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RAPPORT D’ACTIVITE 2013
A N T I C I P E R – I N N O V E R - D I F F U S E R
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Généralités Les faits marquants de 2013 4
Ressources Humaines 5
Ressources et évolutions 6
Prestations de service
Produits d’information 7
Formation 8
Matériaux – Métrologie – Usinage 9
Conseil – Audit – Diagnostic 11
Activités collectives Activités collectives 12
Projets majeurs en 2013 15
Diffusion technologique 19
SOMMAIRE
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Les faits marquants de 2013 Février 7 février : conférence : « La démarche de substitution des solvants chlorés, une obligation pour votre entreprise ! ». Partenaires : SNDEC, CETIM, CARSAT.
Mars 14 mars : conférence : « Trois traitements de surface à la loupe ». Partenaire : Pôle Arve Industries. 27 mars : audit de suivi ISO 9001.
Avril 5 avril : 83è Comité Technique et Scientifique du CTDEC. 8 avril : Lundi de la mécanique « Jouer la synergie du couple outil‐matière ». Lieu : CETIM St Etienne. Partenaire : CETIM. 16‐18 avril : Industries Lyon. Le CTDEC présent sur le stand du réseau Intercut Network pour présenter le projet EDGE. 26 avril : Conseil d’Administration du CTDEC.
Mai 28 mai : présentation technique « Mesure par caméra ». Partenaire : Pôle Arve Industries.
Juin 4 juin : présentation technique « Cut Optimizer® ». Partenaire : Pôle Arve Industries. 16‐17 juin : renouvellement de l’accréditation COFRAC 1‐0601 pour les essais réalisés au laboratoire matériaux et pour la vérification des machines d’essais mécaniques. 25 juin : Conférence « Comprendre les traitements thermiques pour mieux les appréhender ». Partenaire : Pôle Arve Industries.
Juillet 11 juillet : présentation technique « Plateforme laser et traçabilité ». Partenaire : Pôle Arve Industries.
Septembre 20 septembre : Conseil d’Administration du CTDEC
Octobre 15 octobre : conférence « Parachèvements : principes, applications et contrôle ». Partenaire : Pôle Arve Industries. 21 octobre : lundi de la mécanique « Le marché des dispositifs médicaux pour les mécaniciens : comment vous adapter aux « standards » attendus ? ».
Partenaire : CETIM.
Novembre 15 novembre : INTERCUT, le rendez‐vous de l’usinage et de l’innovation. Partenaires : Conseil Général de la Haute‐Savoie, Mairie de Cluses, Communauté de Communes Arve et Montagne, Pôle Arve Industries, CETIM, ENISE, Arts et Métiers Paristech. 23 novembre : 84è Comité Technique et Scientifique du CTDEC.
Décembre 9 décembre : Lundi de la mécanique « Jouer la synergie du couple outil‐matière ». Lieu : Champagnole. Partenaire : CETIM. 11 décembre : présentation technique « Une technologie alternative pour la fabrication de microcomposants ». Partenaire : Pôle Arve Industries. 11‐13 décembre : Participation aux Journées techniques Staubli ; stand commun avec le Pôle Arve Industries. Lieu : La Roche sur Foron.
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Président Lionel BAUD
Directeur Général Thierry GUILLEMIN
RESSOURCES HUMAINES
En bref
L'effectif au 31 décembre 2013 est de 51
personnes (hors CDD) contre 55 (31/12/2012) et
54 (31/12/2011) pour un équivalent temps plein
de 49,55 (53,44 en 2012 et 49,38 en 2011).
Laboratoire métrologie dimensionnelle
Yann DERICKXSEN
RH / assistante de direction
Célia BENOITON
Laboratoire matériaux
Céline DUVEY‐GIAMPIETRI
Commercial
Christian GROS
Recherche & Développement
Patrice LAURENT
Marketing / Communication
Camille PERRIAT
Qualité ‐ Sécurité ‐ Environnement
Isabelle FRACHON BOURQUI
Répartition par tranches d’âge
Répartition et évolution des catégories de personnel au 31/12/2013
Répartition du personnel par départements (Hors DG)Conseil / Formation
Pascal ROGER
Infrastructures et systèmes d’information
Frédéric SOBIERAJ
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2011 2012 2013
Répartition des ressources marchandes et collectives en €
Les autres charges d'exploitation sont en augmentation (+ 21%) par rapport à 2012 (sous‐traitance formation : +33%, sous‐traitance R&D : +86% et les honoraires : 132%).
Les coûts de formation du personnel sont en hausse de 25% par rapport à 2012 (Poste "Impôts et Taxes) en raison de l'augmentation des frais de formation professionnelle continue.
Les charges de personnel sont en légère augmentation de 3% par rapport à 2012. Les autres charges sont similaires à celles de 2012.
La consommation de taxe de l'exercice est en augmentation de 31% par rapport à celle de 2012. L'exercice 2013 fait apparaître un reliquat perçu d'avance de 257 K€ qui sera reporté sur 2014.
Les contrats de recherche sont, quant à eux, en augmentation de 30% (nouveaux projets EXPANSION 2020, Technocentre, FEDER Usitronic).
