totalement autonome reste encore floue. Chacun veut en maîtriser le process global. Pour une meilleure indépendance des entreprises utilisatrices, il paraît normal que les éditeurs de logiciels soient préférés comme fournisseurs principaux de l’intelligence artificielle des machines. L’avenir peut leur appartenir…
La commande des mouvements des machines, leur capacité cognitive ou leur "cerveau" en quelque sorte, dépend aujourd'hui de trois acteurs indépendants, qui peuvent être complémentaires, partenaires ou concurrents. D'une part, les machines-outils sont de plus en plus instrumentées. Captant de nombreuses informations sur leur état de fonctionnement, elles sont déjà presque capables de s'auto régler, ou peu s'en faut (voir page 37). En faisant appel à des composants de contrôle spécialisés, les constructeurs de machines transmettent à la CNC des informations précieuses sur la vitesse de broche, le couple et la puissance utilisés, les vibrations et, bientôt, les risques de collisions. D'autre part, contrôlant les mouvements de la cinématique des machines, souvent fournisseurs de l'ensemble de la motorisation, les constructeurs de commandes numériques (CNC) apportent leur expertise dans le traitement de ces informations pour interagir sur les données de coupe. Ils sont d'abord des fournisseurs de matériel, de "hardware" pour employer le terme anglais. Tous proposent pourtant une forte partie logicielle intégrée de "software", permettant aux utilisateurs des machines de se passer, peu ou prou, d'un logiciel de CFAO. Enfin, les éditeurs de logiciels de CFAO - Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur - développent leurs compétences dans la fourniture d'intelligence artificielle, adaptable à toutes les machines par l'intermédiaire de post-processeurs. Pour faire simple, le post-processeur est un traducteur du langage programmé en langage compréhensible par la CN, adapté au mode de programmation de l'utilisateur de la machine. Il permet la commande coordonnée et sans aléas des mouvements d'axes.
Constructeurs de machines et de CNC, partenaires obligés
Chacun de ces trois acteurs - constructeurs de machines, constructeurs de CNC, éditeurs de logiciels - veut capter le marché dans son ensemble et devenir un interlocuteur incontournable. Seuls les constructeurs de machines et les éditeurs de logiciels s'adressent directement à l'interlocuteur final, les constructeurs de CNC vendant leurs produits aux constructeurs de machines et, éventuellement, aux rétrofiteurs. Mais les constructeurs de CNC possèdent l'avantage de maîtriser le cerveau physique de la machine et se posent ainsi en partenaires incontournable des constructeurs de machines-outils. Une CNC peut représenter une partie importante du coût d'une machine. Pour faire passer ce gros morceau, les constructeurs de CNC apportent une valeur ajoutée grandissante dans leur produit. Ainsi, l'offre des deux constructeurs de CNC les plus généralistes - Fanuc et Siemens - comporte des options ou intègre d'office des modules de commande facilitant la programmation directement sur le poste de la machine, ou sur un PC déporté. En vendant cet ensemble aux constructeurs de machines-outils, ils permettent de concevoir une machine-outil autonome et directement utilisable par des professionnels ignorants des arcanes de la programmation ISO.
D'autres fournisseurs de CNC, comme Mitsubishi, acceptent même de voir leur nom disparaître derrière celui du constructeur de machines-outils, celui-ci assurant alors l'intégration avec plus ou moins de fonctions logicielles. Fagor prend aussi cette direction tout en affichant sa marque, comme on l'a vu avec son partenariat avec Somab lors d'Industrie Lyon. Certains constructeurs intègrent la conception et la fabrication de CNC directement dans leur production. Dans ces deux derniers cas, le constructeur MOCN est alors le seul interlocuteur de l'utilisateur. En aparté de ce point, signalons que tout investisseur désirant posséder un parc-machines cohérent, cherchera à disposer d'un type de commande numérique unique, même si les machines sont de marques différentes. La formation de ses professionnels s'en trouvera facilitée. Pour les applications basiques ou les séries très répétitives, la solution machine/CNC suffit souvent. Certains constructeurs de MOCN dans les technologies nichées, intéressant peu les développeurs de logiciels CFAO, poussent d'ailleurs le développement de leurs propres solutions très loin. Il s'agit notamment de la rectification, de l'électroérosion ou du décolletage. On le voit, le secteur de l'intelligence artificielle des machines-outils se révèle très concurrentiel. Dans ce cadre, tous les éditeurs de logiciels de CFAO cherchent les meilleures voies commerciales et techniques pour s'imposer sur le marché.
Les éditeurs de CFAO définissent leur stratégie pour la décennie
Côté programmation en CFAO, le choix reste large et la décision dépend avant tout de la teneur des applications. Chaque éditeur possède ses propres spécialités et atouts. Il existe une dizaine de généralistes capables de répondre à toutes les demandes en enlèvement de copeaux et érosion. Dans chaque niche - cinq axes, décolletage, tournage multifonction... - certains éditeurs subsistent, mais se voient obligé de diversifier leur offre, car le coût de leurs logiciels ne correspond plus à la réalité du marché. Certaines SSII régionales proposent encore des solutions logicielles développées par leur soin pour répondre à des besoins locaux. Industriellement parlant, cette offre a peu d'avenir à ce stade. Les éditeurs généralistes de logiciels de CFAO ont donc adoptés - ou sont en passe de le faire - des stratégies commerciales et/ou technologiques, afin de conquérir des parts de marché et de résister à la pression croissante des constructeurs de CNC d'un côté et des éditeurs de logiciels de CAO de l'autre. Les uns et les autres intègrent à leur offre des fonctions de programmation intuitive de plus en plus importantes.
