Alexander Trost a fondé l’entreprise en 2006 à Rahden, avec un centre d’usinage vertical. Aujourd’hui, l’entreprise dispose de sept centres d’usinage CNC modernes et emploie dix collaborateurs qualifiés sur une superficie de 1 300 m².

Automatisez plus facilement avec le SherpaLoader®

Réaliser les tâches de fabrication de la manière la plus simple possible est l’un des grands défis de l’usinage. L’automatisation peut y contribuer de manière décisive, surtout lorsqu’elle fait de la simplicité son principe fondamental. MAFU-SHERPA CNC Automation GmbH montre comment la robotique guidée par caméra augmente la productivité, améliore la rentabilité et rend les postes de travail de fabrication plus attractifs.

Fabrication efficace de petites et moyennes séries

« Notre défi quotidien consiste à rester compétitifs. Car la concurrence ne cesse de s’intensifier », souligne Alexander Trost, directeur général de la société TROST Zerspanungstechnik GmbH & Co. KG, basée à Rahden. « Notre objectif premier est d’assurer un fonctionnement sans faille des machines, tout en allégeant la charge de travail des opérateurs. » TROST fabrique des composants de précision pour la construction de machines et de machines spéciales, généralement en petites et moyennes séries. Depuis de nombreuses années, l’entreprise mise sur les centres d’usinage fiables à 3 et 5 axes de HURCO. Afin de réduire les temps de réglage et de soulager le personnel, l ’automatisation d’une HURCO VMX 30Ui a été réalisée à l’aide du SherpaLoader®.

Usinage automatisé sur 5 axes chez TROST

Chez TROST, un SherpaLoader® assure depuis 2021 la manutention des pièces, de l’approvisionnement en matériau jusqu’à la pièce finie. Deux chariots à table servent au stockage de matériau. Un système de caméra 3D monté sur le robot détecte les pièces brutes mises à disposition quelle que soit leur position, rendant ainsi superflus les matrices ou les butées fixes. Le robot aligne la pièce brute avec précision, la serre automatiquement dans l’étau de la HURCO VMX 30Ui et lance l’usinage. Une fois l’usinage terminé, le SherpaLoader® M20 nettoie la pièce à l’air comprimé, la retire et charge directement la pièce brute suivante. Les opérations de chargement et de déchargement s’effectuent ainsi de manière synchronisée, pour un temps de fonctionnement maximal de la broche et une sécurité de processus optimale. « Pendant la journée, nous avons réduit nos effectifs, et le soir, nous pouvons poursuivre la production sans personnel », rapporte M. Trost. « La combinaison de la machine HURCO et de l’automatisation Sherpa a fait ses preuves ; depuis 2024, un autre SherpaLoader® alimente une VMX42 SRti dans la production – c’est la clé de notre productivité stable. »

Une flexibilité maximale grâce au contrôle de la caméra

Qu’il s’agisse de fraisage ou de tournage, les systèmes SherpaLoader® ont une conception modulaire et prennent en charge des robots à 6 axes d’une capacité de 7 à 225 kg. Leur système de caméra et laser détecte automatiquement les composants, s’adapte aux nouvelles géométries et permet des changements d’équipement en moins de cinq minutes. Les pièces peuvent être acheminées de manière flexible et peu encombrante via des chariots à table, des palettes ou le système coulissant SpaceBox. Cette intelligence assistée par caméra garantit une manipulation robuste, moins d’interventions manuelles et une disponibilité continue des machines – une solution parfaite pour les petites et moyennes séries.

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Depuis des décennies, la société August Mink GmbH & Co. KG fait figure de référence dans la fabrication de solutions innovantes en matière de brosses et, depuis sa création en 1845, elle s’est imposée comme le leader mondial des technologies modernes de fibres et de brosses. À partir d’une gamme de plus de 250 000 variantes, plus d’un million de brosses sont produites chaque année dans cinq usines de production situées à Göppingen. L’extension continue de ce site et le parc de machines le plus moderne du secteur permettent la fabrication de brosses de la plus haute qualité et une livraison rapide, y compris pour les fabrications sur mesure.

