Boîte à outils de la prochaine génération : Walter Meier pour Hele – Walter Meier Solutions

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Boîte à outils de la prochaine génération : Walter Meier pour Hele

27 septembre 2023
Temps de lecture: env. 10 min.

La Hele AG a optimisé sa stratégie d'outillage, mise désormais sur Kennametal et obtient des résultats exceptionnels avec les séries innovantes HARVI et KOR5DA.

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Adrian Kuratli dans la nouvelle salle centrale de distribution d'outils. La nouvelle stratégie en matière d'outils va dans le sens d'une réduction du nombre de fournisseurs d'outils et d'un stockage central des outils, notamment du préréglage et de la mesure.

Hele AG, fournisseur de précision dans le domaine du fraisage et du tournage-fraisage, a réorienté sa stratégie en matière d’outils. Le nombre de fournisseurs d’outils a été réduit. Dans le domaine du carbure monobloc (VHM), l’accent est désormais mis sur Kennametal. La série universelle HARVI pour l’usinage de l’acier et la série KOR5DA conçue pour l’usinage de grands volumes d’aluminium apportent des avantages significatifs à Hele AG.

En 2019, Adrian Kuratli (gérant) a repris Hele AG dans le cadre d’un rachat par la direction (MBO). Depuis la reprise, il s’appuie systématiquement sur des structures de processus modernes afin d’augmenter la productivité et la rentabilité dans l’approvisionnement en outils et la logistique. Les séries d’outils en carbure monobloc HARVITM 1 TE (pour l’acier jusqu’à la fonte) et KOR5DA (pour l’AL et les métaux non ferreux) de Kennametal jouent un rôle important à cet égard.

Entreprise fournisseur spécialisée dans le fraisage

Avec 20 employés, onze centres de fraisage et deux centres de tournage-fraisage, Hele AG se concentre sur le fraisage. Environ 2 000 ordres de fabrication doivent être coordonnés et traités chaque année. L’éventail des tâches est donc diversifié : tout est possible lors du fraisage de la taille du poing jusqu’à une longueur d’arête de trois mètres, en tournant d’un diamètre de 10 à 800 mm (800 mm : centre d’usinage à table rotative). L’aluminium, l’acier inoxydable, l’acier et la fonte sont les matériaux les plus couramment traités, et toute la gamme des matériaux, y compris l’Inconel, est également traitée. Les livraisons sont destinées aux secteurs du transport ferroviaire, de l’alimentation et du bâtiment, généralement à la construction mécanique générale.

La taille des séries varie d’une pièce unique à 4 000 pièces par an. Parfois, des séries plus importantes sont également fabriquées. Un exemple actuel est une opération de fraisage de 80 000 pièces. Dans ce cas, les pièces brutes sont des pièces brutes forgées. Grâce à un pont pivotant, 50 composants sont produits sur la machine en une seule fois en quatre heures. La pièce suivante arrive ensuite sur la machine par transfert de palettes.

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Mendim Ramadani (à gauche, conseiller technico-commercial (outils) Walter Meier (Fertigungslösungen) AG et Adrian Kuratli (gérant de Hele AG) sont très satisfaits des résultats des outils en carbure monobloc de Kennametal.

Approvisionnement en outils antérieur

Voilà pour un bref aperçu des compétences de fabrication de l’entreprise, pour revenir à l’optimisation des processus : un segment à la fois partiel et clé de l’optimisation des processus est l’approvisionnement et la gestion des outils, qui étaient auparavant organisés de manière plutôt hétérogène et reposaient en partie sur les coûts d’un outil par outil. Cette dernière est indépendante des performances et de la durée de vie des outils. La précédente stratégie d’approvisionnement en outils a abouti à un nombre relativement élevé de fournisseurs d’outils, ce qui n’était pas propice à la logistique des outils, à l’organisation et, en fin de compte, à la rentabilité.

Adrian Kuratli : « De notre point de vue, il n’est plus d’actualité de se concentrer uniquement sur les coûts réels des outils, car les performances réelles des outils et de la production en tant que telle ne peuvent pas être exploitées de manière optimale. C’est pourquoi nous avons procédé à une évaluation complète afin de coordonner de manière optimale l’approvisionnement en outils avec notre environnement de production. »

Potentiel d’optimisation dans le domaine du programme de fraisage VHM (carbure monobloc)

Les spécialistes de la fabrication de Hele AG ont mis à l’épreuve toute la gamme d’outils. L’approvisionnement en outils précédent a été analysé de fond en comble. Dans le domaine des fraises à plaquettes amovibles, il existait déjà des partenaires très efficaces. Il existait cependant un potentiel d’optimisation dans le domaine des fraises en carbure monobloc.

