Koenig & Bauer AG

KBA choisit le logiciel TopSolid’Cam de Missler Software pour la programmation CN.

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Nom :	Koenig & Bauer AG
Adresse :	Friedrich-Koenig-Str. 4 D-97080 Würzburg
Tel :	+49 (0) 0931/909-0
Site web :	www.kba-print.de
Licences :	56 TopSolid’Cam
Activité :	Fabricant de rotatives et machines d'imprimerie

Comme toute entreprise de taille internationale, le constructeur allemand de machines à imprimer Koenig & Bauer est confronté au besoin d’introduire ses produits sur le marché mondial rapidement et à moindre frais. Pour cela, la fabrication a aussi un rôle à jouer. Grâce à l’utilisation du logiciel TopSolid’Cam de Missler Software, l’entreprise compte accélérer et réduire les temps de mise au point et de fabrication.

Avec 8000 employés et un chiffre d'affaires annuel d’environ 1,7 milliards d’euros, le groupe Koenig & Bauer est l’un des plus grands constructeurs de machines à imprimer dans le monde et le constructeur offrant la gamme la plus complète. Celle-ci couvre tous les domaines, de l’impression de journaux et d’annuaires en impression offset feuille ou rotative labeur, en passant par l’impression numérique ou l’impression d’illustrations par gravure. La société mère du groupe, Koenig & Bauer AG (KBA), a été fondée en 1817 et possède des usines à Wurtzbourg, Frankenthal, Radbeul et Trennfeld. Le groupe possède également le site de fabrication de machines KBA-Mödling AG en Autriche, qui produit ses propres machines pour l’impression de billets de banque et des composants pour les machines d’impression de formulaires, ainsi que plusieurs autres filiales nationales et internationales dédiées à des produits de niche.

La pression imposée par le temps et les coûts constituent les défis principaux que KBA relève sur le marché international. « Au cours des six ou sept dernières années, le temps de production des grosses machines est passé de 24 mois à 9-12 mois. L’ensemble du processus, de la planification et la conception à la production, en passant par l’obtention des moules, a été réduit » explique Andreas Göttker, responsable de la fabrication et de la fonderie chez KBA à Wurtzbourg. « Parallèlement, la réduction des coûts joue un rôle de plus en plus important car nous ne devons pas faire face uniquement à la concurrence européenne, mais sommes également présents dans des régions à forte croissance comme la Chine. Nous y sommes confrontés aux fournisseurs régionaux qui proposent leurs machines à des conditions complètement différentes. Pour nous établir sur ces marchés, nous devons adapter le prix et la technologie de nos produits aux spécificités locales. »

Des configurations spécifiques au client

Les grandes rotatives, utilisées principalement pour l’impression des journaux, sont conçues et fabriquées au siège de Wurtzbourg et dans les succursales de Frankenthal et de Trennfeld. Contrairement aux machines offset feuille à feuille, ces rotatives ne sont pas produites en série, mais adaptées aux spécificités du client ou du format à imprimer. Les machines ont été conçues de façon modulaire, de sorte qu'il est possible aujourd'hui de les configurer à partir de composants individuels pour chaque commande. Comme Mr Göttker l’a expliqué, la modularité a également été la raison qui a poussé à utiliser un système 3D de CAO pour les études.

Depuis quelques années, nous avons un projet dans la partie fabrication visant à identifier les pièces nécessitant le temps de fabrication le plus long et à appliquer des solutions permettant de le réduire. Cela commence par la normalisation des matériaux bruts, en passant par la compression des processus de planification dans la préparation du travail, la programmation CN, l’assurance de la qualité et la programmation des machines de mesure, jusqu’à l’achat des nouvelles machines multifonctions qui permettront d’usiner des pièces entièrement en une seule phase. Nous continuons à effectuer certaines étapes de la fabrication dans nos propres usines afin d’en réduire le temps, par exemple la fabrication et l’usinage des pièces moulées. « Nous ne pouvons pas accepter de projets dont le délai de livraison est de six mois alors qu’il faut déjà quatre mois pour obtenir les pièces moulées », explique Mr Göttker.

