La société Armbruster GmbH, dont le siège est à Steinach, est une entreprise familiale de deuxième génération. Depuis plus de trois décennies cette PME se concentre sur la fabrication de composants très complexes pour la technique médicale, ce qui contribue à environ 60 pour cent du chiffre d'affaires, ainsi que sur des pièces précises pour la construction mécanique. La gamme de fabrication s'étend du tournage, du fraisage et de l'érosion jusqu'à l'assemblage final, en passant par l'impression 3D métallique et de nombreux procédés de traitement de surface, tels que le nettoyage, le sablage, le peignage, l'ébavurage et le polissage automatisés. Tous les processus sont intégrés dans un système de gestion de la qualité certifié selon les normes DIN EN ISO 9001 et 13485.

Ce qui caractérise particulièrement Armbruster : sa capacité à réagir de manière flexible aux exigences changeantes du marché - avec des délais d'exécution courts, une grande diversité de pièces et une exigence de qualité sans compromis. Pour rester fidèle à cette philosophie, même en cas de complexité croissante et d'automatisation, l'entreprise mise sur une technique moderne et des partenariats de longue date. L'un d'entre eux lie Armbruster depuis des décennies à la société suisse Fehlmann AG.

Rester flexible, livrer avec précision - chaque jour

"La plupart de nos pièces sont assez exigeantes. Géométries complexes, matériaux résistants comme le titane et l'acier inoxydable - tout doit être adapté. Parallèlement, le marché attend des délais de livraison courts, des séries flexibles et une reproductibilité fiable ", explique Tobias Armbruster, directeur général d'Armbruster. Un exemple est le fraisage économique de blocs fendus pour les articulations du genou. Ici, les experts se sont heurtés à leurs limites techniques de fabrication. Il était certes possible d'éroder complètement les fentes, mais cela aurait pris beaucoup trop de temps et coûté trop cher. C'est pourquoi les fentes devaient être pré-fraisées, puis érodées dans un deuxième temps pour obtenir la géométrie et la qualité de surface exactes.

À cela s'ajoutaient des considérations stratégiques : La pénurie croissante de main-d'œuvre qualifiée sur le site allemand, les délais d'exécution de plus en plus courts et les attentes des clients internationaux, en particulier dans le domaine de la technique médicale réglementée par la FDA, ont clairement montré qu'un pas en avant technologique était nécessaire. L'objectif était de ne pas se contenter de fabriquer ce seul composant, mais de mettre en place une solution permettant à Armbruster de produire durablement de manière flexible, automatisée et conforme aux normes.

Exigences élevées - espace réduit

Trouver la solution adéquate a été tout sauf simple. L'accent était mis sur un centre d'usinage à 5 axes offrant une précision et une flexibilité maximales, disposant d'un système de serrage à point zéro pour l'actionnement de dispositifs de serrage pneumatiques - tout en occupant très peu de place. Il fallait également une broche avec une vitesse de rotation supérieure à 20 000 min⁻ ¹, idéalement avec une interface HSK-A63 pour un usinage stable et sans vibrations, même avec des outils longs. Une plage de pivotement supérieure à 120° était obligatoire pour pouvoir usiner des géométries complexes, si possible en un seul serrage.

"Nous avions besoin d'une machine avec au moins 120 emplacements d'outils, d'une construction compacte et d'une puissance suffisante pour des composants plus grands", se souvient Mario Bauer, chef d'équipe fraisage et chef de projet chez Armbruster. "En même temps, il fallait aussi pouvoir utiliser sans problème des outils filigranes. Beaucoup de puissance sur peu de surface - c'était le point crucial".

Mais les exigences étaient également élevées en matière d'automatisation : on recherchait un système capable de changer automatiquement non seulement les pièces à usiner, mais aussi les moyens de serrage, sans que personne n'ait à intervenir. Des pièces brutes de tailles très différentes devaient être traitées les unes après les autres en mode sans personnel. Et le tout devait être réalisé dans un espace aussi restreint que possible, avec suffisamment d'emplacements de palettes et de pinces pour de longs temps d'autonomie.

Une solution compacte - une interaction forte

La solution : deux centres d'usinage à 5 axes de type VERSA 745 de Fehlmann, reliés au système d'automatisation flexible Ultimate de Cellro. Le duo compact réunit un fraisage de haute précision, une manipulation intelligente et des processus sûrs - et cela sur seulement 61 m².

La VERSA 745 a tout pour elle : une broche HSK-A63 puissante de 24 000 min^-1, une plage de pivotement jusqu'à 135°, une structure à portique massive en fonte grise, des géométries grattées pour une précision dimensionnelle maximale et des axes rotatifs à entraînement direct avec moteurs couples. Même les matériaux difficiles comme le titane peuvent ainsi être usinés avec précision et fiabilité.