Avant l’automatisation

Dès le début de la conception d’une nouvelle ligne de production pour les thermoplastiques, il était clair qu’une automatisation efficace était nécessaire. MINK recherchait une solution permettant une production en continu avec une autonomie maximale, malgré des changements de produit plusieurs fois par jour. Il était donc essentiel de créer un stockage de matériau à la fois de grande capacité et flexible. C’est là qu’est intervenue la solution robotique éprouvée de MAFU-SHERPA.

La solution

Avec son module « Empilage », MAFU-SHERPA a apporté la réponse idéale à ce défi. Les pièces brutes sont mises à disposition empilées sur des palettes. Le robot les prélève d’une palette, alimente une machine de traitement, puis décharge les pièces finies sur une deuxième palette, toujours en piles. Grâce à une étroite collaboration entre MINK et MAFU-SHERPA, des adaptations apportées à la conception et aux programmes du robot ont permis d’étendre la hauteur d’empilage à dix niveaux au total. La capacité de stockage d’une palette peut désormais dépasser les 1 000 pièces – une avancée décisive qui augmente considérablement l’efficacité des processus de fabrication.

Manuel Fischer, chef de projet chez MINK :

« Ce projet m’a procuré beaucoup de satisfaction. Grâce à des modifications mineures mais décisives, MAFU-SHERPA a su adapter son installation standard aux besoins spécifiques de MINK. »

Florian Andre, directeur général de MAFU-SHERPA, souligne lui aussi la philosophie de l’entreprise :

« MAFU-SHERPA propose des solutions éprouvées pour le chargement et le déchargement des machines-outils à commande numérique. Dans une certaine mesure, nous pouvons nous adapter aux demandes des clients, à condition que le principe de base reste le même : « mettre la ronde dans le carré ». »

Plus d’efficacité,

une réduction des frais de personnel

Grâce à la cellule robotisée de MAFU-SHERPA, MINK a pu optimiser considérablement la gestion du personnel dans la production. Les spécialistes se concentrent désormais davantage sur les processus d’assurance qualité et à valeur ajoutée, tandis que l’automatisation garantit un flux de matériau fluide. La production fonctionne désormais avec une efficacité maximale, et ce 24 heures sur 24.

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l’usinage de pièces individuelles, de prototypes et de petites séries sur des centres d’usinage ultramodernes, dans un environnement climatique contrôlé. Des géométries complexes, un usinage multiface sophistiqué sur 5 axes et une documentation rigoureuse des tolérances les plus strictes caractérisent notre activité quotidienne, en particulier dans la fabrication de pièces de précision destinées à la technologie satellitaire.

Lorsqu’un client d’IPT a considérablement augmenté son volume de production, l’entreprise s’est retrouvée confrontée à un défi de taille : comment automatiser de manière rentable la machine 5 axes DECKEL MAHO DMU 60 eVo dont elle disposait déjà ?

Avant l’automatisation

En tant que sous-traitant, IPT doit planifier ses investissements de manière ciblée et trouver des solutions ayant une capacité de charge économique. Une demande adressée au fabricant de machines a révélé que les rétrofits nécessaires à l’automatisation – notamment des passages rotatifs sur les 4e et 5e , un système de serrage hydraulique, un entraînement automatisé pour la porte de protection de la machine et une interface d’automatisation Profibus – auraient représenté un montant à cinq chiffres. Pour une machine déjà en service depuis dix ans, cela ne constituait pas une option raisonnable. IPT a donc cherché une alternative adaptée à ses besoins – et l’a trouvée chez MAFU-MAFU-SHERPA CNC Automation.

La solution

Plutôt que de procéder à des modifications coûteuses des machines, IPT a opté pour la solution d’automatisation sur mesureSherpaLoader® M25 :

• Pour les machines de traitement dépourvues de passage rotatif, MAFU-SHERPA installe la visseuse dynamométrique RoboBuddy d’ALLMATIC afin d’automatiser efficacement les étaux mécaniques. Cela permet d’éviter le rétrofit d’un système de serrage hydraulique.
• MAFU-SHERPA a fourni une interface E/S sur mesure, réalisée en tant que rétrofit pour un coût inférieur de plus de moitié à celui d’une interface Profibus proposée par le fabricant de la machine. Cela a permis de mettre en place l’intégration dans le système d’automatisation de manière économique et flexible.
• MAFU-SHERPA a équipé la porte circulaire existante de la machine d’un système d’entraînement de porte sécurisé pour les personnes, qui s’intègre parfaitement au processus de production.
• Grâce à la SpaceBox de MAFU-SHERPA, plus de 500 composants peuvent être stockés sur la surface d’une europalette. L’installation fonctionne ainsi de manière autonome pendant plus de 8 heures, sans intervention manuelle.

