Novembre 2009 : Alma, 30 ans de logiciels CFAO au service de la tôlerie et de l’optimisation de la production

De l’imbrication à la programmation hors-ligne des robots : innover sans cesse

En 1979, des chercheurs en Mathématiques Appliquées de l’Université de Grenoble décident de créer une structure de valorisation entre l’Université et l’Industrie et fondent Alma sous forme de société coopérative (Scop).

Alma intervient sur des problématiques d’optimisation de processus industriels et conçoit RIMBAUD[1], le premier logiciel industriel d’imbrication automatique de pièces de forme quelconque. Petit Bateau pour la découpe des vêtements d’enfants en sera le premier utilisateur.

L’étape suivante se fera avec les Chantiers de l'Atlantique de Saint-Nazaire pour la construction du paquebot Sovereign of the Seas. Alma complète alors son offre pour proposer un logiciel de FAO complet pour le pilotage des machines de découpe de tôle (dessin des pièces, imbrication, trajets d’outils et programme CN).

Tout en lançant d’autres activités informatiques, Alma se développe sur une activité de niche, l’édition de logiciels CFAO pour la découpe et la tôlerie.

En 1996, via le rachat de la société Aleph Technologies, elle aussi issue de la recherche académique, Alma étend son domaine d'intervention à la programmation hors ligne (PHL) des robots, En soudage à l’arc ou en découpe 3D, la programmation est faite sur l’ordinateur, sans immobilisation du robot comme avec le « teaching ».

Dès lors, Alma offre la gamme la plus complète de logiciels CFAO pour la tôlerie et la mécano-soudure. Les logiciels d'application de la gamme act/ couvrent tous les procédés technologiques rencontrés dans le travail de la tôle : découpe 2D par jet fluide, poinçonnage, détourage, découpe 3D, découpe de tubes, cisaillage, pliage/dépliage, soudage à l'arc...

En parallèle à ses logiciels d’application, Alma commercialise certains de ses algorithmes (imbrication, calcul de trajectoires avec évitement d’obstacles) sous forme de composants logiciels destinés à d’autres éditeurs de logiciels ou à des constructeurs de machines de découpe (tôlerie, construction navale, textile, cartonnage...). Ceci procure à Alma une expertise technique précieuse pour le développement de ses logiciels d'application.

Développement international : l’Europe puis le monde

Pour rentabiliser les coûts fixes du développement des logiciels, l'augmentation du volume des ventes est primordiale. Alma se développe d’abord en Europe (Benelux, Italie, Allemagne…) via des distributeurs puis des filiales. La filiale Alma Italia est crée en 1990 et Alma GmbH, la filiale allemande, en 1999.

En Asie et en Amérique (Japon, Corée, Canada, Inde…), plusieurs accords de distribution sont signés depuis 2000 et de nouvelles filiales de commercialisation sont créées : Alma China en 2007 et Alma do Brasil en 2009.

En parallèle, Alma conclut de nombreux accords avec des constructeurs de machines de découpe désireux de revendre le logiciel Alma à leurs clients.

L’établissement d’un leader en France avec le rachat de Sapex

En 2002, Alma et Sapex, les deux plus anciens acteurs sur le marché français de la CFAO tôlerie (Sapex a été créé en 1971) annoncent leur rapprochement via une prise de participation d’ALMA au capital de Sapex Profor à hauteur de 70%.

Alma est un spécialiste de la FAO appliquée aux machines de découpe par suivi de contours, grâce à ses outils d’optimisation réputés et à un savoir-faire reconnu dans le déploiement d’applications très automatisées. Avec Sapex, ceci est complété par une forte expertise en tôlerie fine, poinçonnage-grignotage et pliage / dépliage.

Le groupe Alma devient leader sur le marché français de la CFAO tôlerie. La filiale Sapex, devenue Alma Sapex en 2007, fusionne définitivement avec sa maison mère en avril 2009.

30 ans d’innovation et d’excellence technique au service des industriels

Grâce à sa culture scientifique, à son expertise technique et à des liens étroits avec les constructeurs, Alma développe des solutions innovantes pour exploiter au maximum le potentiel des machines, guidée par l’évolution technologique en tôlerie et en informatique.