Le contrat de partenariat avec le CETIM représente 500 k€ pour 2013. Par rapport à 2012, les ressources marchandes sont en léger recul (‐1%) malgré une hausse significative de la formation (+15%) n'ayant pu compenser la baisse des autres secteurs (Etudes Conseil : ‐44% ; Laboratoires : ‐7% ; Produits d'information : ‐6%).
RESSOURCES ET EVOLUTIONS Chiffres clés et répartit ion de l ’activité
Evolution de la répartition des ressources sur 3 ans
0 €
500 000 €
1 000 000 €
1 500 000 €
2 000 000 €
2 500 000 €
3 000 000 €
3 500 000 €
4 000 000 €
Dotation auxamortissementset provisions
Autres chargesd'exploitation
Impôts et taxes Frais depersonnel
Autres charges
2011
2012
2013
Evolution des charges par nature sur 3 ans
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L’activité marchande 2013 a été comparable à l’année 2012 dans sa globalité. Ce niveau a été largement soutenu par la formation qui a connu une forte croissante (+15% / 2012). Le chiffre d’affaires généré par les prestations de service (laboratoires matériaux, métrologie, conseil, formation et produits d’information) s’élève à 2,185 M€ soit ‐ 1% par rapport à 2012 sur la même période. Après un début d’année délicat, les prestations des laboratoires ont connu un net regain d’activité sans toutefois parvenir au niveau de 2012 (‐7 %). La baisse la plus sensible se situe au niveau des prestations de conseil qui marquent un recul de 44%. Avec 1,064 M€ de chiffre d’affaires, la formation représente aujourd’hui 18% du budget global du Centre Technique. 50% de ce chiffre d’affaires a été réalisé avec 23 clients.
Produits d’information
Banque de données Vulcain Bdm
2012 2013
Nbre de recherches réalisées par les abonnés 10 024 8 563
2012 2013
Vente de normes en K€ 58.2 61.3
Ventes d’ouvrages en K€ 6.4 4.3
CA total en K€ 64.6 65.6
2012 2013
Nbre de contrats 206 203
Nbre de normes surveillées 19 424 17784
Nbre de recueils surveillés 911 859
Cette base de données propose, en un point unique d’accès, des informations sur les matières concernant les désignations, les équivalences, les données d’usinage et les caractéristiques mécaniques ainsi que toutes les données dimensionnelles concernant les principaux filetages utilisés sur les pièces mécaniques.
Le contrat Marianne est un service personnalisé de suivi régulier de la validité des normes de l’entreprise. Cette base de données a évolué durant l’année 2013. Elle permet désormais de suivre l’évolution des normes américaines à chaque mise à jour (vérification annuelle précédemment). De plus, la décision a été prise en 2013 de ne plus suivre les directives dans Marianne. Les directives liées à la sécurité et l’environnement peuvent être suivies dans le cadre d'un contrat de veille environnement et/ou sécurité.
Contrat Marianne (Mise A jour Régulière, Intégrale et Automatique des Normes Nationales et Etrangères)
Vente de normes et ouvrages
PRESTATIONS DE SERVICES
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Les évolutions de l’organisation des activités de formation se sont poursuivies durant cette année 2013 afin d’adapter au mieux nos
ressources aux besoins du marché en tenant compte des impératifs économiques du CTDEC. Des efforts ont été réalisés sur la
planification et l’optimisation des ressources. Durant cette année, plusieurs parcours qualifiants ont été engagés en collaboration avec ALPEGE et le CFAI pour accompagner 24 stagiaires dans des CQ 09 (Commande Numérique) et CQ 80 (multibroches). La demande de formations spécifiques, plus complexes et proches des problématiques industrielles se confirme. Seuls 42% des stages inter‐entreprises proposés au catalogue de formation en tant que stages standards ont ouverts. Ces besoins s’expriment pour une part au travers de formations ponctuelles et urgentes traduisant le besoin pour l’entreprise de lever rapidement une difficulté passagère directement liée à un produit, un équipement ou un besoin en compétences pour un salarié. Ce type de demande est directement lié à l’activité de production des entreprises. A l’opposé, nous répondons également à des demandes de parcours de formation de longue durée, non qualifiants, offrant une montée en compétences personnalisée sur les équipements et produits de l’entreprise. Ces formations, aux objectifs plus larges, sont réalisées sur plusieurs mois et souvent reconduites et déployées sur plusieurs salariés. On constate que les actions de formations « intra » (formations spécifiques adaptées au besoin précis du client) ont représenté 66% de l’activité formation du CTDEC. Côté partenariat, on notera le rapprochement entre le CTDEC et la société INDEX. La contractualisation de cette collaboration va permettre au CTDEC d’élargir son offre formation en proposant aux décolleteurs des formations d’opérateur et d’opérateur‐régleur sur machines Multi CN. Autre partenariat développé avec DMG‐Mori Seiki. Au travers de ce rapprochement, le constructeur de machines trouve auprès du CTDEC un partenaire reconnu pour assurer les formations de ses clients lors de la livraison de nouvelles machines de décolletage.
2011 2012 2013
Nbre total stages 401 336 330
Nbre total stagiaires 1 396 1 223 1242
Nbre heures stagiaires 27 000 24 146 27655
C.A. total (K € HT) 995 925 1065
Indicateurs globaux
FORMATION
Répartition par thème de formation
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Les chiffres
Matériaux L'année 2013 a été marquée par un recul en termes de CA de 10%. Ce recul est en lien avec un premier trimestre difficile que l'activité du reste de l'année n'a pas réussi à compenser.