Alors que les concepteurs utilisent le système 3D d’UGS depuis 2000, les programmeurs CN continuent à utiliser leur ancien système de programmation BRAVO NCG parce que, lors des tests de performance, aucun des modules de FAO n’avait jusque là répondu entièrement à leurs attentes. Cependant, en raison des difficultés croissantes liées à la maintenance des ordinateurs VAX, un changement de système est devenu impératif. Dans le choix du système, la position sur le marché et les références de l’éditeur ont joué un rôle, de même que les exigences techniques : « Le nouveau logiciel de FAO devait être compatible avec notre système de CAO et notre gestionnaire d’outil de TDM Systems, et couvrir la plus grande palette de techniques de fabrication possible », insiste Klaus Rüger, responsable de la programmation CN et des équipements de production chez KBA. « Nous possédons tous les procédés d’usinage dont on puisse rêver. »

Un système pour toutes les techniques de fabrication

A l’issue d’une longue sélection, KBA a décidé, en mai de l’année dernière, d’installer TopSolid’Cam pour la programmation CN dans l’ensemble de l’entreprise. Le logiciel de Missler Software a convaincu non seulement par sa polyvalence en termes de techniques de fabrication, mais également parce qu’il propose la meilleure compatibilité avec nos moyens de production pour ce qui est des centres de tournage-fraisage-perçage de WFL Millturn Technologies que KBA utilise sur l’ensemble de ses sites. « C’est cela qui nous a fait connaître Missler Software », explique Göttker. Ce n’est que plus tard que nous avons constaté que nous pouvions utiliser TopSolid’Cam avec toutes les autres applications. Outre les aspects techniques, le logiciel nous a convaincu par sa simplicité d’utilisation qui a plu d'emblée aux utilisateurs de la programmation CN.

D’ici le début de l’année 2009, 56 licences du logiciel de FAO seront installées sur trois sites allemands (Wurtzbourg, Frankenthal et Radebeul) et sur le site autrichien de Mödling. L’installation s’effectuera en quatre phases durant lesquelles les différents groupes de machines passeront à la programmation CN sous TopSolid’Cam et les utilisateurs seront formés. « Il existe sur tous les sites des techniques de fabrication qui se chevauchent » explique Mr Göttker. « C’est pourquoi nous avons organisé le projet de telle sorte que chaque site commence par un groupe de machines différent, dans l’espoir d’exploiter les synergies de manière optimale, c’est-à-dire de pouvoir adapter plus vite aux autres sites les automatisations et les post­processeurs qui y sont développés. » Les collègues de Radebeul et de Mödling, par exemple, se chargent de l'intégration des machines WFL pour l’usinage global.

L’implémentation bénéficie du soutien des trois partenaires commerciaux de Missler Software : NC DATA, Moldtech et Comdata, qui non seulement forment les utilisateurs et fournissent l'assistance, mais également programment les quelques 100 post­processeurs du parc de machines du groupe KBA. L’existence d’un encadrement local a joué en faveur du fabricant de logiciels français dans l’obtention du contrat pour le projet, comme l’explique Mr Göttker : « La réalisation d’un projet commun de cette envergure était envisageable car Missler Software dispose de partenaires compétents sur place qui maîtrisent également les post­processeurs. Autre point positif : la grande flexibilité de l’entreprise et son engagement à prendre en charge le risque lié aux prestations promises. Par ailleurs, le coût de la formation et de la réalisation du projet était compétitif par rapport à ce que les autres fournisseurs proposaient. »

L’automatisation du perçage

KBA a décidé, en connaissance de cause et après avoir pesé le pour et le contre, de ne pas installer une solution de CFAO d’un fournisseur unique. « L’associativité entre les données de CAO et de FAO aurait simplifié la partie modification, mais aurait limité également notre flexibilité d’optimisation proche de la fabrication. « Nos programmeurs CN peuvent toujours effectuer des modifications de dernière minute et ne doivent pas systématiquement s’adresser au concepteur. » Cela mis à part, TopSolid’Cam offre un suivi simple des modifications apportées au bureau d’études. Le système de FAO offre des fonctions de comparaison géométrique puissantes grâce auxquelles il est possible de reconnaître d’un seul coup d’œil la version du fichier de CAO importé.

