Qu'est-ce qui fait une bonne solution de mesure pour l'atelier ?

Des temps de réaction rapides et un feedback direct rendent attractive une technique de mesure intégrée dans la production. Pour que cette solution réussisse, la construction de machines, l'ergonomie et le service après-vente doivent former un concept global viable.

Publié dans Quality Engineering Plus (en septembre 2020)

Depuis quelque temps, la métrologie passe de la salle de mesure à l'environnement de fabrication ou à la ligne de production entièrement automatisée. La question passionnante est maintenant de savoir ce que cela signifie pour la machine à mesurer ? Ou, pour aller plus loin : Qu'est-ce que cela signifie pour la solution de mesure dans le futur ?

De nombreux fabricants apprécient les avantages d'une mesure en production. Le flux de matériaux est plus facile à gérer, le résultat est disponible beaucoup plus rapidement pour les personnes qui peuvent intervenir immédiatement - les ouvriers. Cela réduit les rebuts, car l'ouvrier peut déjà contrecarrer les tendances avant qu'il ne soit trop tard.

Qu'est-ce qui différencie la fabrication de la salle de mesure ?

Les exigences de la production se distinguent du domaine de la qualité par des aspects importants, notamment l'utilisation, l'environnement et la fiabilité requise. Idéalement, l'ouvrier effectue lui-même la mesure à proximité de la machine de production. Une utilisation simple et un résultat immédiatement disponible et facile à lire laissent du temps pour l'essentiel, la fabrication. C'est là qu'intervient le logiciel avec des éléments de commande intuitifs et des rapports et analyses de tendances clairs. Il existe déjà aujourd'hui des solutions qui font la différence entre le programmeur et l'opérateur et qui automatisent partiellement une programmation.

Va avec le flux

Pour des trajets courts, la machine de mesure est proche de la machine de fabrication, ce qui impose un faible encombrement (footprint). Grâce à des méthodes de fabrication modernes et à des technologies de conception telles que l'optimisation de la topologie et les simulations FEM, il est possible de construire des machines extrêmement compactes et légères et d'intégrer la commande et l'électronique dans la machine.

Une machine de mesure de production moderne est optimisée pour un encombrement minimal (ici tout juste 2,3 m²) et conçue de manière ergonomique pour une utilisation simple.

Mais ce sont souvent de petits détails, comme un changeur de palpeur habilement intégré pour une surface de mesure maximale, qui font la différence pour l'opérateur. Dans le cas des machines à portique, une finition plane de la plaque de base sur tous les côtés peut par exemple être décisive pour faciliter le chargement. Cela permet d'intégrer facilement la machine dans n'importe quelle orientation dans l'atelier existant.

La métrologie au rythme de la fabrication

Dans la production, c'est la cadence qui détermine la vitesse, alors que jusqu'à présent, l'accent était mis sur la précision et la traçabilité de la mesure. Comment gérer cela, car plus la mesure doit être précise, plus le temps nécessaire est long. Heureusement, il existe des systèmes de mesure de haute précision qui permettent de représenter la mesure par un mouvement très rapide de la tête et des capteurs optiques qui saisissent de grandes surfaces avec une précision suffisante et extrêmement rapidement.

Classification schématique des systèmes de mesure en fonction de la vitesse et de la précision.

Et si cela ne suffit toujours pas, on peut utiliser un comparateur rapide ou faire fonctionner les machines de mesure dans un mode plus rapide. Dans ce cas, la répétabilité est maintenue et les tendances peuvent toujours être observées. Les mesures sont comparées par échantillonnage à des valeurs de mesure absolues précises.

L'avenir - Life is what happens while you're making plans

La production connaît elle aussi de profondes mutations. Le changement rapide de série et l'évolution démographique modifient fondamentalement les conditions-cadres. Il est donc important de trouver une solution d'avenir :

• Flexibilité
  La possibilité de mise à niveau des capteurs et la facilité de changement de lieu offrent une adaptabilité dans une nouvelle série
• Possibilité d'automatisation :
  Les solutions d'automatisation préconfigurées du fabricant ou les prééquipements rendent la machine facilement extensible
• Possibilités de surveillance
  Les outils de surveillance en ligne sont déjà standard et offrent une base pour la maintenance prédictive (Predictive Maintainance)

Fiabilité grâce à un service excellent et planifiable

La plus belle machine ne sert à rien si elle est à l'arrêt. Dans la production, on est habitué à planifier une disponibilité élevée et à la représenter de manière fiable et planifiable par des contrats de service. En fin de compte, c'est l'ensemble qui décide : un prix d'achat attractif est bien sûr important, mais des coûts d'exploitation raisonnables (cost-of-ownership) et une disponibilité dès que la machine est en service régulier sont au moins aussi importants.

Outre la fiabilité de la construction mécanique, la disponibilité des pièces dans le monde entier, les fabricants proposent déjà des programmes de service modulaires qui offrent de nombreux avantages :

• Logiciels actuels
• Temps de réaction garanti
• Coûts prévisibles
• Garanties étendues

Ce sont justement ces aspects qui accompagnent l'utilisateur au quotidien.

Une construction mécanique robuste

Les environnements de production que nous rencontrons chez nos clients sont aussi variés que les pièces.

• Comportement thermique :
  Le choix des matériaux et l'assemblage des différents composants sont essentiels pour obtenir une modification aussi uniforme que possible de la machine. Les erreurs résiduelles sont ensuite saisies dans la chambre climatique lors de mesures complexes (voir illustration) et peuvent être éliminées par une compensation lors de la mesure.
• Fonctionnement 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 :
  On utilise ici des systèmes d'entraînement et de guidage aussi éprouvés et robustes que possible. La position de montage peut également être déterminante pour la résistance à la saleté, comme par exemple le montage vertical des systèmes de mesure et les tiges d'entraînement protégées (voir illustration).
• Vibrations :
  La longue expérience acquise auprès des clients montre que les paliers à air sont également adaptés à l'environnement de production. Dans les environnements difficiles, on utilise un amortissement actif à suspension pneumatique ou des guidages linéaires particulièrement robustes.

À gauche : Une solution de mesure de fabrication passe par des tests approfondis dans des chambres climatiques et des stations de mesure des vibrations avant d'être prête pour l'atelier. droite : Les petits détails comptent, comme les échelles protégées et les unités d'entraînement. La position de montage joue également un rôle.

Il n'existe pas de solution unique, c'est pourquoi nous proposons, ainsi que d'autres fabricants, tout un portefeuille de machines et d'options.

Au final, c'est le paquet qui décide

Bien entendu, une construction mécanique de haute qualité avec des capteurs adaptés à chaque application est une condition préalable. Pour en faire une solution de mesure complète, des points importants viennent s'ajouter :

• Ergonomie: la solution est efficace si elle s'intègre dans le flux de matériel
• Concept d'utilisation: l'ouvrier peut utiliser la solution de manière fiable
• Pérennité: la machine est facilement adaptable à de nouveaux processus et peut être complétée par des capteurs modernes.
• Cost-Of-Ownership: un service fiable et planifiable avec un logiciel moderne facilite le quotidien

Si l'ensemble est correct, vous aurez du plaisir à utiliser votre solution de mesure.