Cependant, le fonctionnement du laboratoire reste satisfaisant en terme de : ‐ respect de nos engagements concernant le délai de
réalisation (écart moyen entre délai annoncé et délai de transmission des résultats : ‐0,5j)
‐ réactivité satisfaisante en termes d'émission des offres techniques (délai moyen d'émission des offres : 1,6j)
Concernant l’activité, celle‐ci se réparti de la façon suivante : ‐ 7% du CA en essais mécaniques spéciaux ‐ 64 % du CA d'essais normalisés ou complexes ‐ 23 % du CA en analyse de défaillance
‐ 11% du CA en essais divers spéciaux L'année 2013 a été marquée par : ‐ le renouvellement de notre portée d'accréditation COFRAC
(chimie, traction, dureté, épaisseur de revêtement, vérification de machine de dureté, contrôle de traitement thermique de durcissement superficiel)
‐ le renouvellement et l'extension de nos qualifications SAFRAN (chimie, traction, dureté, taille de grain, contrôle de microstructure, contrôle de traitement thermique de durcissement superficiel, microdureté)
‐ la mise au point de la gamme de contrôle de carbure selon la nouvelle version de la norme NF EN ISO 4499 et NF EN 24505.
2010 2011 2012 2013
Matériaux (CA en K €) 396 466 504 456
Métrologie (CA en K €) 139 132 146 177
Usinage (CA en K €) 9 24 89 57
C.A. total (K €) 544 622 739 690
Répartition par thème de formation selon le nombre de stages
LABORATOIRES MATERIAUX – METROLOGIE - USINAGE
Un industriel témoigne :
« Le CTDEC nous a aidés à résoudre un problème
de rupture inexpliquée d’une pièce en aluminium.
Nous avons ainsi pu déterminer l’origine du
problème et mener un plan d’action pour le
résoudre. Nous sommes très satisfaits de la
réactivité et de la qualité des expertises menées
au CTDEC »
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Métrologie Le CA est en augmentation sur 2013 grâce à une meilleure efficacité du service et des équipements comme le mesureur de forme (MMQ400 de chez MAHR). L’arrivée début 2014 d’une nouvelle machine de mesure tridimensionnelle de grande précision (<0 ,8µm ZEISS MICURA) va permettre d’augmenter la capacité dans ce domaine. L’association avec le CETIM permet de répondre, si besoin, aux demandes d’étalonnage. Le fonctionnement du service reste en phase avec la norme ISO 17025. Le nombre de formations en métrologie et de participants a augmenté également, preuve que le CTDEC reste compétitif sur ces sujets. Un module de formation spécifique pour les responsables métrologie a été monté et un premier groupe de stagiaires lancé en 2013. D’autre part, le laboratoire a participé cette année encore activement aux études collectives et un expert a été nommé pour représenter la France à la commission de normalisation internationale.
Usinage L’année 2013 finit avec un chiffre d’affaires honorable de 57 000 € (en baisse de 36% par rapport à 2012 : 89 000 €). Seuls les usineurs sont demandeurs d’essais de coupe du laboratoire d’usinage pour tester, analyser et contrôler leurs nouveaux produits ou mettre au point des process. C’est ce dernier point qui est majoritaire sur cette période. Nous pouvons aussi noter une légère tendance à la réalisation des essais de coupe en amont des problèmes, en phase d’industrialisation, pour dimensionner des équipements ou préparer des process.
La demande d’usinage de petites dimensions et de petits outils se confirme. De nombreux secteurs sont représentés : automobile, horlogerie, aéronautique, connectique et équipements.
LABORATOIRES MATERIAUX – METROLOGIE - USINAGE
Un industriel témoigne :
« Le CTDEC nous a assistés pour usiner
une pièce à partir d’une barre de forme
complexe sur 4 axes simultanés sur un
tour à décolleter. Sans l’aide du CTDEC
nous n’aurions pas pu honorer la
commande »
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Cette année 2013 a mis en évidence une baisse notable de l’activité de conseil (‐44% par rapport à 2012). Cette baisse s’explique par
le fait que 2 affaires conséquentes génératrices de chiffre d’affaires en 2012 sont arrivées à leur terme fin 2012. Ces 2 affaires,
atypiques pour le CTDEC en termes de volume, n’ont pu être compensées durant l’année. Toutefois, le point positif vient du domaine aéronautique avec le lancement d’un second groupe d’entreprises dans l’opération
collective EN 9100 menée avec Thésame. Au total, huit PME de la vallée de l’Arve et d’Annecy sont actuellement accompagnées par
le CTDEC dans le cadre de ce dispositif et certaines ont déjà obtenu la certification aéronautique EN 9100.
En termes d’accompagnement, le CTDEC a développé deux offres globales durant l’année : ‐ Offre d’accompagnement à la mise en place de la FAO.
‐ Offre globale pour les entreprises de sous‐traitance de dispositifs médicaux (usinage)
Ces offres constituées de diverses prestations (diagnostic, formation et conseil) seront accessibles aux PME en 2014.