Holger Gräbeldinger, directeur général :

« Nous avons mis en service le système d’automatisation MAFU-SHERPA il y a environ neuf mois. Aujourd’hui, je ne peux même plus imaginer comment nous aurions pu venir à bout de la charge de travail de cette installation automatisée en la chargeant manuellement. »

Grâce à MAFU-SHERPA, IPT a pu automatiser sa production de manière rentable sans avoir à investir dans des modifications coûteuses des machines. Une étape décisive pour gagner en efficacité et en compétitivité.

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Les origines de ROLEC remontent aux années 1960. Son fondateur, Friedhelm Rose, a révolutionné le secteur à l’époque en développant les premiers boîtiers étanches en aluminium au monde. Depuis, l’entreprise familiale n’a cessé de se développer et est aujourd’hui l’un des principaux fabricants de boîtiers, de boîtiers IHM et de systèmes de bras de support. La force d’innovation de Friedhelm Rose perdure encore aujourd’hui et a donné naissance à des produits novateurs tels que le système de bras de support profiPLUS et la série de boîtiers aluDOOR, récompensée par le German Innovation Award 2023.

Tous les boîtiers ROLEC sont fabriqués à l’aide d’un parc de machines à la pointe de la technologie. Grâce à une technologie CNC de précision, des ajustements ultraprécis et des évidements sur mesure sont percés ou effectués par fraisage selon les besoins. Même les exigences les plus complexes en matière d’usinage des produits sont satisfaites sans difficulté.

Avant l’automatisation

La fabrication de boîtiers en aluminium sur mesure destinés à l’intégration de composants électriques et électroniques représentait un défi en termes de main-d’œuvre.

Une partie de ces boîtiers en aluminium a été usinée en un seul serrage sur des machines HAAS de type VF-3SS. Le centre d’usinage à 4 axes a été transformé en machine à 5 axes et a été équipé d’un mandrin à quatre mors de la société HWR. Cela était nécessaire pour éviter les marques de serrage sur la géométrie à parois minces et pour garantir la promesse de qualité supérieure de ROLEC. Les machines de traitement ne disposaient pas d’un passage de fluides sur le quatrième axe pour l’actionnement d’un dispositif de serrage.

Bien que les processus de fabrication se déroulent de manière stable, les opérateurs de machines effectuaient souvent d’autres tâches au sein de l’atelier en raison des longs cycles de production. Une fois le programme d’usinage terminé, la broche du centre d’usinage restait donc régulièrement à l’arrêt jusqu’à ce que le personnel d’exploitation enregistre la fin de l’usinage, nettoie la pièce finie et réapprovisionne la machine. La direction de la production cherchait donc à optimiser l’affectation du personnel et à maximiser le temps de broche.

Le défi technique consistait à automatiser cette technique de serrage éprouvée sans modifier le processus de serrage existant.

La solution

comprenait un SherpaLoader® M25 équipé d’un entraînement de broche électrique. Dans un premier temps, les tâches ont été redistribuées : la séparation et l’alimentation en continu des pièces sont désormais assurées par des employés semi-qualifiés, tandis que les opérateurs CNC qualifiés se concentrent sur la qualité de production et l’automatisation.

Dans le nouveau processus, la SpaceBox est chargée de matière première. Une fois la commande en cours terminée, l’opérateur de la cellule robotisée peut remplacer la SpaceBox vide par une nouvelle contenant des pièces brutes – à l’aide d’un transpalette – et reprendre immédiatement la production. Il est également possible de laisser la SpaceBox à sa place pendant que les pièces usinées sont remplacées par des ébauches. La nouvelle commande est sélectionnée dans la commande par dialogue, et le robot se met au travail : il saisit les pièces, les place dans la station de marquage, puis dans l’étau. La pièce est serrée à l’aide d’une visseuse dynamométrique fixée au robot. Les pièces finies sont automatiquement nettoyées à l’air comprimé et replacées dans la SpaceBox par le robot.

