Par rapport aux fraiseuses 5 axes traditionnelles, la micro5 occupe cinq fois moins de surface au sol et consomme dix fois moins d’énergie, tout cela sans perte de qualité d’usinage.

Cette innovation ouvre la voie à une véritable révolution dans la production des composants microtechniques.

Contexte

La fraiseuse 5 axes micro5 est née dans le cadre d’EcoSwissMade, l’un des six programmes thématiques du domaine Ingénierie et Architecture de la Haute Ecole spécialisée de Suisse occidentale (HES-SO).

Dirigé par Claude Jeannerat, professeur à la Haute Ecole Arc (HE-Arc) Ingénierie, le programme EcoSwissMade a pour objectif de proposer des méthodes de fabrication apportant une amélioration des performances ou une optimisation des matériaux, des flux d’énergie et des outils de production, prenant en compte notamment l’efficience énergétique. Les solutions proposées doivent être immédiatement transposables à l’industrie.

La micro5

Pourquoi utiliser de gigantesques machines pour usiner des composants microtechniques? Telle est la question qui se trouve à l’origine de la micro5. Le professeur Claude Jeannerat et les ingénieurs du groupe de compétences en Conception des moyens de production de la HE-Arc se sont lancé un défi: créer une fraiseuse 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 », explique Claude Jeannerat. « 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. »

Se basant sur les études scientifiques les plus récentes, Claude Jeannerat et son équipe sont arrivés à la conclusion que le ratio optimal entre la taille de la pièce à usiner et celle de la structure machine était de 1:5. Il ne leur restait plus qu’à créer une 5 axes à peine plus grande qu’une machine à café… What else ?

« L’air ambiant suffit à maintenir cette station d’usinage miniature à sa température optimale de fonctionnement», explique Claude Jeannerat. « Et cinq minutes suffisent pour qu’elle atteigne sa température de marche, alors qu’il faut plusieurs heures à une machine pesant plus d’une tonne. »

Les objectifs visés dépassent les espérances: outre un gain de place évident au sein de l’atelier de production, la consommation énergétique est dix fois plus basse, cela sans la moindre perte de qualité d’usinage.

De la micromachine à la micro-usine: une vision du manufacturing de demain

Alors que les prix des surfaces industrielles et de l’énergie sont voués à prendre l’ascenseur, la micro5 constitue l’une des innovations les plus prometteuses pour donner à la Suisse les moyens de rester concurrentielle, tout en répondant aux objectifs environnementaux fixés par la Confédération.

Elle s’inscrit parfaitement dans le smart & micro-manufacturing, l’un des quatre domaines d’activité stratégiques de la HE-Arc Ingénierie, qui vise à fournir à l’industrie régionale des solutions de production flexibles, efficientes et interconnectées, dans la mouvance Industrie 4.0.

L’idée-force de la micro5 est d’adapter la taille des machines à celle des pièces qu’elles fabriquent. Or, si les manufactures adaptaient la dimension de leurs usines à celle de ces micromachines, il ne serait plus utopique de vouloir construire des usines à taille humaine, comme à l’époque de l’essor de l’industrie horlogère – une vision d’autant plus réaliste qu’il est aujourd’hui possible, grâce à l’internet des objets, d’interconnecter à distance tout un parc de machines.

De là à revoir des micro-usines dans les localités désindustrialisées, voire des micromachines sur l’établi du paysan-horloger, il n’y a plus qu’un pas.