A. Kuratli : « Jusqu’à présent, nous nous sommes appuyés sur un large éventail de fournisseurs de fraises en carbure monobloc. Nous avons clairement vu la nécessité d’agir ici. »

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Image emblématique de la fraise HARVI, avec laquelle une grande variété d'opérations de fabrication, y compris le fraisage de poches, est possible. En même temps, elle apporte d’énormes durées de vie.

Portée de l’outil : logements d’outil 1 600

A. Kuratli : « Pour des raisons stratégiques, nous nous sommes concentrés sur un nombre réduit de fabricants d’outils, mais de meilleure qualité. Il en résulte, entre autres, les avantages suivants. Si nous disposons de quantités plus élevées, nous pouvons obtenir de meilleures structures de prix. Un autre facteur est que les efforts de commande sont réduits. »

Kennametal et Walter Meier (Fertigungslösungen) AG sont devenus l’un des partenaires technologiques car Kennametal dispose d’une gamme complète d’outils, c’est-à-dire qu’elle propose toute la gamme d’outils depuis les fraises et forets en carbure monobloc jusqu’aux outils à plaquettes amovibles. Mais cela est également dû au fait que Kennametal a développé avec la série HARVI, relativement jeune, un outil de fraisage en carbure monobloc, conçu pour une large gamme de pièces allant des métaux ferreux à l’Inconel.

De plus, les fraises en carbure monobloc de Kennametal se sont révélées de très haute qualité. En tant que représentant, Walter Meier dispose également d’une excellente gamme de machines-outils et d’un haut niveau de savoir-faire en matière de fabrication, ce qui a permis de créer des synergies supplémentaires.

Évaluation pratique des outils

Dans le cadre de l’évaluation des outils de fraisage, des tests de fraisage concrets ont été réalisés sur le segment de composant existant.

A. Kuratli : « Nos ingénieurs de fabrication ont été systématiquement impliqués dans la phase d’évaluation afin d’inclure leur expérience dans l’analyse. Étant donné que les fraises à plaquettes amovibles étaient utilisées, nous nous sommes concentrés sur le domaine du carbure monobloc lors de l’évaluation. Il était important pour nous de déterminer les performances des outils Kennametal par rapport à nos outils précédemment utilisés. La performance des outils signifie que nous nous concentrons constamment sur la performance, la sécurité des processus et la qualité des outils. Par exemple, si un outil est 20% plus cher que celui d’un concurrent, mais a une durée de vie ou une productivité 50% plus longue, il est alors économiquement logique d’investir dans des outils plus chers. En fin de compte, le facteur décisif réside dans les coûts globaux à la fin de la chaîne de processus, qui, selon nous, peuvent être considérablement réduits grâce à des outils performants et en se concentrant sur un nombre moins important de fournisseurs d’outils. »

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Ici, la fraise KOR5DA Kennametal est utilisée sur toute la longueur du tranchant lors de l'usinage de l'aluminium.

Comparaison d’outils : durée de vie 5 fois plus élevée

Dans le domaine du carbure monobloc, Hele AG a déjà collaboré avec un fabricant suisse qui fait référence.

A. Kuratli : « Lors de plusieurs tests de fraisage, avec différentes configurations de test et avec différents matériaux, nous avons comparé nos outils en carbure monobloc précédemment utilisés avec les valeurs de performance des outils en carbure monobloc de Kennametal. Il a été démontré que la série HARVI de Kennametal a une durée de vie allant jusqu’à 300 minutes au lieu de 60 minutes par rapport aux fraises en carbure monobloc que nous utilisions jusqu’à présent. C’est un facteur cinq. Nous avons été très surpris par l’excellente durée de vie par rapport aux outils de fraisage que nous avions utilisés auparavant – il ne s’agissait pas de fraises sans nom – c’est pourquoi nous avons effectué d’autres tests qui ont confirmé nos résultats. »

Le tranchant formé augmente considérablement la durée de vie

Mendim Ramadani, conseiller technique des ventes (outils) Walter Meier (Fertigungslösungen) AG : « La cause réside dans les détails : la série de fraises Kennametal « HARVI 1 TE » possède, entre autres, un tranchant formé dans les zones de coupe fortement sollicitées. En conséquence, les charges sont réparties sur une plus grande surface de coupe ; une petite différence, avec un grand effet. »

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Série de fraises en carbure monobloc HARVI : une large gamme de matériaux peut être couverte avec cette série. Des alliages hautes performances et hautes températures, de l'acier, de l'acier inoxydable à la fonte.