Les chiffres
Les domaines de compétences disponibles en 2013 :
Faits marquants
2010 2011 2012 2013
Chiffre d’affaires en K € 133 347 330 184
‐ Bien qu’en baisse significative en termes de chiffre d’affaires, les
activités de Conseil Audit et Diagnostic sont reconnues par les
décolleteurs pour leur qualité. Ce résultat est issu de l’enquête
réalisée auprès de 60 entreprises de décolletage montrant un indice
de satisfaction de 90% pour les activités de conseil, audit et
diagnostic du CTDEC.
‐ En septembre 2012, le CTDEC avait fait le choix de renforcer ses
compétences dans le domaine des Technologies Propres Sobres et
Sûres (TPSS) en recrutant un Ingénieur Consultant expert dans ce
domaine. Cette décision permet aujourd’hui au CTDEC
d’accompagner plusieurs entreprises dans le cadre du dispositif AFS
Dégraissage des métaux mis en place par la CARSAT. Ce dispositif
vise à conseiller les entreprises dans le choix de machines de lavage
pour substituer les solvants chlorés.
‐ En collaboration avec Thésame et la Région Rhône Alpes, un second
groupe d’entreprises s’est engagé dans l’opération
d’accompagnement collectif à la certification EN 9100 (domaine aéronautique). Cette action est notamment destinée aux entreprises
de la vallée de l’Arve déjà certifiées ISO 9001 et souhaitant
développer leur activité sur le domaine aéronautique.
Systèmes de management QSE
Accompagnement à la certification :
EN 9100, OHSAS 18001, ISO 14001,
ISO/TS 16949
Optimisation de systèmes de management
Audits
Usinage et conseil technique
SCOUP Essais d’usinage Aide au choix des matériaux
Aide au choix des traitements
Aide à l’industrialisation
Réglementation
Veille technologique Dossiers ICPE (déclaration, autorisation...) Document unique
Audit réglementaire (conformité machines)
Diagnostics
Bilan carbone Energie Développement durable
Plan gestion des déchets Performance industrielle (Lean)
CONSEIL – AUDIT - DIAGNOSTIC
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DIFFUSION TECHNOLOGIQUE
Le fonctionnement des activités collectives au CTDEC
L’année 2013 a été ponctuée d’événements majeurs pour les activités de Recherche et Développement et d’industrialisation. Pendant que certains projets se concrétisent et aboutissent, de nouveaux sujets sont apparus et ont fait l’objet à leur tour d’études et de recherches.
ACTIVITES COLLECTIVES
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Les nouveaux projets 2013
En 2013 cinq nouveaux projets ont été accordés. Ils sont soutenus par le Pôle de compétitivité Arve Industries et le Conseil Général de la Haute Savoie :
Fabrication de microcomposants
Cellule robotisée
Usinage Cryogénique
Interface avec Commande Numérique de nouvelle génération
Détection de défauts d’aspects de surface Un projet de type FUI (Fonds Unique Interministériel) financé par l’Etat, les Régions, les Conseil Généraux, a été accordé. Il s’agit du projet Neuro DSP, dont le but est le développement de composants électroniques intégrés permettant de traiter plusieurs sources d’informations, dans l’objectif de trouver une réponse optimale de pilotage de processus de production. Du côté du pôle de compétitivité
En 2013, les Pôles de compétitivité ont rédigé une nouvelle feuille de route (V3.0) couvrant les périodes de 2013 à 2019. Deux programmes technologiques ont été mis en évidence : Usinage de haute précision et Mécatronique. Le CTDEC a en charge l’animation du programme Usinage de haute‐précision pour les projets du CTDEC mais aussi de ses partenaires. Le programme est décliné en 4 axes :
Expansion 2020
En parallèle le plan stratégique Expansion 2020 a été signé entre l’Etat et le SNDEC. Le CTDEC a en charge deux axes :
L’axe 4 : Accélérer la diffusion des Innovations
L’axe 2 : Aller vers l’Excellence Environnementale qui a pour but de faire face aux nouveaux défis environnementaux en intégrant une démarche de développement durable de la profession et plus particulièrement dans la Vallée de l’Arve (réduction de l’empreinte de l’activité industrielle sur son milieu).
Les autres axes sont gérés par le SNDEC et d’autres acteurs locaux. Les objectifs principaux de l’axe 2 sont :
Saisir les opportunités environnementales pour améliorer sa performance industrielle,
Faire des économies de ressources matérielles pour investir et rester compétitif,
Améliorer et promouvoir l’image environnementale de l’entreprise et du territoire,
Partager une vision environnementale et impliquer le personnel.
Maîtrise des Process : accroître la maîtrise des process d’usinage et renforcer l’excellence sur le cœur de métier des industriels permet de co‐développer des produits avec les clients et de contribuer à leur fonctionnalité
Technologies innovantes : développement de nouvelles méthodes de mesure afin de mieux maîtriser les spécifi‐ cations techniques des donneurs d’ordre.
Qualité des produits : mise au point de nouvelles méthodes d’inspection des défauts de surface et d’automatisation du contrôle.
