils différents, ce qui n'est pas le but recherché ici. L'objectif est d'être efficace et performant.

Alors lancez-vous, assurez-vous d'avoir fait le nécessaire, d'avoir bien compris, d'avoir un plan d'action précis et commencez modestement. N'essayez pas de couvrir l'ensemble de l'organisation. Soyez très ciblé. Choisissez un ou deux postes, voire une machine ou un poste de travail, et commencez par là, en voyant ce que vous pouvez faire pour établir des bases solides. Une fois que vous aurez fait cela, reproduisez ce modèle dans le reste de l'usine et vous serez content de l'avoir fait.

[Cette interview a été raccourcie et remaniée pour plus de clarté.]

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