Coup de projecteur sur le lauréat du prix de l'innovation Greene Tweed :
Le prototypage rapide permet à la mobilité aérienne avancée de prendre son envol plus rapidement
Comment suivre le rythme effréné de l'innovation dans le domaine de la mobilité aérienne avancée (AAM) sans faire de compromis sur la qualité ? Telle était la question à laquelle Greene Tweed a dû faire face lorsqu'elle a commencé à étendre l'utilisation de son composite thermoplastique léger et haute performance, le Xycomp® DLF™, au-delà du secteur aérospatial traditionnel.
En réponse à cela, Seth Beckley, ingénieur de développement senior, a mis au point une stratégie révolutionnaire de prototypage rapide d'outillage. Sa nouvelle approche réduit de moitié le délai de production standard de 16 à 20 semaines pour les pièces Xycomp® DLF™ en simplifiant la conception des moules et en optimisant l'équilibre entre les éléments usinés et ceux moulés, tout en préservant la qualité des composants destinés à la production.
Pour célébrer cette avancée majeure, Greene Tweed a décerné à Seth son prestigieux prix de l'innovation, qui met en avant et récompense les efforts exceptionnels visant à repousser les limites de l'innovation et de la collaboration. Peu après la cérémonie de remise des prix, au cours de laquelle le PDG Magen Buterbaugh et le directeur général de la division Composants structurels et techniques, George Rawa, lui ont remis le prix, nous nous sommes entretenus avec Seth pour en savoir plus sur le processus de prototypage rapide qui accélère les progrès dans les secteurs de la fabrication additive (AAM) et de la défense.
Commençons par ce qui fait votre réputation.
Pour les pièces Xycomp® DLF™, le délai habituel entre la finalisation de la conception d’une pièce et la livraison des premiers exemplaires est généralement de 16 à 20 semaines. Une grande partie de ce temps est consacrée à la fabrication de moules de qualité industrielle et de gabarits d’usinage destinés à durer des décennies. Il existe de nombreuses bonnes raisons à cette approche, qui correspond aux attentes et aux calendriers de projet de nombreux clients.
À mesure que nous avons étendu Xycomp® DLF™ à de nouveaux secteurs, tels que la robotique mobile, la mobilité aérienne avancée, la défense et l'automobile haute performance, il est apparu clairement que nos délais de livraison et nos coûts d'outillage habituels allaient constituer un obstacle à notre réussite. Ces secteurs ont besoin de disposer de pièces fonctionnelles aussi rapidement et à moindre coût que possible, dans l'optique de procéder à des essais en conditions réelles et d'apporter des modifications à la conception avant de passer à la production.
Pour répondre à cette demande, nous avons mis au point une stratégie de moulage et de conception d'outils qui réduit considérablement la complexité de l'outillage, permettant ainsi de réaliser des gains significatifs en termes de coûts et de délais de production.
Que représente ce prix pour vous, tant sur le plan personnel que professionnel ?
Je suis un fervent admirateur du prix de l'innovation depuis sa création. Notre entreprise peut se prévaloir d'une longue tradition d'innovations remarquables. Ce prix est un excellent moyen d'encourager et de mettre en valeur les nouvelles innovations.
Xycomp® DLF™ est une gamme de produits qui se distingue par son caractère innovant depuis sa création, et j’ai eu le privilège de participer à son développement pendant la majeure partie de ma carrière chez GT. Le processus de prototypage rapide constitue une nouvelle étape dans l’amélioration des capacités de notre gamme Xycomp® DLF™. Cela a été extrêmement gratifiant de contribuer à la mise en place de ce processus et d’observer son excellent accueil et son succès auprès de nos clients.
Pourriez-vous nous raconter l'histoire ou le parcours qui a mené à cette innovation ou à ce projet, et qui vous a valu ce prix ?
L'idée à l'originedu processus de prototypage rapide remonte à 2020-2021, pendant le ralentissement de l'industrie aérospatiale commerciale provoqué par la Covid-19. En élargissant notre horizon au-delà de notre marché principal, nous avons constaté deux problèmes récurrents : nos coûts d’outillage et nos délais de livraison de pièces étaient élevés, et de nombreux clients avaient simplement besoin de pièces fonctionnelles pour les tester, sans les certifications approfondies que nous fournissons habituellement.