Technologies émergentes : soudage/marquage laser, technologies additives, fabrication de microcomposants, …
ACTIVITES COLLECTIVES
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Pour conclure
Concernant l’aspect propriété intellectuelle, 2 brevets ont été déposés en 2013 sur les thématiques de l’usinage et du Couple Outil Matière pour protéger nos innovations. Différents évènements en rapport avec les activités de R&D du CTDEC ont été organisés tous au long de l’année 2013. Retrouvez le détail de ces évènements dans la rubrique « diffusion technologique », page 21. Le CTDEC poursuit également ses développements sur des projets à forte teneur en innovation en fédérant les ressources nécessaires autour d’une problématique industrielle. L’objectif étant de mettre à disposition des industriels ressortissants du CTDEC et des membres du Pôle Arve Industries, des livrables mais surtout des « exploitables », aussi bien sous forme de mallettes (matériel d’acquisition, de traitement et logiciel), de logiciels ou de méthodologies pouvant faire l’objet de nouvelles formations ou d’actions de conseil.
Utilisation des ressources collectives sur l’année 2013
ACTIVITES COLLECTIVES
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Projets majeurs en 2013
Projet N°52 : MICRON 2010
Dans le cadre du projet Micron 2010 lancé en partenariat avec le CERN en 2008, le CTDEC a travaillé sur plusieurs thématiques (machine de haute précision, montage d’usinage, outils, CFAO et chaîne numérique…) liées à l’usinage de haute précision (tolérance de forme de 5µm sur 200mm). Suite à ces travaux et avec l’achat d’une micro‐fraiseuse 3 axes de haute‐précision par le CTDEC, plusieurs domaines ont été approfondis, trois sont relatés ici :
la compréhension de l’influence des outils de coupe sur les caractéristiques de la pièce usinée,
l’industrialisation d’un banc de calibration développé précédemment et permettant de quantifier rapidement les défauts principaux d’une fraiseuse 3 axes,
un test d’usinage d’une pièce en acier traité.
Influence de l’outil de coupe sur la matière. Cette étude a consisté à mettre en œuvre un essai permettant d’étudier l’influence du matériau de coupe sur l’état final d’une pièce en cuivre (matière choisie car précédemment étudiée dans le projet). Les outils testés possédaient une ou deux arêtes de coupe et étaient en acier rapide, carbure micro grain, CBN (Nitrure de bore cubique), PCD (diamant poly cristallin), CVD diamant film épais (insert en diamant obtenus par dépôt chimique en phase vapeur) et diamant monocristallin. Le test retenu, relativement simple pour limiter l’influence de la machine, consiste en l’usinage d’un plan à 45° en deux parties, l’une de façon longitudinale et l’autre transversalement. Pour terminer, une importante série de mesures ont été effectuées sur les pièces. Pour compléter les mesures classiques d’état de surface et d’aspect de surface observé au MEB, des mesures de contraintes résiduelles en surfaces ont été effectuées. Les résultats ont montré des phénomènes intéressants, comme le fait que les outils en carbure donnaient de très bons états de surface mais parallèlement montraient des
contraintes résiduelles très importantes. L’outil en CBN présente un comportement inverse. Et comme l’on pouvait s’y attendre les meilleurs résultats sont donnés par l’outil en diamant monocristallin. Cette étude fera l’objet d’une présentation lors de la conférence INTERCUT 2014.
Industrialisation d’un banc de calibration. La phase d’industrialisation du banc de calibration a consisté en une re‐conception du produit, afin de mieux répondre aux besoins de l’industrie. Le modèle développé au CTDEC avait permis de breveter un produit et une méthode de contrôle des machines de fraisage 3 axes. Le nouveau banc développé reprend le brevet existant, tout en étant plus robuste face aux contraintes imposées dans les ateliers de production. Ce banc permet donc de contrôler les défauts de rectitude, de dilatation et d’équerrage d’une fraiseuse 3 axes en moins de 10 minutes. Dans le cadre d’une application en très haute précision, ce produit nous permet de modifier le programme d’usinage d’une pièce en tenant compte des défauts machine pour améliorer la précision finale. Une autre application révélée cette année est de permettre un suivi dans le temps de la machine surveillée afin de faire de la maintenance préventive.
ACTIVITES COLLECTIVES
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Usinage de l’acier traité sur micro‐fraiseuse Des travaux de recherche ont été réalisés sur la micro‐fraiseuse 3 axes de précision du CTDEC à propos de l’usinage de l’acier traité à 52Hrc. Le but était de réaliser une pièce de typologie mouliste en acier traité sur cette machine qui à première vue ne semblait pas adaptée. La pièce présentait quelques particularités comme des rainures de 1.5mm de largeur pour 7mm de profondeur ainsi qu’une portion de sphère. Pour cela le travail a consisté à travailler de manière approfondie sur deux parties : la programmation et les outils coupants. Le travail sur la programmation avait pour but de supprimer les plongées en matière, si ce point n’est pas rédhibitoire pour des matériaux faciles à usiner dans le cadre de l’acier traité il est critique. De plus, il a fallu fractionner les parcours outils afin d’utiliser les outils les plus rigides et les plus adaptés pour chaque phase d’usinage. Le second point a été de trouver les bons outils pour usiner cette matière. Cinq outils différents recommandés pour les aciers de dureté supérieure à 50Hrc ont été sélectionnés. Dans un premier temps, un examen visuel des outils a été effectué, il est apparu que des différences importantes de géométrie étaient présentes. Dans un second temps la méthodologie du Couple Outil Matière (COM) a été utilisée pour qualifier chacun des outils. Il s’est révélé que pour l’usinage des matières très dures peu d’outils, pourtant donnés pour ces matériaux, sont réellement efficaces.
