Nakamura découpe les cadres tubulaires de motos avec act/cut 3d

Située au centre de l’archipel nippon, la ville de Hamamatsu est l’un des plus grands centres industriels du Japon et la région est considérée comme un haut lieu, unique au monde, de l’industrie de la moto. Honda et Yamaha y possèdent en effet leurs principales usines de production et Suzuki y a installé son siège social et sa plate-forme de Recherche et Développement pour son département "deux-roues".

De nombreux sous-traitants sont également implantés dans cette région, comme la société de tôlerie-prototypage Nakamura qui a fait des prototypes de cadres tubulaires de motos sa spécialité, cette activité représentant 70% de son chiffre d’affaires. Cette petite entreprise, qui emploie à peine 10 personnes, y-compris le président Yukihiro Nakamura, compte parmi ses clients les 4 plus grands constructeurs de motos japonais : Honda, Yamaha, Suzuki et Kawasaki.

Des prototypes complexes destinés à être fabriqués en série

Malgré la forte pression sur les prix qu’imposent les constructeurs et la concurrence de plus en plus rude entre les prototypeurs, la société Nakamura, qui ne dispose même pas de commercial n’a aucun mal à remplir son carnet de commandes et n’a pas besoin de baisser déraisonnablement les prix pour l’emporter sur ses concurrents. Le secret de ce succès réside dans sa compétence technique, sans cesse améliorée depuis la création de la société il y a 25 ans et hautement appréciée par ses clients : "Dès que l’on me demande de réaliser un prototype difficile, en me disant que les autres sociétés en sont incapables, je suis tout de suite enthousiasmé !", affirme le président Nakamura.

Permettre au client de produire en série la pièce de manière économique et efficace en utilisant uniquement les équipements qu’il possède déjà, tel est le principe de base adopté par la société Nakamura. Ainsi, une fois le prototype réalisé, le client peut tout de suite passer cette pièce sur une ligne de fabrication. Il suffit pour cela d’utiliser les outils et les données d’usinage que Nakamura a choisis pour la réalisation du prototype. C’est la raison pour laquelle Nakamura est souvent consultée par certains constructeurs d’automobiles pour préparer la production de nouveaux produits.

La découpe laser pour gagner en productivité

En mai dernier, Nakamura a installé une machine de découpe laser 5 axes dans un nouvel atelier construit près de son siège social. Le laser, qui rend inutiles l’utilisation d’outils de découpe et le changement d’outil, s’adapte bien à l’usinage des pièces de petits lots et aux usinages multiples en continu. L’usinage laser se substituera désormais à la découpe à la presse et aux autres usinages mécaniques. En outre, la technologie laser permet de découper avec un chanfrein, ce qui rend possible l’obtention d’une section courbée qui s’adapte parfaitement à la pièce avec laquelle elle doit être assemblée. Nakamura a choisi une machine du constructeur Nippei-Toyama, un des leaders mondiaux de la machine-outil pour l’industrie automobile. Nippei-Toyama a adopté pour ses machines un système permettant de déplacer la tête de sorte que le rayon laser s’oriente toujours vers un point central de la pièce à usiner, ce quigarantit les mouvements réguliers de la tête, y-compris lors de l’usinage de pièces de formes complexes. Le modèle choisi par Nakamura a une puissance de 4kW et permet d’usiner des pièces de tailles très variées (dimensions maximales : 3100 x 1900 x 800 mm). Outre les performances de la machine, le fait que Nippei-Toyama soit capable d’entretenir des relations suivies avec ses clients a fortement contribué au choix de M. Nakamura : "Nous pensons pouvoir compter sur l’assistance de Nippei-Toyama lorsque le développement de nouvelles techniques nécessitera l’élargissement des fonctions de la machine ou l’ajout de nouveaux périphériques."

act/cut 3d, un logiciel pour effectuer l’usinage des tubes dans des conditions optimales

Pour piloter la machine laser, Nakamura a adopté la solution act/cut 3d d’Alma, capable d’importer les données CAO des pièces, de réaliser les programmes d’usinage mais également de traiter les données pour la fabrication des outils de fixation avec le module act/tools, ce qui s’avère particulièrement important pour Nakamura. En effet, les pièces constituant les cadres de moto, de grande taille et de forme compliquée, déjà cintrées, peuvent difficilement être fixées au moyen d’un mandrin et nécessitent des outils de fixation spéciaux, la tête laser se déplaçant quant à elle autour de la pièce. Le logiciel est capable de calculer la forme optimale de l’outil de fixation, pour que la présence de cet outil gêne le moins possible le déroulement de l’usinage.

La découpe avec chanfreins, systématique pour les cadres de moto constitués de pièces en tube assemblées est un autre point fort d’act/cut 3d. Le contrôle des 5 axes permettant de déplacer librement la tête laser, le logiciel est capable de générer une section présentant une forme 3D très complexe. Il s’agit d’une fonction qu’on ne pouvait pas espérer avoir avec une FAO conventionnelle, capable seulement de découper des tubes perpendiculairement à leur axe. Enfin, grâce à la programmation hors-ligne réalisée avec act/cut 3d, la tête de découpe, qui effectue des mouvements compliqués se déplace sans à-coup et avec précision. Un commercial de Nippei-Toyama, qui a proposé act/cut 3d à la société Nakamura résume : "Il existe plusieurs logiciels sur le marché, mais act/cut 3d, qui propose les fonctions les plus avancées pour l’usinage des tubes par laser est de loin supérieur aux autres dans ce domaine." Autre avantage, act/cut 3d est parfaitement compatible avec ThinkDesign, logiciel CAO développé par la société Think3 utilisé chez Nakamura.

Réduire le délai de fabrication et relever de nouveaux défis

Dans le métier de la tôlerie, de nombreuses entreprises ont déjà adopté la technologie laser, mais celles qui utilisent une machine 5 axes pour découper des tubes sont encore rares. Les techniques requises pour cette application restent donc encore à développer. En exploitant au maximum les possibilités de la machine et d'act/cut 3d, M. Nakamura prévoit de développer des outils universels de fixation des tubes. De plus, la fabrication d’un outil de fixation prend actuellement une journée entière à un technicien ; M. Nakamura se propose de diviser ce temps par 10, d’effectuer une découpe en trois fois moins de temps qu’actuellement et de réduire ainsi le délai de livraison, qui a déjà été divisé par deux (d’un mois à 2 semaines) au cours de ces trois dernières années.

Par ailleurs, la société étudie le projet d'associer un robot à la machine laser et prévoit de réaliser en continu la découpe et le soudage sur cette même machine, afin d’améliorer la productivité et de réduire le délai. M. Nakamura vise à l’avenir la mise en place d’une chaîne automatisée de formage, de pliage, de découpe et de soudage des cadres tubulaires de motos. Il envisage aussi d’assurer certaines tâches de conception de nouveaux produits pour le compte de constructeurs automobiles. Le logiciel act/cut 3d ayant ouvert de nouvelles perspectives, M. Nakamura se représente ainsi déjà ses prochains challenges : "Nous refusons, dit-il, d’être prisonniers des idées fixes. Nous cherchons toujours des méthodes de fabrication plus efficaces." Il imagine même le jour où les voitures et les motos seront fabriquées d’une autre façon, "si la technique de contrôle de collision devient suffisamment avancée pour permettre de construire des véhicules qui n’entrent jamais en collision." Dans cette perspective, il n’y a aucune garantie que les cadres métalliques soient toujours employés, c’est ainsi qu’en visionnaire déterminé à relever de nouveaux défis, M. Nakamura s’intéresse déjà à l’usinage des matériaux plastiques...

© 2005 Alma