Fraises universelles puissantes en carbure monobloc HARVI 1 TE

M. Ramadani : « La force de la série de fraises en carbure monobloc HARVI est de pouvoir couvrir une large gamme de matériaux. Des alliages hautes températures et hautes performances, en passant par l’acier, les aciers inoxydables jusqu’à la fonte, un taux d’enlèvement de copeaux élevé pouvant être généré dans tous les matériaux. »

A. Kuratli : « Ce dont M. Ramadani parle, c’est précisément du caractère universel de l’outil, si important pour notre large éventail de tâches. Nous recherchions exactement un tel outil. Je ne peux pas penser à une meilleure alternative. De plus, les données de performance sont correctes tant pour les données de coupe que pour la durée de vie de l’outil. Et dans une grande variété de matériaux. Kennametal a développé ici une série de fraises très convaincantes. Au lieu de quatre types de fraises pour quatre matériaux, nous misons désormais sur la série HARVI, qui couvre l’ensemble du spectre d’usinage, ne surcharge pas nos magasins d’outils et réduit les coûts d’outils eux-mêmes – ainsi que les efforts logistiques. »

Il faut se concentrer sur le taux d’enlèvement de copeaux ou la durée de vie de l’outil

A. Kuratli : « Nous faisons dépendre les vitesses d’avance avec lesquelles nous faisons fonctionner les outils d’une vision économique globale du travail. Tant le temps d’usinage (coûts des machines) que la durée de vie des outils jouent un rôle important. Nous essayons d’évoluer vers un optimum où ni les coûts des outils ni les coûts des machines n’augmentent inutilement. Pour les moyennes et grandes séries, nous nous concentrons donc systématiquement sur des optimisations dans le domaine des taux d’enlèvement de copeaux. »

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Mendim Ramadani et Jassim Aziz (chef d'équipe Fraisage) devant le nouvel Alzmetall. La série de fraises KOR5DA pousse la machine à ses limites de performances.

Aluminium : la fraise KOR5DA pousse la machine à ses limites de performances

Un autre point fort est la série KOR (KOR = King of Roughing) de Kennametal pour l’usinage des métaux non ferreux.

M. Ramadani : « Les fraises en carbure monobloc KOR sont une série de fraises pour l’aluminium et les métaux non ferreux qui impressionnent par leurs énormes taux d’enlèvement de copeaux. Elles sont conçues pour des taux d’enlèvement de copeaux maximum. »

A. Kuratli : « Je peux confirmer qu’avec les fraises KOR, nous amenons notre dernier centre d’usinage directement à sa limite de performance pour l’usinage de gros volumes d’aluminium. Cela nous a surpris de manière positive. Avec les fraises Kennametal KOR, nous misons sur des taux d’enlèvement de copeaux maximum. Nous atteignons actuellement des vitesses d’avance allant jusqu’à 20 m/min. Les limites ne résident pas dans l’outil, mais dans les performances de la broche principale. »

Comme le suggèrent les phrases d’introduction, les fraises KOR5DA sont conçues pour l’ébauche de pièces en aluminium et sont généralement conçues pour le fraisage dynamique avec peu d’engagement radial sur toute la longueur de fraisage. Les brise-copeaux et l’alimentation interne en liquide d’arrosage via le canal de refroidissement central permettent une évacuation efficace des copeaux de la zone de coupe et réduisent la température.

Cinq arêtes de coupe permettent des avances et un taux d’enlèvement de copeaux élevés. Une forme de rainure à copeaux spécialement développée assure le flux de liquide d’arrosage, une évacuation efficace des copeaux et une profondeur de coupe maximale de 3xD et désormais également en 5xD.

M. Ramadani : « Lors de l’usinage de l’aluminium, la fraise KOR5DA peut être utilisée avec des avances de table jusqu’à 66% plus élevées par rapport à la concurrence. Une queue Safe-Lock empêche l’extraction de la fraise à queue du mandrin. »

Conclusion

A. Kuratli : « Si vous avez sur une machine des petites séries en constante évolution avec des pièces individuelles et des matériaux changeants, la stratégie consistant à utiliser des outils pouvant être utilisés dans une grande variété de matériaux différents présente de notre point de vue de nombreux avantages. Cela dépend de l’ensemble de la logistique des outils, des temps improductifs, des coûts des outils, de la taille du magasin d’outils, des efforts de mise en place des outils, etc. Nous avons pu réduire le stock d’outils au minimum et nous travaillons grâce aux atouts des fraises Kennametal hautes performances de manière très productive et économique. »

Auteur

Matthias Böhm

Rédacteur en chef SMM

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