Au final un fabricant d’outil a pu être qualifié et l’usinage de cette pièce a été réalisé. La durée d’usinage est de 12h pour la pièce complète, avec 18 opérations différentes (11 d’ébauches et 7 de finitions) et six géométries d’outils différentes utilisées. Cette pièce a également été réalisée sur plusieurs autres centres d’usinages (étude CETIM) avec des temps d’usinage allant de 6h à 36h. Le niveau de précision atteint est meilleur pour une machine beaucoup plus économique.
Projet n°01A : Détection des défauts d’aspects de surface L’objectif de ce projet est de concevoir, en collaboration avec l’Université de Savoie, OPTO France et le CETEHOR, un tout nouveau système automatique de détection des défauts d’aspects de surface des pièces produites. Destiné à diminuer la subjectivité des contrôles visuels et à améliorer la détection des défauts d’aspects, le dispositif développé dans le cadre de ce projet aura de nombreux apports pour ses utilisateurs. Ce dispositif doit permettre de répondre aux impératifs industriels de détection des défauts d’aspects des pièces dans des domaines aussi variés que les industries du luxe, du médical, de l’automobile, de l’aéronautique, …
En facilitant la visualisation des défauts d’aspects des pièces, l’utilisation de ce dispositif permettra de simplifier la réalisation de référentiels d’acceptabilité communs aux
fournisseurs et aux clients des pièces produites. Basé sur de nouveaux algorithmes de traitement de l’image développés spécifiquement au cours de l’année 2013, le système sur lequel travaillent les partenaires de ce projet peut notamment permettre de détecter des défauts de traitement sur une pièce ou encore un choc, une rayure, une salissure… imperfections dont le contrôle est généralement réalisé par tri visuel. Le premier prototype de ce système a été assemblé au cours de l’année 2013 et les premiers tests sur des pièces industrielles ont été réalisés. Les résultats fournis par ces premiers tests ont conduit à la fabrication d’un prototype pour le CTDEC qui permettra de réaliser de nouveaux essais sur des tailles de séries plus importantes et ainsi finaliser la conception du futur dispositif.
Détection de défauts d’aspect (rayures) sur des
pièces cylindriques
Prototype du système de détection de défauts d’aspect de surface
ACTIVITES COLLECTIVES
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Projet N°75 : USITRONIC Le projet FUI USITRONIC, labellisé par le pôle Arve Industries, a pour objectif final l’augmentation de la productivité par la création d’une unité de production. Cette dernière permettra de produire des pièces de forme complexe (formes gauches, usinage 5 axes), en petite, moyenne et grande séries, avec l’objectif du zéro défaut et une flexibilité dans les changements de série et une utilisation optimale des moyens de production. Suite à un premier démonstrateur réalisé en 2012, l’objectif fixé est de réaliser une unité de production USITRONIC complète constituée :
d’une machine‐outil,
d’une cellule robotisée, qui comporte un robot pour transférer les pièces entre différents équipements : des transitiques, un moyen de lavage, un moyen de contrôle (machine à mesurer tridimensionnelle) et un système de stockage,
d’un calculateur de pilotage permettant de faire le lien entre la pièce théorique (définition CAO) et la pièce contrôlée afin d’agir sur les correcteurs outil.
En 2013, les études menées ont permis de figer l’architecture de l’unité de production Usitronic et en particulier de définir l’architecture physique et électrique de la cellule robotisée, puis de la développer, ce qui a impliqué aussi de sélectionner les moyens adéquats de nettoyage et de contrôle, et enfin, de lancer la réalisation de la cellule robotisée. En parallèle, nous avons défini et lancé le développement des logiciels de pilotage et de séquencement de l’unité de production Usitronic au complet. Au dernier trimestre 2013, la phase de sous‐traitance active de réalisation des différents éléments en sous‐traitance, qu’ils soient matériels ou logiciels a été lancée. Fin du 1er semestre 2014, le démonstrateur Usitronic au CTDEC sera finalisé au CTDEC, commencera alors la phase de tests avant validation finale.
Machine‐outilEmbarreur Transitique RobotMachine de pré‐lavage
MMTStockage
Baie de commande
ACTIVITES COLLECTIVES
Machine de pré-lavage
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Projet N°2A : CUT OPTIMIZER ®, PORTE‐OUTIL RADIO Dans le cadre de l’utilisation du Cut Optimizer®, différents capteurs ont été développés et mis au point, tels que les solutions de mesure au Wattmètre, mais aussi, les mesures par outils instrumentés. L’instrumentation des machines de décolletage et de mécanique générale pose le problème de la transmission filaire des signaux de mesure. Aussi fin 2012 et début 2013, nous avons fait développer une solution de mesure par outil instrumenté à transmission radio et connectable au Cut Optimizer®. Des tests ont été menés. Le prototype a ensuite été présenté lors d’évenements. Fin 2013, la conception d’une 2
ème version radio incorporant des possibilités de traitement embarqué améliorées a été lancée. Fin 2013, les spécifications techniques de ce nouveau système ont été rédigées. Le prototype devant être réalisé pour la fin du 1
er trimestre 2014.