L’un des avantages essentiels d’une chaîne numérique en CFAO est la possibilité de faire appel, directement dans le programme de CN, aux informations relatives à la fabrication qui sont intégrées aux éléments de construction. Habituellement, lorsque les données de CAO sont lues au format Parasolid, tout comme dans les communications entre Unigraphics et TopSolid, ces informations ne sont généralement pas prises en compte. Missler Software a donc écrit un programme supplémentaire pour KBA, qui exploite les fonctionnalités de perçage des modèles de CAO et affiche les informations qu’elles contiennent sous forme de listes. « Les listes de perçage affichent clairement le type de perçage dont il est question pour une géométrie donnée, et je retrouve tous les éléments importants à la fabrication » explique le programmeur de CN Rainer Wiesner, l’un des utilisateurs référent parmi les programmeurs TopSolid’Cam.

Les listes de perçage constituent la base pour la génération semi-automatique des programmes de perçage, et laissent envisager des gains de temps importants, principalement dans la construction des bâtis. Les imposants bâtis latéraux comportent en effet entre 1500 et 2000 trous, dont 80 à 90 % sont répétitifs. Les programmeurs CN savent certes comment les usiner et quels outils employer. Mais pour mettre cette connaissance en pratique, il convient tout d’abord de l’identifier de manière normalisée et sous forme de cycles d’usinage prédéfinis dans le logiciel de CAO, tâche qui incombe à Rainer Wiesner. Selon lui, l’automatisation des perçages constitue l’un des points forts de TopSolid’Cam.

Des fonctions de simulation sophistiquées

La solution de FAO de Missler Software se démarque en outre par des fonctions de simulation sophistiquées pour lesquelles les programmeurs CN de KBA n’ont pas encore acquis beaucoup d’expérience. Les partenaires régionaux de Missler Software élaborent les modèles volumiques des machines avec les post-processeurs nécessaires à la simulation, de sorte qu’ils n’aient plus qu’à modéliser les posages dans TopSolid. Ils utilisent le modèle de la pièce d’Unigraphics comme géométrie de brut et lui ajoutent, par expérience, une surépaisseur qui peut varier selon la géométrie effective du brut, comme c’est le cas avec les bruts de fonderie. Cela ne présente pas de problème puisque, systématiquement, seules de nouvelles pièces sont usinées. Lorsque l’opérateur machine constate que la surépaisseur est plus importante, il réduit l’avance en conséquence.

Nous ne sommes pas encore en mesure de prévoir si la simulation du programme CN nous permettra d’obtenir une réduction du coût de la mise au point, ni quelle sera son ampleur. « Nous ne nous passerons pas entièrement d’une mise au point car nous ne sommes pas à l’abri d’une erreur lors du réglage des outils, mais je suis certain que nous gagnerons du temps » précise Mr Rüger. Mr Göttker : « Le coût de la mise au point dépend en fin de compte de la qualité du programme CN et de la confiance des opérateurs machine. Il s’agit d’un personnel qualifié qui ne se contente pas de charger un programme CN et d’appuyer sur le bouton.

« Les programmes CN ont maintenant la même qualité qu’avec l’ancien système de programmation » dit Mr Wiesner, qui a déjà créé plusieurs douzaines de programmes CN avec TopSolid’Cam. « Nos employés sont bien évidemment très bien formés. La majorité d’entre eux travaillait auparavant à l’atelier et connaît très précisément le fonctionnement des machines pour lesquelles ils génèrent des programmes CN. Le tiers des programmeurs CN à Wurtzbourg et sur les autres sites utilisent maintenant TopSolid’Cam, même de manière exclusive. Dans le cas de pièces similaires pour lesquelles un programme CN existe déjà, les modifications sont encore apportées à l’aide de l’ancien système, pour aller vite.

