Atteindre l’équilibre parfait entre exactitude et productivité

Pour diverses raisons, le rôle d’un métrologiste a évolué ces dernières années. Premièrement, les métrologistes doivent inspecter des pièces de plus en plus complexes, souvent composées de formes libres et agrémentées de nombreuses finitions. Cependant, ces pièces avec des géométries et finitions complexes n’ont plus le luxe de pouvoir se faire inspecter dans l’espace sécurisé d’un laboratoire de métrologie. Étant donné que le contrôle de la qualité est de plus en plus effectué sur le site de production, les inspections du contrôle de la qualité sont régulièrement confiées aux opérateurs de la lignes de production, qui n’ont généralement pas d’expérience ou d’expertise en métrologie. De plus, dès lors qu’ils acquièrent les connaissances et les compétences désirées pour travailler sur les équipements d’inspection automatisés, ces opérateurs se voient souvent offrir de nouveaux postes dans l’usine.

En bref, les pièces sont plus complexes qu’auparavant, mais leur inspection est effectuée par un personnel moins qualifié. Voilà à-peu-près la situation avec laquelle les métrologistes doivent composer.

Mais les difficultés des métrologistes ne s’arrêtent pas là. Ils n’ont pas une seule seconde à perdre. Puisque le processus de contrôle de la qualité est maintenant implémenté au sein de la production, ils doivent contrôler la qualité des pièces fabriquées sans altérer la cadence de production. La capacité d’inspection doit maintenant s’aligner sur la capacité de production. La mesure de tous les éléments requis sur une pièce, comme les trous, les points ou les angles, avec un haut niveau d’exactitude, est actuellement pratiquement impossible sans affecter la cadence de la production. Sans oublier le risque de générer des conflits avec le directeur de la production qui souhaite envoyer les pièces fabriquées aux clients.

Il s’agit de problématiques que les métrologistes, qui travaillaient auparavant sur leurs machines de mesure tridimensionnelle (MMT) dans un laboratoire de contrôle de la qualité, ne rencontraient pas dans le passé.

Alors maintenant que les procédures de contrôle de la qualité ont été déplacées sur le site de production, comment composer avec la nouvelle équation complexe que représente le contrôle de la qualité à l’ère de l’industrie 4.0 ?

Comment trouver un équilibre entre un contrôle de la qualité rigoureux sur des pièces avec des géométries et des finitions complexes, et avec les opérateurs moins qualifiés qui les contrôlent ? Existe-t-il un moyen de maintenir une qualité d’inspection élevée tout en étant assez rapide pour soutenir le rythme de la production ?

Existe-t-il une solution ?

Eh bien, il semble que oui, elle existe ! Cette solution permet aux métrologistes de continuer à effectuer des contrôles de la qualité performants tout en étant capable de s’adapter avec le département de la production.

Tout d’abord, il convient de noter qu’il n’est plus nécessaire d’atteindre une exactitude de l’ordre du micromètre. Ce que nous perdons en exactitude, et qui n’est plus nécessaire pour valider la qualité des pièces fabriquées, nous le gagnons en vitesse d’exécution.

Deuxièmement, l’inspection est effectuée par un personnel généralement habitué à utiliser de l’équipement de production, souvent facile à comprendre et à manipuler. Cependant, les outils de contrôle de la qualité doivent toujours pouvoir inspecter des pièces avec des géométries et des finitions complexes, tout en étant simples et ergonomiques et en fournissant une analyse détaillée basée sur une grande quantité de données.

C’est là que la technologie de numérisation laser 3D automatisée entre en jeu. Elle offre les avantages suivants tout en prévenant les problèmes potentiels que nous voulons éviter.

Exactitude

La technologie optique permet aux métrologistes d’obtenir un niveau d’exactitude très proche de celui obtenu avec les solutions traditionnelles de mesure par contact comme les MMT. Les MMT optiques permettent d’obtenir des mesures fiables et précises car cette technologie permet de mesurer les pièces directement dans l’usine, sur le site de production, sans la nécessité d’un montage rigide. Bien sûr, une MMT optique, équipée de réflecteurs et de suiveurs optiques, est capable de fournir un référencement dynamique grâce au suivi optique des pièces mesurées et du scanner en même temps. Les réflecteurs optiques sont utilisés pour créer un système de référencement qui est verrouillé à la pièce, afin que l’objet puisse bouger pendant les sessions de mesure. Ainsi, le système de mesure fournit le même niveau d’exactitude, indépendamment des instabilités environnementales et sans installation rigide. Cela signifie que moins d’alignement et de manipulations sont nécessaires, ce qui réduit l’accumulation d’erreurs et génère moins de pression sur les opérateurs.

De plus, le système de contrôle de la qualité est capable de maintenir un haut niveau d’exactitude. Cependant, à quelle vitesse les inspections peuvent-elles être réalisées ?

Productivité

Grâce aux récentes améliorations de la vitesse de la numérisation 3D, les métrologistes peuvent réaliser davantage d’inspections par heure tout en améliorant la productivité. De plus, la qualité des produits fabriqués est améliorée. Avec un nombre plus important d’inspections par heure, les problèmes, les défauts et les irrégularités sont détectés plus tôt. De plus, les mesures correctives dans le processus de fabrication peuvent être identifiées et prévues à l’avance.

Jusqu’à présent, nous remarquons que la productivité et la qualité des produits fabriqués sont améliorées. Maintenant, qu’en est-il des compétences nécessaires pour opérer les robots des scanners laser 3D sur les systèmes d’automatisation de l’usine.

Simplicité

Les inspections en lignes industrielles réalisées avec des solutions de mesure 3D intègrent le matériel, le logiciel et les parties cinématiques du robot. Cela signifie que tout opérateur, peu importe sa formation et son degré d’expérience, peut travailler sur une machine d’inspection automatique. N’importe qui peut maintenant être capable d’utiliser cette solution d’inspection. C’est simple, il suffit d’importer le modèle 3D dans le logiciel d’inspection, de définir le plan d’inspection et de déterminer quelles entités géométriques doivent être contrôlées.

En bref, la technologie de numérisation facilite grandement les inspections. Mais, à quel point la complexité des pièces impacte-t-elle le contrôle de la qualité ?

Flexibilité

Les géométries et les finitions sont maintenant de plus en plus complexes. Pour traiter des finitions de surface complexes, comme les finitions réfléchissantes, le noir mat ou les différentes couleurs, une solution flexible est requise. Idéalement, un simple outil de métrologie avec des réglages laser ajustables doit être capable de s’adapter à la finition d’une pièce. Et pour gérer et contrôler les géométries complexes, telles que les formes libres, l’outil doit pouvoir capturer beaucoup de données. Idéalement, l’outil doit être capable de capturer une grande quantité de données dans un court laps de temps.

Les scanners laser 3D, avec leurs algorithmes de détection laser améliorés, sont des outils de métrologie permettant d’offrir la flexibilité de mesurer différentes pièces, peu importe leur taille, leur complexité et une grande variété de finitions.

Pour résumé, les métrologistes font face à de nombreux défis pour effectuer les inspections dimensionnelles. Néanmoins, il existe maintenant des solutions pour réduire leurs défis et satisfaire leurs exigences en termes d’exactitude, de productivité, de simplicité et de flexibilité.