Un industriel témoigne :
« Nous sommes pleinement satisfaits de l’acquisition de Cut
Optimizer® qui nous a déjà amené des gains de temps en phase
d’industrialisation et des gains de productivité sur les produits
existants.
Nous comptons étendre l’utilisation de l’outil sur d’autres
aspects concernant les machines‐outils ou les huiles de coupe…
Cut Optimizer® s’inscrit donc pleinement dans notre perspective de
développement technique »
ACTIVITES COLLECTIVES
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L’un des rôles du CTDEC est de sensibiliser les entreprises de la profession de l’importance de la Recherche & Développement qui a un rôle majeur dans l’innovation en fournissant des résultats de recherches et des livrables. Grâce à une phase d’industrialisation, des résultats et livrables sont transformés en innovations exploitables telles que des produits, méthodes, procédés. Les entreprises disposent ainsi de moyens de différenciation face à la concurrence. Tout au long de l’année 2013, le CTDEC a intensifié ses efforts de diffusion sur différents produits issus de la R&D.
Cut Optimizer® Pour industrialiser de nouveaux capteurs Cut Optimizer® les équipes ont travaillé en 2013 sur 2 constituants : les outils instrumentés ainsi que le Pack‐Lab® et le logiciel Cut Optimizer®. Qualification des outils instrumentés : Les équipes ont travaillé sur la conception et la réalisation d’un banc de test de caractérisation et d’endurance permettant de valider le bon fonctionnement des outils instrumentés, sur une période d’emploi simulée de 4 ans. Les porte‐outils instrumentés de pré‐série ont subi en 2013 un 1
er niveau de tests mécaniques, électriques, chimiques, ce qui a permis de pré‐valider le design mécanique et électrique de ces outils.
Ces derniers ont ensuite été testés en endurance à température ambiante, en leur appliquant des sollicitations mécaniques simulant la réalisation de mesures en usinage (essais Couple Outil Matière). Des essais complémentaires réalisés avec sollicitations mécaniques mais aussi thermiques ont été appliqués. Tous ces tests ont été passés avec succès.
Enfin, des essais d’usinage sur machine‐outil ont permis de tester en parallèle l’endurance en usinage avec travail sous fortes vibrations. Ceci a permis de montrer que les vibrations, le lubrifiant et la température dégagée par une production dans un contexte de décolletage n’ont pas altéré le bon fonctionnement de ces outils. Le développement du module Pack‐Lab permet de connecter le Cut Optimizer® à une platine de mesure Kistler®. Un ensemble de 2 modules Pack‐Lab ont été fabriqués pour les besoins en R&D du CTDEC, et sont à cette date opérationnels.
Nouvelle version du Cut Optimizer® : Afin de permettre de disposer de nouvelles fonctionnalités, une nouvelle version du logiciel Cut Optimizer® a été développée et qualifiée pendant l’année 2013. Cette nouvelle version permet, entre autres, l’acquisition de capteurs en simultané, l’automatisation des acquisitions pour diminuer la durée des essais de coupe, et enfin, la mesure par des capteurs accélérométriques qui permet de compléter la méthodologie du Couple Outil‐Matière. Ecran d’acquisition du Cut Optimizer® A fin 2013, tous ces travaux sont majoritairement soldés. Il ne reste qu’à finir de réaliser les tests de validation avec cyclage thermique, ce qui sera fait pour fin février 2014.
DIFFUSION TECHNOLOGIQUE
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CRFM : Cellule Robotisée Flexible Mobile
L’objectif de ce projet est multiple : diffuser auprès de la profession du décolletage et de la mécanique générale, des solutions de robotisation adaptées à leurs besoins, en mettant à leur disposition une cellule robotisée permettant ainsi de l’évaluer avant de prendre la décision d’un futur investissement. Pour cela, un accompagnement est prévu, de la prise en compte du besoin, la mise en œuvre, l’assistance au démarrage, le suivi jusqu’aux calculs de ROI. Pour cela, une définition du cahier des charges de la cellule robotisée a été réalisée, ce qui a permis de confirmer qu’il faut s’orienter vers une solution de robotisation, destinée aux petites et moyennes séries, facilement déplaçable d’une machine à l’autre, rapidement reconfigurable et reprogrammable, dotée d’une relative autonomie en pièces (chargement et déchargement), avec la possibilité d’effectuer une opération de parachèvement ou de contrôle annexe. Son appellation de Cellule Robotisée Flexible Mobile (CRFM) est donc parfaitement adaptée à sa définition. Le CTDEC a retenu la solution proposée par la société Claret France qui commercialise une solution très proche de notre cahier des charges.
Sur une base mobile, un robot Stäubli et son contrôleur permettent la manipulation des pièces en toute sécurité grâce au capot de protection, tandis que des systèmes de connexion mécanique et électrique permettent un branchement et un rebranchement rapides. Une zone de chargement/déchargement de pièces en palette complète le tout. Fin 2013, nous avons reçu la cellule robotisée. La réception sera réalisée début 2014 au CTDEC sur la base d’une installation et mise en œuvre sur une de nos machines‐outil simulant une production. Après avoir validé son bon fonctionnement la cellule sera mise à disposition auprès des industriels pour l’évaluer. A la fin de chaque période de test chez l’industriel, un bilan technico‐économique sera établi en commun, de même qu’une formalisation du retour d’expérience. L’objectif est de faire tester la cellule par 2 industriels en 2014.
