Introduction
Comme beaucoup d’autres industries, le marché des services CNC a connu une période de relative stabilité depuis le milieu du 20e siècle. Cependant, les développements récents de l’Internet industriel des objets ont présenté de nouvelles opportunités et de nouveaux défis pour le marché. Pendant ce temps, en raison des limitations de voyage du gouvernement et de l'exigence de séparation physique, la participation à des expositions commerciales pour découvrir de nouveaux partenaires et garantir la fabrication de nouveaux produits a été limitée. Il est donc plus difficile pour les entreprises d'usinage CNC d'attirer de nouveaux clients sur le marché libre.
Néanmoins, le développement parvient toujours à trouver une voie et, dans le monde moderne, le secteur de l'usinage CNC est l'un des plus avant-gardistes de la production. Voici les principales tendances de l’usinage CNC pour 2022 et au-delà, en tenant compte des facteurs susmentionnés.
Les plus grandes tendances de l'usinage CNC pour 2022
Voici quelques tendances en matière d’usinage CNC à surveiller en 2022 si vous utilisez actuellement ou prévoyez d’utiliser des machines CNC :
Robots CNC
Les robots CNC sont un développement que vous devez surveiller sur le marché de l’usinage CNC. Les robots CNC constituent un développement prometteur car ils peuvent interagir avec les humains et automatiser des opérations risquées ou difficiles dans les ateliers d’usinage.
L'utilisation de systèmes de rétroaction et de capteurs de vision avec diverses formes d'usinage CNC de précision a augmenté avec l'émergence de l'intelligence artificielle (IA). De plus, il a permis aux capteurs des fraiseuses de modifier leur proximité ou leur vitesse par rapport à la surface de coupe en réponse à une entrée, permettant ainsi une maintenance prédictive et des corrections pendant le traitement. Il existe désormais des chances supplémentaires d’améliorer la qualité, d’accélérer la production et de prolonger la durée de vie des équipements.
Accessibilité améliorée à Logiciel CAD / CAM
La technologie CAO/FAO est plus largement disponible et plus abordable pour les entreprises du monde actuel. La convivialité est une considération majeure pour ceux qui créent ces solutions. Pour rendre la technologie aussi accessible que possible, il existe également une communauté en développement de concepteurs et de programmeurs.
CAD
Les concepteurs n'ont plus besoin d'ordinateurs puissants pour créer une variété de pièces destinées à l'usinage CNC en raison de l'accessibilité des ressources de cloud computing et de la croissance de la puissance informatique. Ces outils, lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec diverses techniques d'amélioration de la productivité, peuvent augmenter l'efficacité de toute machine CNC et optimiser les profits des concepteurs.
Pour les entreprises et les concepteurs individuels qui avaient auparavant besoin du soutien de grands fabricants, l'accessibilité croissante de CAD / CAM pourrait ouvrir de nouveaux avantages. Ces modifications s’inscrivent également dans une tendance plus large dans le domaine de l’ingénierie assistée par ordinateur. Les logiciels de dynamique des fluides computationnelle (CFD), d'analyse par éléments finis (FEA) et de simulation deviendront également plus largement disponibles pour les entreprises et les concepteurs au fil du temps.
Les derniers gadgets de l'Internet industriel des objets (IIoT)
Les entreprises peuvent désormais mettre en réseau plus facilement les machines CNC et autres équipements de production grâce aux nouveaux appareils IIoT. De nouvelles fonctionnalités pour les machines CNC, telles que la surveillance des opérations à distance, peuvent être rendues possibles par de tels appareils qui utilisent Internet pour recevoir et transmettre des données.
Les nouveaux appareils utilisent également des capteurs IIoT pour surveiller les caractéristiques opérationnelles des machines CNC. Il est possible de faire des prévisions sur le moment où l'équipement peut tomber en panne ou nécessiter une maintenance au fil du temps en utilisant les données acquises. Les calendriers de maintenance des entreprises pourraient être améliorés grâce à cette stratégie. En outre, elle pourrait être utile pour augmenter la durée de vie des machines CNC et permettre aux entreprises d'économiser de l'argent sur la maintenance.
Usinage avec plusieurs axes
Bien qu'elles soient apparues initialement en 2019, nous pensons que les machines CNC à 6 axes dépasseront les autres technologies de production CNC d'ici 2022. En fin de compte, le temps de fabrication sera d'autant plus rapide qu'il y aura d'axes, ce qui est cohérent avec les cycles de développement de produits plus courts dont nous avons parlé. avant dans cet article.
Pour construire un design en trois dimensions (X, Y et Z), la plupart des machines CNC proposent désormais trois ou cinq axes. Les machines CNC à cinq axes nécessitent une broche supplémentaire pour fonctionner avec deux axes supplémentaires. Les temps de coupe rapides sont rendus possibles par la capacité supplémentaire des machines CNC à six axes à tourner autour de l'axe Z.
Les machines CNC à six axes s'avéreront adaptées à la fabrication de haute précision de pièces d'usinage CNC telles que des composants automobiles ou des pièces aérospatiales qui nécessitent la plus grande précision imaginable. En 2022 et au-delà, on s’attend à ce qu’un nombre croissant de fabricants et d’ateliers CNC se concentrent sur cette technologie.