Les utilisateurs doivent s’adapter

L'emploi du nouveau système de programmation 3D représente une adaptation significative des utilisateurs car ils avaient l’habitude d’écrire leurs programmes dans un langage dont ils savaient quelle opération une instruction allait déclencher. Désormais, ils traitent des modèles volumiques, ce qui facilite énormément leur compréhension de la pièce à usiner, mais ils ne peuvent pas reconnaître tout de suite si un clic de souris génère effectivement l’instruction machine correspondante. « Nous ne le voyons que dans le post-processeur » explique Mr Wiesner qui ajoute : « L’usinage reposant directement sur le modèle, nous devons nous fier au projeteur et partir du principe qu’il n’a commis aucune erreur : nous ne pouvons pas comparer chacune des cotes du dessin avec le modèle. »

Les programmeurs ont été formés par périodes de trois jours à l’utilisation des modules de CAO et de FAO de Missler Software ; celles-ci étaient espacées d’une semaine afin qu’ils puissent approfondir ce qu’ils avaient appris. Mr Wiesner est de l’avis que la formation devrait être plus longue, afin de permettre à l’utilisateur de bien connaître les fonctions importantes du logiciel et de les utiliser de manière plus autonome à l’issue de la formation. « On arrive relativement vite à créer un programme CN, mais même un jeune employé a besoin d’un peu de temps pour se sentir aussi à l’aise avec le nouveau logiciel qu’avec l’ancien système. »

L’acceptation du nouveau logiciel est néanmoins très bonne, nous assure Mr Wiesner, et les utilisateurs sont satisfaits, à quelques détails près, de l’interface utilisateur et l’étendue des fonctions. Ils souhaiteraient, par exemple, que la structure de l’arborescence soit plus claire, afin de retrouver plus facilement les paramètres à changer en cas de modification. Mr Wiesner explique en quoi cela est important : « Le grand nombre de perçages dans un bâti latéral résulte en un arbre de traitement gigantesque, avec de très nombreuses étapes d’usinage et des centaines d’outils. Lorsque l’opérateur de la machine entre une nouvelle configuration pour un paramètre, il l’inscrit sur la copie papier du programme et nous devons le répercuter dans la programmation CN afin de pouvoir réutiliser le programme optimisé avec une pièce semblable. C’est pourquoi nous devrions avoir une sorte de structure par dossiers, comme sous Windows, afin de regrouper les opérations de fabrication et de retrouver plus facilement chacune d’entre elle. Missler Software nous a d’ores et déjà assuré que cette amélioration sera apportée dans l’une des prochaines versions du logiciel ».

Gain de temps grâce à l’automatisation

KBA a installé TopSolid’Cam avec pour objectif principal de réduire le temps consacré à la programmation CN et ainsi de les générer plus vite. Andreas Göttker est persuadé que cet objectif sera atteint une fois que le changement aura été terminé et que tous les utilisateurs se serviront essentiellement du nouveau système de FAO. Il ne veut cependant pas s’avancer à chiffrer les économies possibles. « Dans le cas des bâtis, il est certain que nous gagnerons beaucoup de temps, mais quant à savoir si ce sera 30, 40 ou 50 % dépendra en fin de compte des efforts que nous consentirons à fournir dans l’automatisation. Le logiciel seul ne rend pas tout plus rapide. Pour cela, nous devons fortement normaliser nos processus et pouvoir recourir à des éléments et des méthodes normalisées, en particulier pour les milliers de perçages.

Mr Göttker estime par ailleurs que des économies sont possibles entre études et production si l’entreprise réussit à intégrer l’ensemble des informations de fabrication (PMI ou Product and Manufacturing Information) liées aux modèles 3D au traitement CAO. « Notre vision de l’avenir est la programmation CN sans faire appel au dessin. » À l’heure actuelle, études et production constituent deux mondes autonomes à part. Comme Klaus Rüger le fait remarquer, l’entreprise étudie déjà la possibilité d’intégrer TopSolid’Cam dans le système de gestion de produits Teamcenter Engineering.

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