"Nos clients attendent de la précision, de la fiabilité et de l'efficacité - en particulier dans la technique médicale", souligne Alain Strebel, Head of Sales Northern Europe chez Fehlmann. "Le concept VERSA a été développé précisément pour cela : une structure stable, une gestion thermique bien pensée et un étalonnage automatique par simple pression sur un bouton".

En outre, la machine marque des points avec un accès bien pensé et une séparation claire entre le côté commande et le côté automatisation. "Outre nos solutions d'automatisation standardisées, nous proposons également différentes interfaces pour communiquer avec les systèmes les plus divers. Nous disposons du savoir-faire nécessaire en interne - nous pouvons ainsi accompagner nos clients de manière complète et compétente lors de l'intégration", explique Alain Strebel.

Un accès séparé pour l'automatisation sur le côté facilite l'intégration et permet en même temps un accès ergonomique à la machine ainsi qu'une vue dégagée sur la pièce.

Les machines VERSA sont parfaites pour l'usinage de géométries complexes, comme par exemple sur les blocs à fentes. Les fentes étroites et profondes sont désormais pré-fraisées avec précision par Armbruster, de sorte qu'il ne reste plus qu'à les finir au moyen de l'érosion. Cela permet de gagner du temps, de réduire les coûts et d'améliorer l'ensemble du processus de fabrication.  

Automatisation intelligente - adaptée au point

Pour Fehlmann et Cellro, il s'agissait du premier projet commun. Le contact a été établi par l'intermédiaire d'Armbruster, mais la coordination technique s'est faite directement entre les équipes - de la vente à l'ingénierie en passant par le service après-vente. Le résultat : une interaction parfaite.

Aujourd'hui, la Cellro Ultimate prend en charge l'ensemble de la manipulation des pièces et des moyens de serrage pour les deux machines. Grâce aux pinces modulaires, au changement automatique d'étau et à la commande intelligente des moyens de serrage, le tout se déroule sans problème - et dans un espace très restreint. Une caractéristique particulière : le robot est monté sur un rail de déplacement et peut ainsi s'approcher des deux centres d'usinage de manière flexible.

Les pièces brutes sciées en rond pour les blocs à fentes constituaient un point délicat particulier - elles doivent être placées en position verticale, ce que de nombreux systèmes ne peuvent pas faire. Armbruster a donc développé son propre dispositif pour stocker les pièces, Cellro a complété le logiciel pour la manipulation. Le robot reconnaît maintenant exactement la position et peut saisir et placer les pièces en toute sécurité - sur mesure pour les besoins de Steinach.

"Nos solutions d'automatisation sont conçues pour s'adapter à la réalité de la production du client - et non l'inverse", explique Christian Dietz, responsable régional des ventes chez Cellro. "Chez Armbruster, nous avons intégré la manipulation spéciale des pièces sciées en rond directement dans la logique du système. Ce sont précisément de telles adaptations qui font la différence".

Au quotidien : une précision automatisée fonctionnant 24h/24 et 7 jours sur 7

Aujourd'hui, la cellule de fabrication produit déjà 850 heures de fraisage par mois - et la tendance est à la hausse. L'objectif est d'atteindre la barre des 1100 heures. Vingt-quatre emplacements pour palettes, trois pinces et une station auxiliaire permettent de changer de palettes, de produits et de dispositifs de serrage en cours de fonctionnement - de manière entièrement automatisée.

Tout s'est également déroulé sans problème lors de la mise en service. Les techniciens de Fehlmann et de Cellro étaient sur place en même temps, se sont occupés des questions de sécurité comme les signaux d'arrêt d'urgence et ont procédé aux réglages fins en collaboration avec Armbruster. L'utilisation des machines n'a posé aucun problème grâce à la commande Heidenhain familière, et le système Cellro a également été testé très tôt avec les collaborateurs. "Nos opérateurs étaient présents dès le début - nous voulions connaître leur avis. La formation et la réception de la cellule chez Cellro aux Pays-Bas ont permis de dissiper de nombreux doutes. Aujourd'hui, tout le monde travaille avec plaisir avec la solution", explique Mario Bauer.

Un projet, trois partenaires, un langage : une technique harmonisée sur un pied d'égalité

Avec sa nouvelle cellule de fabrication, Armbruster montre comment allier esprit d'innovation et qualité. La combinaison d'une technologie de machines éprouvée, d'une automatisation intelligente et d'une collaboration partenariale constitue une base solide - même pour les défis à venir. "Nous voulions une solution qui évolue avec nous - et nous l'avons trouvée", résume Tobias Armbruster. "Et cela avec des partenaires sur lesquels nous pouvons compter à tout moment - techniquement et humainement". Le résultat montre comment la compétence de fabrication allemande, la précision de construction mécanique suisse et l'innovation d'automatisation néerlandaise permettent de façonner l'avenir de la fabrication de techniques médicales.

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