L’un des principaux défis de ce projet d’automatisation consistait à éviter les marques de serrage. La transmission de la force au préhenseur s’effectuait par l’intermédiaire de quatre inserts de serrage dotés d’une surface en polyuréthane, dont les propriétés ont été spécialement adaptées à cette application lors de la phase de conception. Cela a permis de garantir la qualité haut de gamme habituelle de ROLEC tout en assurant l’automatisation.

Les quelque 70 boîtiers contenus dans la SpaceBox garantissent que l’installation ne s’arrête jamais pour attendre l’opérateur. La main-d’œuvre nécessaire aux installations automatisées a diminué de plus de 50 %, ce qui a constitué un avantage concurrentiel significatif et a ainsi permis aux collaborateurs de consacrer davantage de temps à d’autres tâches. Le fait que la cellule robotisée fonctionne également pendant les quarts de nuit sans personnel et génère ainsi de la production est un effet secondaire bienvenu qui a permis de ramener le retour sur investissement à moins de deux ans.

Matthias Rose, directeur général :

« Nos coûts d’exploitation dépendent fortement de notre personnel. C’est pourquoi notre objectif était d’accroître la productivité de nos collaborateurs qualifiés et expérimentés. Aujourd’hui, nos collaborateurs gèrent deux machines de production supplémentaires. Compte tenu de la courte durée d’amortissement, nous avons immédiatement acheté la deuxième automatisation CNC de MAFU-SHERPA. Et nous prévoyons d’automatiser d’autres machines à l’avenir. »

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est le choix privilégié de nombreuses entreprises de renom dans le domaine de l’usinage, en particulier pour les prototypes et les séries de 1 à 10 000 pièces. Cela est d’autant plus vrai depuis que Johannes Seilbeck et Martin Herzog ont repris l’entreprise de son fondateur. À la suite de cette reprise, les deux associés ont pris conscience du potentiel qu’offrait l’automatisation numérique pour transformer ce petit joyau en une entreprise encore plus florissante.

Avant l’automatisation

Seuls 5 employés travaillaient dans l’atelier de fabrication. Malgré leurs nombreuses années d’expérience et leur expertise dans les domaines de la technologie médicale, de la construction mécanique et de l’industrie grand public, ils atteignaient leurs limites en raison du manque de personnel. La broche du centre d’usinage 5 axes MIKRON HEM 500 U n’était utilisée qu’à 25 % de sa capacité et restait à l’arrêt 18 heures par jour. Le défi consistait à doubler le nombre d’heures de fonctionnement de la broche sans embaucher de personnel supplémentaire.

La solution

C’est dans le cadre de cette acquisition que le premier robot a été mis en service – marquant ainsi l’entrée dans une technologie que l’ancien propriétaire n’avait pas encore jugée utile ou n’avait pas osé adopter.

La machine existante de type MIKRON HEM 500 U n’était en aucun cas prévue pour être automatisée. Elle ne disposait ni d’une interface d’automatisation, ni d’un système d’entraînement de porte. De plus, il manquait des canaux libres au niveau du passage de fluides sur les 4e et 5e axes, ce qui aurait été nécessaire pour actionner un dispositif de serrage pneumatique ou hydraulique. Un rétrofit par le fabricant n’était pas envisageable en raison des délais de livraison et des coûts. MAFU-SHERPA a su convaincre avec une solution complète d’un seul tenant, composée d’un SherpaLoader® M20, équipé d’une visseuse dynamométrique, ainsi que d’un système d’entraînement électrique de porte et d’une interface robotique pour la machine de traitement. La technique de serrage existante a ainsi pu être intégrée de manière transparente dans l’automatisation et les paramètres d’usinage éprouvés ont pu être conservés, ce qui a permis une mise en route aisée de l’automatisation. L’automatisation est viable à partir d’une taille du lot de 10 pièces. Grâce au fonctionnement robuste du système d’automatisation, il est aujourd’hui possible de proposer des séries pouvant atteindre 50 000 pièces par an.

