Programmeur CN - Fiche métier : formation et compétences du programmeur de machines à commande numérique

Le programmeur CN est un expert de la programmation des machines à commande numérique (Computer Numerical Control en anglais), c'est-à-dire les machines-outils commandées par un ordinateur de bord. Le programmeur CN doit donc préparer les instructions à saisir dans l'ordinateur, afin d'indiquer à la machine CN ce qu'elle doit faire et comment.

Que fait donc un programmeur CN ?

Sa fonction principale consiste à programmer la machine-outil afin d'exécuter les usinages mécaniques spécifiés : en d'autres termes, il doit générer les instructions d'usinage à l'aide d'un code compréhensible pour la machine (le « langage machine »).

Pour ce faire, le programmeur CN reçoit de la part des concepteurs le plan mécanique de la pièce à fabriquer ou du prototype à réaliser, rédigé à l'aide de programmes CAO (ou CAD, pour Computer-Aided Design en anglais), et il en tire une description détaillée des outils à utiliser et du type d'usinage à effectuer, comme le dégrossissage, la coupe, la finition, etc.

Le programmeur CN utilise des logiciels FAO (ou CAM, Computer-Aided Manufacturing en anglais) pour réaliser le programme d'usinage complet : coordonnées de départ, paramètres principaux et auxiliaires des usinages, parcours de l'outil, cycles d'opérations récurrents.

Ces informations sont codées à l'aide d'un langage de programmation appelé Code ISO Standard : il s'agit d'un langage machine à fonctions (N,M,T et G) et syntaxe qui permet de piloter le façonnage. Toutefois, les ordinateurs montés sur les machines (contrôleurs) utilisent des systèmes propriétaires des fabricants, qui ont développé des codes d'instructions spécifiques et non compatibles ou qui ne fonctionnent pas les uns avec les autres (comme Fanuc, Mazak, Siemens, Heidenhain, etc.).

Le programmeur CN doit donc traiter les données à l'aide de post processor spécifiques ou optimisés pour chaque machine afin de générer des fichiers d'instructions compréhensibles pour la machine-outil qui devra façonner la pièce.

Lorsque les instructions sont prêtes, le programmeur CN les contrôle en effectuant des essais et simulations, afin de s'assurer que les machines fonctionnent correctement et que la pièce usinée est conforme aux spécifications techniques du projet.

Le programme CN est alors chargé dans l'ordinateur qui envoie les commandes à la machine-outil et les utilisateurs (généralement les techniciens et opérateurs CN) peuvent lancer la production industrielle. Le programmeur CN peut ensuite apporter les éventuelles modifications selon les requêtes et retours des opérateurs responsables des usinages.

Selon l'organisation de l'entreprise, le programmeur CN peut également exercer directement les fonctions d'opérateur CN : il charge le programme et les pièces à façonner, démarre la machine, vérifie le processus et contrôle la qualité du produit fini à l'aide d'instruments de mesure spécifiques.

Où travaille un programmeur CN ?

Les programmeurs CN trouvent principalement du travail dans l'industrie métallurgique, dans les usines, ateliers et établissements de production, mais aussi dans d'autres secteurs. Les machines CN sont en effet utilisées pour exécuter les usinages mécaniques plus ou moins complexes sur différents matériaux : métaux, bois, plastique.

Parmi les machines-outils CN les plus communes figurent les tours, fraiseuses, perceuses, presses, machines de coupe de tôles, jusqu'à arriver aux centres d'usinage CN qui effectuent différents types de façonnages.

Outre les usines manufacturières, les autres grands employeurs des programmeurs CN sont les entreprises qui fabriquent des machines CN : elles embauchent principalement des programmeurs CN pour les activités de service à la clientèle (comme l'assistance lors des activités de programmation et de mise en activité de nouvelles machines).

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Les principales fonctions d'un programmeur CN sont les suivantes :

• Élaborer les données relatives au dessin de la pièce à produire (à l'aide des logiciels DAO CAO)
• Choisir les ustensiles les plus adaptés et régler correctement les paramètres d'usinage
• Générer le fichier d'instructions, dans un langage compatible avec l'ordinateur de commande
• Introduire les instructions sur la machine-outil
• Tester le programme et vérifier le fonctionnement de la machine CN
• Intervenir durant le cycle d'usinage afin de modifier le programme si des erreurs se produisent
• Reprogrammer les machines CN pour des fonctions spécifiques

Plusieurs formations permettent de devenir programmeur CN, comme le BTS en industrialisation des produits mécaniques, la licence professionnelle Automatique et informatique spécialisée dans la conduite et supervision des systèmes automatisés ou Production industrielle spécialité techniques d'usinage avancées et ingénieries des équipements associés.

Il existe de nombreux cours et certifications consacrés à la programmation des machines CN, qui comprennent souvent des modules spécifiques aux plus grands producteurs de machines tels que Siemens/SINUMERIK, Yamazaki Mazak, Fanuc, Heidenhain, etc. Les étudiants y apprennent la logique de la programmation et de l'équipement des machines, ainsi que l'utilisation des applications CAO CAO. Dans de nombreux cas, des exercices pratiques et simulations sur des machines-outils à commande numérique (tour, fraiseuse, presse, etc.) sont prévus.

De plus, les personnes qui travaillent comme programmeur CN doivent être disposées à suivre une formation continue quant aux nouveautés du secteur et au développement rapide de l'automatisation industrielle.

Les principales compétences requises à un programmeur CN sont les suivantes :

• Excellentes capacités de lecture du plan mécanique
• Compétence en programmation CN à bord de la machine
• Connaissance des logiciels CAO pour le dessin mécanique 2D et 3D
• Connaissance des logiciels FAO
• Connaissance des langages de programmation CN (standards et propriétaires)
• Connaissance solide des usinages mécaniques
• Précision et fiabilité
• Capacité de travailler de manière autonome
• Flexibilité

Un programmeur CN peut commencer à travailler comme équipementier ou opérateur CN, ou comme chargé de la maintenance des machines-outils, pour se spécialiser ensuite dans les activités de programmation CN des machines.

Après avoir acquis l'expérience nécessaire, le programmeur CN peut diriger sa carrière vers la conception (par exemple comme dessinateur/concepteur CAO ou comme programmeur CAO/FAO), ou occuper des rôles de gestion et coordination au sein du service, en qualité de chef de service des usinages mécaniques CNC.

Il peut aussi exploiter les compétences acquises dans le domaine technique commercial et celui de l'assistance clientèle des entreprises qui conçoivent et produisent des machines CN, par exemple comme technicien pour la formation sur place des opérateurs CN qui devront utiliser les machines.

Devenir programmeur CN est le choix adapté pour les personnes qui nourrissent un grand intérêt pour la mécanique et l'automatisme industriel et souhaitent entreprendre une carrière dans ce domaine. Les machines CN sont de plus en plus répandues dans l'industrie, et l'on enregistre une demande croissante de professionnels spécialisés dans la programmation CN des machines, qui sachent exploiter les avantages de l'utilisation de solutions entièrement automatiques.

Il s'agit en outre d'un travail stimulant et bien rémunéré – le salaire est bon, et il tend à augmenter avec l'expérience et la complexité des machines et des centres d'usinage CN sur lesquels le programmeur CN travaille.

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