Coller au plus près de l’évolution technologique des machines pour maintenir son avance technologique

Avec son logiciel d’imbrication et de programmation de machines de découpe à commande numérique, Alma a toujours accompagné l’apparition de technologies de découpe émergentes : découpe par jet d’eau dès 1987, découpe de chanfreins évolutifs et pilotage de machines spéciales dans les ateliers de construction navale (un secteur où Alma est le leader incontesté en Europe), marquage des pièces par divers procédés (projection d’encre, etc.), technologies combinées (poinçonnage + plasma, laser ou cisaillage), plus récemment découpe 3D et découpe de tubes…

Alma ne s’est pas contentée de suivre la technologie des machines. Elle a mis en œuvre des solutions innovantes pour exploiter au maximum leur potentiel et même repousser leurs limites.

Voici quelques exemples de méthodes de programmation inventées ou améliorées par Alma :

• découpe continue sans désamorçage conçue par Alma en 1987 pour la découpe plasma qui a permis des gains de productivité de l’ordre de 15% des machines (temps de découpe et économie de consommables),
• programmation en multi-chalumeaux « vrais » pour l’oxycoupage qui a permis de minimiser les taux de chutes en calculant l’écartement minimum entre chalumeaux (inférieur à la hauteur des pièces pouvant s’encastrer avec elles-mêmes) et en faisant varier sur la tôle le nombre de chalumeaux utilisés et leur écartement,
• programmation de chanfreins évolutifs en découpe plasma, très utilisée en construction navale,
• coupe commune « tablette de chocolat » en découpe laser 2D,
• prise en compte de l’épaisseur réelle de coupe en découpe 3D (découpe non normale à la surface, surépaisseur),
• détection de collisions et calcul de trajectoires avec évitement d’obstacles en robotique ou en découpe 5 axes, etc.

La complexité croissante des machines de tôlerie (machines combinées poinçonnage / découpe plasma ou laser ou cisaillage, pliage, magasins de tôles, périphériques de déchargement des pièces, etc.) oblige l’éditeur de logiciels à collaborer étroitement avec les constructeurs et à être très réactif pour intégrer ces éléments techniques à ses produits. Ainsi Alma travaille sans relâche pour prendre en compte les spécificités de toutes les technologies rencontrées en tôlerie, en découpe et en soudage robotisé.

Alma a également su transposer sa technologie et son savoir-faire à des marchés de niche distincts de la tôlerie, en adaptant par exemple son logiciel de FAO à la technologie de « défonçage bois » ou en développant un logiciel d’imbrication 3D pour la découpe volumique de divers matériaux (mousse, polystyrène, marbre, bois...).

De nouveaux horizons pour les logiciels Alma grâce à l’évolution des performances de l’informatique et des commandes numériques

En 30 ans, l’évolution de l’informatique a permis d’augmenter considérablement les capacités de calcul des logiciels de CAO-FAO, et donc l’efficacité des algorithmes d’optimisation (imbrication automatique, calcul de parcours d’outils…). Cela a permis à Alma d’inventer et de généraliser des algorithmes plus complexes et toujours plus performants (diminution des taux de chute et des temps de cycle des machines).

Dans le même temps, le système d’exploitation Windows a peu a peu supplanté les plates-formes multi-tâches VMS ou Unix pour supporter les logiciels de FAO mécanique et tôlerie. Editeur multi plates-formes il y a 20 ans, Alma a définitivement pris le virage de Windows en 1999 en lançant sa suite logicielle act/cut. Moins qu’une réduction des coûts de développement et de support, cela a permis de développer des logiciels plus ergonomiques et plus facilement paramétrables.

Les capacités des commandes numériques ont longtemps été un frein limitant les possibilités offertes par les logiciels de FAO (faible taille mémoire obligeant à créer des programmes courts donc simples, ou à travailler en sous-programmes) mais la généralisation des PC dans les CN permet désormais de programmer sans contrainte dans une véritable optique d’optimisation de la productivité des machines. De plus, les liaisons Ethernet entre les PC de programmation et la plupart des machines ont simplifié la transmission des programmes : les rubans perforés sont un lointain souvenir !

Les technologies de modélisation de simulation en 3D ont permis le développement de logiciels de programmation hors-ligne (PHL) pour le soudage robotisé et la découpe 3D. Avec son logiciel act/weld lancé dès 1994, Alma est un précurseur dans ce domaine et le seul éditeur de logiciels CFAO tôlerie « généraliste » à proposer une solution pour la programmation des robots (soudage à l’arc, découpe 3D, ébavurage, polissage…).