Pour répondre à ces préoccupations, nous avons testé un concept d’outil modulaire comprenant des inserts de cavité peu coûteux et interchangeables. Nous avons finalement produit plus de 400 pièces à partir de ce prototype d’outil, ce qui a permis de valider l’approche et de recueillir des données précieuses. Nous avons ensuite développé un ensemble d’outils de moulage autonomes plus complexes pour un client du secteur de la défense. Ce projet a véritablement ouvert la voie à l'approche de prototypage rapide, avec un délai de livraison record de 7,5 semaines pour les pièces livrées, grâce à des outils peu coûteux et rapidement fabriqués. Nous avons également profité de ce projet pour explorer une nouvelle approche de l'usinage à l'aide de montages fabriqués rapidement, qui nous ont permis d'aligner le temps de développement de l'usinage sur le calendrier accéléré de développement du moulage.
Comment décririez-vous l'impact de votre innovation ?
Le processus de prototypage rapide a véritablement changé la donne pour les clients des secteurs de la défense et de l'AAM. Grâce à ce processus, GT fournit plusieurs composants essentiels pour un nouveau véhicule de défense qui devrait entrer en production prochainement. Notre capacité à respecter des délais de projet serrés nous a ouvert la voie pour explorer la fabrication de pièces avec plusieurs autres groupes d'ingénierie chez ce même client.
Sur le marché de l'AAM, nous avons fourni des pièces prototypes à plusieurs clients afin de permettre l'installation sur des véhicules d'essai. Nous constatons régulièrement que ce type de clients aime procéder par itérations ; ils ne savent pas nécessairement à quoi ressemblera le produit final tant qu’ils n’ont pas physiquement construit un véhicule et l’ont testé. Le fait de leur permettre d’obtenir rapidement des pièces sans s’engager dans la fabrication d’outils de production à grande échelle a fait de nous un partenaire de confiance.
Cela leur permet d'accélérer leurs itérations, de raccourcir leurs cycles de développement et de commercialiser plus rapidement des appareils innovants. En conséquence, nous voyons arriver de nouvelles pièces.
Comment envisagez-vous l'évolution de ce nouveau procédé ?
Il existe de nombreuses façons de faire progresser cette innovation. Nous continuons d’étudier le niveau de complexité que peuvent atteindre les pièces grâce à cette approche, ainsi que les moyens d’améliorer les traitements de surface, d’optimiser les performances des matériaux, d’allonger la durée de vie des outils et de réduire encore davantage les coûts. Nous travaillons également avec nos ateliers d'outillage partenaires pour développer une approche hybride de l'outillage, qui nous permettrait d'obtenir l'ajustement et la finition que nous attendons des outils de production, mais avec des conceptions et des matériaux qui réduiraient les coûts et les délais de fabrication pour les rapprocher de ceux des prototypes.
Souhaitez-vous rendre hommage aux collaborateurs ou aux responsables qui ont contribué à soutenir ou à favoriser le processus d’innovation ?
Un projet comme celui-ci est véritablement le fruit d’un travail d’équipe. Steve Kerbaugh, concepteur mécanique senior, est un expert en conception d’outils Xycomp®. Son expertise et ses commentaires sur les premières conceptions d’outils ont été inestimables. Paul Anderson, programmeur CNC senior, mérite une grande reconnaissance pour son expertise en usinage. Il a apporté des conseils inestimables sur l’approche des montages d’usinage, a astucieusement réutilisé un montage obsolète pour en faire une base de montage d’usinage universelle et a réalisé toute la programmation CNC des pièces que nous avons testées au cours de la phase de prototypage, avec rapidité et efficacité.
Pour la mise en œuvre de cette approche par prototypes, toute l'équipe d'ingénieurs en développement de SEC a été mobilisée. Les ingénieurs de développement seniors Bill Thomas, Jim Parrish et Chris Schwall, ainsi que le technicien de développement senior Lester Mushinski, ont tous joué un rôle essentiel, qu'il s'agisse de l'ajustement manuel des outils, de l'élaboration des recettes de moulage ou de l'assemblage final des pièces, le tout afin de respecter le calendrier serré du client. Enfin, Brad Keller, responsable du département SEC DE, m’a permis de me consacrer pleinement à ce projet. Il a donné la priorité à la programmation CNC et au temps machine, et a mobilisé l’équipe selon les besoins, garantissant ainsi la réussite du projet.
Avez-vous des conseils à donner aux futurs innovateurs chez Greene Tweed ?
J’ai fait de mon mieux pour en apprendre le plus possible sur des sujets très variés. J’ai mis à profit mon expérience en conception de pièces, en conception de moules, en développement de procédés de moulage et en usinage pour mettre au point cette approche de prototypage rapide. Greene Tweed a toujours été un environnement où l'on encourage à essayer de nouvelles choses, et j'ai certainement eu de nombreuses occasions d'expérimenter. Essayer de nouvelles choses comporte des risques ! Cela ne se passe pas toujours bien, et parfois l'innovation échoue. Il est important de savoir quand persévérer malgré un revers et quand changer de cap.
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