En l’espace d’un an, le temps de broche effectif est passé de 6 à plus de 20 heures par jour. Le système automatisé a par exemple fonctionné sans intervention humaine pendant de nombreux week-ends. L’entreprise Schöbel illustre parfaitement le fait que même les petites entreprises peuvent se doter de robots et devenir ainsi des concurrents de taille.

Johannes Seilbeck, directeur général :

« L’automatisation a plus que doublé notre chiffre d’affaires sur cette ligne de production. C’est à la fois une réussite et une source de motivation. C’est pourquoi nous venons d’investir dans une nouvelle machine de traitement de la marque HERMLE. Et dans un deuxième SherpaLoader. Nous sommes désormais dix : huit personnes et deux robots. »

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fabrique des pièces de précision pour la construction de machines spéciales. L’entreprise est située à Gebesee, une commune de 2 000 habitants dans le bassin de Thuringe, où la pénurie de main-d’œuvre qualifiée est particulièrement flagrante : en 2023, 49,5 % de tous les postes vacants ne trouvaient pas de candidats qualifiés, et les prévisions jusqu’en 2035 ne sont guère plus réjouissantes.

L’objectif du propriétaire, René Liebl : garantir la production régionale à Gebesee en dissociant le traitement des commandes du personnel et en permettant de traiter les commandes de dernière minute indépendamment de la disponibilité du personnel.

Avant l’automatisation

Et aujourd’hui encore, les fortes fluctuations de la demande sont au cœur de l’activité quotidienne. Les entrées de commandes prévisibles ne correspondent souvent pas à la réalité. Les clients s’attendent – en particulier pour les demandes urgentes – à une livraison en quelques jours, voire dès le lendemain du week-end. Pour les demandes avec des délais de livraison courts, il n’y avait tout simplement pas d’opérateurs disponibles pour la production lors des équipes de fin de journée ou de nuit.

La solution

Il s’agissait d’un système d’automatisation CNC capable de fonctionner même lorsque les opérateurs avaient déjà terminé leur journée de travail. Il fallait alimenter un centre d’usinage vertical MAZAK de type VCN-530C. La machine de traitement a été soumise à un rétrofit comprenant une interface robotique et deux dispositifs de serrage pneumatiques. La commande du dispositif de serrage est assurée par le système de commande du robot, ce qui a permis de minimiser les coûts de conversion. Afin d’augmenter encore la durée de fonctionnement autonome, le SherpaLoader® a en outre été équipé d’une station de reprise, ce qui permet d’usiner la face avant et la face arrière en un seul passage.

Le stockage de matériau est assuré par une SpaceBox pouvant contenir plus de 400 pièces brutes de dimensions 60 x 100 x 35 mm, ce qui permet d’atteindre une autonomie de plus de 60 heures.

Désormais, sans prime de nuit supplémentaire, un robot traite les commandes urgentes pendant la nuit ou les productions en série le week-end, de sorte que les pièces sont prêtes à être livrées dès le jour ouvrable suivant.

La réduction de la charge de travail des opérateurs résulte non seulement de la suppression des équipes de nuit, mais aussi d’une simplification de la préparation des commandes. La préparation des découpes de pièces brutes n’est plus assurée par les opérateurs de machines, mais par les magasiniers. Grâce à la dissociation de la logistique et de la fabrication, la préparation des matériaux s’effectue désormais dans l’entrepôt, et non plus devant la machine-outil comme auparavant.

Le secret de la productivité réside moins dans la vitesse que dans la stabilité et la continuité des processus. Alors qu’un opérateur ne peut travailler qu’une seule équipe, un robot peut en assurer jusqu’à trois – sans pause et à une vitesse constante. Pour les commandes adaptées, le robot peut être utilisé plus de 100 heures par semaine.

René Liebl, propriétaire :

« Sur le site de Gebesee, les opérateurs de machines qualifiés se font rares. C’est pourquoi seule l’aide d’un robot permettra d’améliorer la fiabilité des livraisons. Nous ne pouvons tout simplement pas nous permettre de ne pas automatiser nos machines CNC ! »

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