La Micro5

Sa genèse, son industrialisation et la voie ouverte vers l’avenir

Odoo image et bloc de texte

La sensation de l’édition du SIAMS 2016

La micro-fraiseuse 5 axes développée à la Haute Ecole Arc Ingénierie a été l’une des sensations de l’édition 2016 du SIAMS. Dévoilée le 21 avril 2016 en première mondiale à Moutier, la Micro5 a le potentiel de révolutionner les moyens de production microtechnique : elle est petite, consomme peu et usine avec une rapidité et une précision exceptionnelles.

Pourquoi utiliser de gigantesques machines pour usiner des composants microtechniques ? Telle est la question qui se trouve à l’origine de la Micro5. Dans le cadre du programme thématique EcoSwissMade de la HES-SO, Claude Jeannerat et son équipe s’étaient lancé un défi : créer une machine 5 axes capable d’usiner un cube de 50 mm d’arête en consommant un minimum d’énergie, cela sans perte de qualité d’usinage.

« Les machines 5 axes utilisées pour usiner une carrure de montre, par exemple, sont des mastodontes pesant plusieurs tonnes et disposant d’une puissance installée approchant les 25 à 30 kW », expliquait Claude Jeannerat, professeur à la Haute Ecole Arc Ingénierie. « Nous avons cherché à concevoir une machine dont les dimensions seraient plus adaptées à la taille des pièces qu’elles fabriquent. Le diamètre d’une carrure de montre est inférieur à 50 mm et une puissance de 400 W suffit pour l’usiner ».

Une Industrialisation complexe

En vue de la faire sortir de ses laboratoires, la HE-Arc a réuni autour d'une table quelques entreprises de la région romande à des fins d'industrialisation. Ce sont deux groupes qui ont été intéressés par ce développement. Ils ont bénéficié des licences d'exploitation et d'un transfert technologique détaillé, dans le cadre d'accords de partenariat, dont Mecatis à Isérables qui lancera aussi la plateforme Factory5. 

Une réflexion ergonomique

Le prototype initialement développé par la HE-Arc ne suffisait pas à répondre à la demande du manufacturier. Il a fallu travailler sur l’ergonomie de la machine et y ajouter quelques fonctionnalités. En étroite collaboration avec le client-pilote, il a été nécessaire de bien comprendre ses besoins et de les traduire sur la Micro5. Le cœur breveté de la 5-axes n’a pas été modifié. Une partie automation a été ajoutée sur la gauche. Il était nécessaire de rendre la machine autonome et qu’elle puisse opérer le changement des outils (jusqu’à 24 outils) mais aussi des blocs de matière (jusqu’à 8).

Ensuite le capot a été repensé pour deux raisons. Nous avons voulu intégrer l'armoire électrique, la machine et la zone d'automation sur le même châssis. En option nous avons intégrer un établi servant de plan de travail qui a un accès facilité à une zone de chargement manuel.
Odoo - Echantillon n°1 pour trois colonnes

Automation à gauche et usinage à droite

Odoo- Echantillon n° 2 pour trois colonnes

Avec établi : 1800x950x1530mm
(sans établi : 830x778x1530mm)

Enfin, le design devait également représenter les atouts de cette micro-fraiseuse. Le fait qu’elle soit petite, silencieuse et propre. La machine étant une innovation, le design devait donc être pensé différemment des machines traditionnelles qui sont bien souvent d’imposants blocs rectangulaires. La taille et l’ergonomie doit également répondre à un projet future de composer une Smartfactory. En effet le robot scara peut aller vers l’arrière et ainsi connecter plusieurs machines ensemble. Chaque centimètre a été pensé pour conserver une petite taille.

Une approche orientée client

La première volonté a été de trouver les clients qui étaient partant de prendre des risques et ainsi réaliser la première validation de marché. En contrepartie, les clients avaient donc la possibilité d'interagir sur l’industrialisation et de pousser leurs idées en avant. Pour Mecatis, cela a permis de répondre pleinement à la demande du marché. De cette manière, la machine industrialisée, à la différence du prototype, répondrait à une ergonomie et prise en main souhaitées par le manufacturier, car qui peut mieux exprimer son besoin que le client lui-même.

Deux aspects de cette collaboration. Le prix des 5 premières Micro5 a été quasi du double de celles industrialisées, ce prix est traduit par la prise de risque commune entre le client et Mecatis. D’un autre côté, le client était sûr d’avoir une machine personnalisée et sa marques restera ancrée dans les prochaines Micro5. Et enfin, il ont fait partie des pionniers à croire et à posséder ce concentré technologique.

Il a été important lors du développement d’adopter une approche pull plutôt que push. Un grand effort et de nombreux allers-retours ont été nécessaires entre le client et Mecatis pour s’assurer du bon développement et de finalement avoir une machine Market ready. Le souhait a toujours été de produire une machine industrialisée, idéale pour les manufacturiers. En aucun cas, il a été l’objectif de produire une machine et d’ensuite la lancer sur le marché telle quelle. Il a été nécessaire de bien comprendre la demande client et de s’assurer de le servir pleinement et répondre à ses attentes. Une démarche win-win finalement.

Un nouveau départ

Mecatis a un passé d'intégrateur industriel et est habitué à produire à la demande. Nous relevons donc un tout nouveau défi en mettant sur le marché une machines outils "standard". Les activités précédentes sont reprises sous l'entreprise Mecatis maintenance Sàrl basé à Lausanne et, à l'avenir, la commercialisation de la Micro5 et les produits connectés pour la microtechnique sera identifiée à la marque Factory5.

Ce changement ne va pas sans nouvelles compétences à acquérir et surprises en tout genre qui nous on coûté 6 mois de décalage dans le planning. Nous avons été trop optimistes sur notre rapidité à résoudre les défis techniques.

Aujourd'hui, nous avons déjà produit 5 machines et lançons 20 machines en nous concentrant d'abord sur le marché Suisse pour bénéficier de la proximité propice aux derniers réglages. Nous espérons bien sûr nous développer plus largement. Des dix collaborateurs actuels nous souhaitons passer à 20 pour nous permettre de répondre rapidement aux demandes de ce projet ambitieux.

L'année 2019 sera pour nous de rentrer avec 20 machines matures pour la productions dans les ateliers des manufacturiers.