DIFFUSION TECHNOLOGIQUE
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Veille La veille technologique est une activité continue pour les ingénieurs et techniciens du CTDEC qui sont très actifs pour la collecte d’informations au travers d’évènements, séminaires thématiques, salons, lectures, recherches web… Des notes de veille sont réalisées lors de ces visites et permettent d’orienter les travaux de R&D du CTDEC. Certaines notes de veille sont ensuite diffusées sous forme d’articles techniques.
Diffusion technologique
Renseignements techniques
Quotidiennement, les industriels consultent le CTDEC lorsqu’ils sont en recherche de renseignements techniques sur certaines thématiques. Par l’intermédiaire d’un numéro téléphonique réservé aux renseignements techniques, leurs demandes sont enregistrées et le CTDEC s’engage à leur donner une réponse dans les plus brefs délais. Pour cela, le responsable du service des renseignements techniques transfère les demandes aux experts concernés afin de répondre au plus juste à la demande client. En 2013, ce sont 1466 questions qui ont été traitées dans le cadre des renseignements techniques. 17.5% des questions relèvent du domaine des matériaux, 16.5% de la métrologie, 5.2% de l’usinage, 41% des normes et 19.8% autres (recherche de fournisseurs, informations directives, publications CTDEC…). Publications Presse
Afin de faire bénéficier aux industriels de toutes les avancées du CTDEC en termes de Recherche & Développement et d’informations liées au monde du décolletage et de l’usinage de précision, le CTDEC communique via différents canaux dont notamment la presse : presse spécialisée, newsletters, CTDEC Infos… Evènements
Le CTDEC organise et participe régulièrement à différents évènements dans le domaine du décolletage, de l’usinage et de l’industrie mécanique en général. Ces rendez‐vous sont l’occasion de présenter les innovations du Centre sur des thématiques liées à la productivité, la compétitivité, la qualité dans les divers domaines de l’usinage ainsi que les nouveaux axes de Recherche et Développement. Les produits, méthodes ou procédés élaborés et diffusés par le CTDEC apportent des réponses concrètes aux problématiques quotidiennes des industriels de l’usinage.
‐ INTERCUT 2013
Le grand évènement de l’année 2013 a été l’organisation de la 7è édition d’INTERCUT, le rendez‐vous de l’usinage et de
l’innovation, qui s’est déroulée avec succès au CTDEC, le vendredi 15 novembre 2013.
Objectifs atteints : présenter des solutions, dispositifs et procédés innovants et apporter des réponses à des
problématiques industrielles !
Quelques chiffres clés :
215 participants
13 ateliers de démonstration
70% de visiteurs issus de l’industrie du décolletage et plus largement de la mécanique
90% de participants déclarent avoir découvert une innovation L’évènement de cette édition :
La présence des technologies d’usinage d’avenir avec l’exposition, pour la première fois hors du Japon, d’un démonstrateur d’usinage japonais du consortium DTF (Desk Top Factory). Il tient sur une feuille A4, peut fonctionner à l’énergie solaire et permet de réaliser différentes opérations d’usinage (gravage, finitions…). Lors de la démonstration, il était associé à un système de tri de pièces et un mini robot.
DIFFUSION TECHNOLOGIQUE
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La délégation du Consortium DTF
Le démonstrateur du Consortium DTF
‐ JOURNEES DE LA ROBOTIQUE STÄUBLI
Dans le cadre de l’axe Maîtrise des process, le CTDEC accompagné du CETIM a participé aux journées techniques Stäubli afin de présenter nos deux projets traitant de la robotique :
La cellule Robotisée pour le projet Usitronic
La cellule Robotisé Flexible Mobile La robotisation devient un axe majeur pour conserver la production sur le territoire français. De nombreux événements organisés par le CTDEC et ses partenaires ont permis de mettre en avant nos produits issus des activités de R&D.
‐ DEUX EVENEMENTS POUR UNE THEMATIQUE : LE TOLERANCEMENT
La CTDEC a participé en 2013 à l’organisation de la Journée « Parlons Tolérancement » à Aix en Provence chez Eurocopter. Le CTDEC a aussi initié l’organisation de la Journée Européenne du Tolérancement avec nos partenaires (Université de Savoie, Pôle Arve Industries, Cetim, …) afin de planifier cette manifestation en 2014. La date reste à définir en fonction d’autres événements tels que le SIMODEC et Intercut. Le CTDEC sera impliqué dans l’organisation de la 4ème édition de JET et présentera les axes de Recherche et Développement du Programme Qualité Produit.
‐ PRESENTATIONS TECHNIQUES
Au cours de l’année 2013, le CTDEC a organisé, en collaboration avec ses partenaires dont le pôle Arve Industries, plusieurs présentations techniques (voir faits marquants page 4). Au total, ce sont plus de 340 industriels qui sont venus découvrir des solutions de différenciation grâce à l’innovation.
Dans le cadre du partenariat signé avec le CETIM, le CTDEC a également participé à trois « lundi de la mécanique ».
Atelier 2 : Micro‐fraisage 3 axes de
haute précision
Atelier 1 : Usinage adaptatif
Atelier 6 : La FAO, simulation et réalisation
d’usinage complexe
DIFFUSION TECHNOLOGIQUE