Tout en étant obligés de conserver la compatibilité de leurs logiciels avec l'offre de ces voisins technologiques, les éditeurs CFAO développent donc une stratégie de compétiteur suivant deux axes, commerciaux et technologique. Commercialement, l'accessibilité des logiciels au travers de leur prix, d'offres internet, ou de leur possession directe sur certaines marques de machines constitue une facilité de diffusion largement utilisée. Le réseau commercial, s'appuyant sur des SSII à forte compétence, apparaît comme une nécessité vitale pour toucher les utilisateurs les plus techniques. Effectivement, le logiciel le plus compréhensible a toujours besoin d'une assistance à la formation et à l'exploitation la plus efficace possible. Sinon, l'utilisateur ne profite que de 10% ou 20% des possibilités offertes, perdant de fait une bonne partie du retour d'investissement possible. Le service proposé par les éditeurs de logiciel de CFAO peut donc faire la différence avec la concurrence, à fonctionnalités égales. Enfin, ce réseau doit être mondial, sous peine de ne pas suivre constructeurs de machines ou utilisateurs de machines dans leurs différentes implantations sur la planète. Comme le constructeur de machines-outils ou de CNC, l'éditeur de logiciels de CFAO qui voudrait rester cloitrer à un seul marché régional, fut-il européen, verrait son horizon de développement limité à moins d'une décennie. Côté technique, les éditeurs de logiciels n'ont pas 36 solutions pour lutter contre la concurrence conjointe des constructeurs de machines et de CNC. Ils doivent s'appuyer sur ce qui fait depuis l'origine leur force première : l'intelligence de l'usinage.
Programmer, simuler, contrôler, accumuler l'expérience
Le grand avantage de la CFAO réside dans la possibilité de programmer et tester les programmes complètement en dehors de la machine-outil. Celle-ci peut alors produire de la valeur ajoutée en continu, 24h/24h, 365 jours par an, ce qui est l'objectif même de toute machine-outil. La stratégie développée par la dizaine d'éditeurs généralistes de CFAO devrait donc viser à étendre au maximum cet avantage. Pour juger de la pertinence d'une offre en CFAO, l'utilisateur doit donc poser toutes les questions concernant l'étendue et la facilité de la programmation ET de la simulation possibles, par le logiciel de CFAO en question. Deux logiciels peuvent aussi être complémentaires dans ce domaine l'un étant dédié à la programmation, l'autre à la simulation. Car, certains logiciels sont spécialisés dans la simulation, comme Vericut de CG Tech ou NC Simul de Spring Technologies. Progressivement, la plupart des généralistes de la CFAO intègrent des modules de simulation de ce type, ou créent le leur en interne. Quel que soit la formule choisie, le module de simulation vient en complément de la FAO afin de tester et optimiser le processus d'usinage programmé. La simulation permet de vérifier virtuellement la faisabilité de la pièce sur la machine requise, en évitant les collisions et en éliminant les tests sur la machine physique. Les fonctionnalités du logiciel de simulation doivent aussi permettre l'amélioration du processus d'usinage en réduisant les temps de cycle, en définissant et optimisant les paramètres de coupe, en allongeant la durée de vie des outils et, pourquoi pas, en testant les capacités d'engagement des broches. Il est alors possible de calculer le taux d'enlèvement de copeaux avec précision, le coût d'obtention définitif de la pièce en découlant naturellement. Grâce à ces différentes procédures, le choix est alors offert au professionnel pour déterminer le meilleur compromis en fonction de son cahier des charges économique ou qualitatif. Lors de l'utilisation des programmes sur la, ou les machines, des changements sont inévitables. Par exemple, on a vu sur le salon Industrie Lyon que le contrôle vibratoire peut générer directement une suggestion de vitesse de broche différente, pour changer la fréquence, sur machine Okuma. La vitesse programmée est alors changée. Les logiciels de FAO doivent être capables d'enregistrer ces modifications en les indiçant, sans perdre les données antérieures. Le même programme de base peut alors être adapté sur une machine ou une autre avec des paramètres différents, en fonction du comportement de chaque machine. Un logiciel de CFAO peut être capable d'enregistrer l'expérience accumulée lors de chaque programmation et de ce retour d'information. Non seulement cet enrichissement améliore en permanence la compétitivité de l'entreprise, mais il assure de plus sa pérennité en mémorisant le savoir-faire des professionnels. Plus le logiciel est puissant, plus il pourra faire de tests et plus l'entreprise sera compétitive. En faisant gagner ainsi de l'argent à son employeur, le programmeur pourra être mieux rémunéré et construire une carrière heureuse et profitable. Il a tout intérêt à choisir le logiciel le mieux adapté aux besoins auxquels il doit faire face !
Le chemin est encore long
La situation précédemment évoquée est loin d'être atteinte aujourd'hui chez tous les éditeurs de logiciels de CFAO. Mais tous sont sur le chemin d'une intégration optimale de toutes les fonctions des machines dont ils veulent assurer la programmation. L'objectif vise à réaliser la meilleure pièce virtuelle, sur la machine virtuelle la plus proche de la réalité. La simulation doit posséder une bibliothèque d'éléments de serrage complète, afin de créer un environnement réel, jusqu'au moindre boulon et buse d'arrosage. Tous les composants intéressant l'action de coupe doivent aussi être pris en compte, y compris la lubrification, le couple outil-matière, la puissance, vitesse et couple de broche, les vibrations, les variations thermiques, etc... Pour réaliser cela, la puissance de calcul des ordinateurs devra être décuplée encore et encore, et leur disponibilité permanente. Confrontés à ces défis, les éditeurs de CFAO vont faire preuve d'une imagination sans borne dans les prochaines années. A suivre sans faute lors de l'EMO de Hanovre en septembre et lors d'Industrie Paris en mars 2012