Le développement des logiciels de PHL a fait naître une nouvelle problématique, celle du calibrage de cellules robotiques et des programmes pièces pour faire en sorte que les modèles virtuels du robot et de la pièce correspondent à la réalité dans l’atelier. Gérant mal cette fonctionnalité, la plupart des logiciels de robotique sont utilisés comme un simple outil de simulation, par exemple pour simuler l’implantation d’une cellule. En revanche, la fiabilité des outils et des méthodes de calibration d’Alma a fait de ses logiciels de PHL de véritables outils de programmation, procurant des gains de productivité significatifs en maximisant le taux d’utilisation des robots.

Compte tenu de leur complexité, certaines machines ne pourraient même pas être pilotées sans un logiciel de FAO, c’est le cas par exemple des machines de découpe de tubes du constructeur italien Tube Tech Machinery (avec lequel Alma collabore étroitement), dotées parfois d’une vingtaine d’axes !

Des logiciels toujours plus automatisés et ouverts pour gagner en productivité

Dans les années 1980, seules quelques entreprises à la pointe avaient réalisé qu’un logiciel de FAO tôlerie pourraient leur faire gagner de l’argent (réduction des temps de programmation, économie de matière, diminution des temps de cycle des machines...). Ainsi les Chantiers de l’Atlantique de Saint-Nazaire avaient évalué en 1987 à deux millions de francs par an l’économie induite par l’utilisation du logiciel d’imbrication RIMBAUD d’Alma. Aujourd’hui, toutes les machines de découpe ou de poinçonnage sont programmées avec un logiciel de FAO. Les baisses de coût qui ont accompagné la diffusion croissante des logiciels au fil du temps ont largement contribué à augmenter la rentabilité de ces derniers pour les industriels.

L’automatisation de ses logiciels a toujours été une préoccupation centrale d’Alma pour faire gagner du temps en programmation, tout en permettant à l’utilisateur de faire ses propres choix dans des situations particulières. En témoigne la mise en service d’un système de programmation de machines de découpe laser entièrement automatisé réalisée dès 1988 au sein de la division autocars de Renault Véhicules Industriels à Annonay. En technologie poinçonnage-grignotage, HCF Frimair (aujourd’hui Lennox) ou France Transfo du groupe Schneider ont également bénéficié d’installations très automatisées quelques années plus tard.

La recherche des gains de productivité combinée à la standardisation des outils informatiques a favorisé l’intégration de la FAO au système d’information de l’entreprise industrielle. Grâce au développement des formats d’échange de données, en particulier pour les données géométriques 3D, importer les géométries de pièces depuis un logiciel de CAO pour la découpe 2D ou 3D, le pliage/dépliage ou la PHL de robots de soudage est aujourd’hui habituel. Connecter la FAO à un système de GPAO ou un ERP pour éviter des ressaisies et des risques d’erreurs est devenu incontournable pour gagner en productivité.

En privilégiant l’ouverture de ses logiciels de FAO et avec à son actif de nombreuses intégrations GPAO-ERP / FAO plus ou moins complexes réalisées chez des clients équipés de multiples systèmes de gestion, Alma dispose d’une grande expérience de cette problématique.

Cap sur les années 2010 : conforter sa position à la pointe et ouvrir de nouveaux horizons

En tant qu’éditeur et fournisseur de logiciels intervenant sur un secteur très spécialisé, Alma va poursuivre dans les prochaines années la stratégie qui lui a permis de devenir un acteur de premier plan sur son marché :

• Rester un spécialiste de l’optimisation de la production et de la CFAO pour la tôlerie, la découpe et la robotique, tout en se développant sur des niches technologiques connexes comme la programmation des machines de détourage de panneaux de bois ou l’optimisation de découpe volumique.
• Pousser encore plus loin l’automatisation de ses logiciels, en particulier en robotique, afin de réduire les temps de programmation, voire d’automatiser totalement la programmation des machines et des robots.Conforter sa double activité d’éditeur de composants logiciels et de logiciels d’application.
• Conforter sa double activité d’éditeur de composants logiciels et de logiciels d’application.
• Investir massivement pour accentuer sa présence sur le marché des solutions « 3D » (programmation de robots et de machines 5 axes), tout en continuant à développer ses ventes de logiciels « 2D » (programmation des machines de découpe et de poinçonnage).
• Poursuivre son développement international en maintenant l’équilibre entre ses différents canaux de distribution directs et indirects : partenaires commerciaux, distributeurs exclusifs, filiales de distribution et de support, constructeurs-intégrateurs de produits Alma (OEM).

[1] Recherche d’IMBrications Automatisée pour la Découpe.