Usinage CNC et impression 3D combinées
Contrairement à l’impression 3D, qui développe des formes tridimensionnelles couche par couche, les machines CNC suppriment les parties superflues d’un produit. Bien que ces deux procédés soient distincts l’un de l’autre, plusieurs fabricants ont intégré des capacités de production hybrides. Les technologies peuvent être utilisées en combinaison pour produire une solution réalisable, précise et efficace.
Une approche courante consiste à construire le produit à l’aide d’une machine CNC et d’imprimantes 3D pour réaliser des prototypes rapides, avec différents degrés de précision. Une autre option pour intégrer les deux technologies consiste à commencer avec une imprimante 3D pour fabriquer les pièces, puis à les terminer avec une machine CNC.
Impression 3D
Croissance en matière de durabilité
La demande des consommateurs pour des biens produits de manière durable augmente, les entreprises CNC devront donc commencer à surveiller et à réduire les émissions de carbone causées par leurs réseaux d'approvisionnement et leurs processus de fabrication. Les restrictions gouvernementales, la demande des clients et la responsabilité des entreprises continueront de soutenir les efforts continus des services d'usinage CNC pour réduire les émissions de carbone.
Toutes les entreprises manufacturières utiliseront davantage de chaînes de données d’approvisionnement et de production disponibles à partir de 2022 et au-delà pour mieux évaluer l’empreinte carbone de leurs produits et rechercher de nouvelles façons de produire et d’expédier leurs produits de manière plus durable.
Vitesse et précision accrues
L'efficacité du processus d'usinage et le calibre du produit final sont fortement corrélés à la vitesse et à la précision, qui sont deux indications cruciales des machines CNC.
Le système CNC utilise désormais un processeur bit-digit à fréquence plus élevée pour augmenter les performances de calcul fondamentales du système.
Afin d'augmenter la capacité du système à traiter les données, et donc l'efficacité et la précision des opérations d'interpolation, des circuits intégrés à très grande échelle et des architectures multiprocesseurs sont utilisés simultanément.
La vitesse élevée et les propriétés de réaction dynamique du moteur linéaire en font un choix privilégié pour l'entraînement direct de l'avance servo linéaire de la table de la machine. La précision de l'usinage des coins est améliorée par l'utilisation de la technologie de contrôle par anticipation, qui minimise considérablement l'erreur d'hystérésis de suivi.
Fiabilité améliorée
La fiabilité de la machine CNC a toujours été la principale préoccupation de l'utilisateur. Afin de minimiser le nombre de composants et d'augmenter la fiabilité, les systèmes CNC incluront des circuits intégrés dédiés et hybrides de grande ou très grande taille.
En utilisant la modularité, la standardisation et la généralisation de la structure matérielle du corps et de la série de la machine, il est possible d'améliorer le lot de production de matériel tout en organisant également la production et le contrôle qualité. Ceci est accompli en utilisant le logiciel de fonction matérielle pour s'adapter aux exigences des diverses fonctions de contrôle.
Grâce à des diagnostics de démarrage automatisés, des diagnostics en ligne, des diagnostics hors ligne et d'autres processus de diagnostic, il permet également le dépannage et l'alerte du matériel, des logiciels et de nombreux périphériques externes du système.
Intensification de la fabrication en tant que service (MaaS)
La fabrication en tant que service (MaaS) vient tout juste de faire son entrée dans le secteur de l'usinage CNC, mais à mesure que le temps avance en 2022, nous pouvons nous attendre à ce qu'elle soit plus largement acceptée. La fabrication en tant que service s'appuie sur des ressources en réseau pour mener à bien les opérations de fabrication, car les machines et équipements CNC sont tous hébergés dans un emplacement central. Les clients du service sont également responsables de la couverture des coûts d'exploitation, de maintenance et de réparation.
Le MaaS peut en outre offrir aux entreprises une flexibilité accrue, une plus grande productivité, une plus grande agilité et des économies grâce à la réduction des coûts de personnel. Par conséquent, tant que les effets de la pandémie persisteront, il est raisonnable de prédire que les entreprises disposant de financements limités envisageraient au moins la possibilité de s’inscrire à un service MaaS piloté par CNC.
Méthodes supplémentaires d'apprentissage Usinage CNC
Proposer une solution au manque de personnel compétent pour faire fonctionner les machines CNC tout en conservant les employés actuels est une tendance pour 2022. En raison de l'épidémie, il est devenu nécessaire de combiner l'apprentissage en ligne et l'apprentissage pratique pour permettre aux individus de poursuivre leurs études à domicile. Siemens a vu cette opportunité et a créé un cours destiné à ceux qui envisagent une carrière dans l'usinage CNC. Les participants à leur programme, qui propose également une formation sur place, doivent pouvoir accéder à leurs établissements d'enseignement. Les utilisateurs peuvent également accéder aux ressources et aux sessions de formation en ligne à tout moment.
Conclusion
Malgré les perturbations imprévues causées par la pandémie de Covid-19 au cours des deux dernières années et demie, le secteur de l'usinage CNC restera à l'avant-garde de la production mondiale. Pour que les entreprises soient plus flexibles et adaptables en ces temps incertains, elles devront découvrir des méthodes pour accélérer le développement de leurs nouvelles idées de produits et trouver des moyens respectueux de l'environnement pour fabriquer leurs produits.
De plus, afin de réduire les dépenses associées à la maintenance et à l'exploitation des machines, les fabricants de CNC commenceront à intégrer l'usinage CNC à six axes dans leurs installations ou à s'inscrire aux services CNC MaaS en expansion qui se sont développés ces dernières années.
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