BTS IPM : Fonction Conception de processus

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SPECIFICATIONS GEOMETRIQUES de FABRICATION

1. Rôle et intérêt des spécifications géométriques de fabrication

2. Méthodologie de recherche

3. Inscription sur les documents de fabrication

4. Choix des spécifications à surveiller

5. Choix des méthodes et moyens de surveillance

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Conceptionpréliminaire

Conceptiondétaillée et préindustrialisation

Industrialisation

Production

BesoinCdCF produit

Produit ProcessusMoyens

Pré conceptiondu produit

Pré conceptionde la pièce

Matériau Procédé

Conceptiondétaillée pièce

Conceptiondétaillée produit

Par pièce, spécification dimension-nelle et géométrique critique

Conceptionspécifiée pièce

Validation d’unprincipe d’outillage

Choix des moyens

Étude, réalisation et qualificationdes outillages

Qualificationdu produit

Par pièce, analyse de la relationproduit – matériau – procédé

Par pièce, élaboration du processus prévisionnel,validation du procédé, définition d’un brut capable

Définition du processus et desparamètres de production

Validation du processus parsimulation

Optimisation du processus

Rédaction du dossier d’industrialisation

Configuration des moyensLancement de la production

Production

Gestion des ressourceshumaines et matérielles

Élaboration du CdCF outillage

Contrôle et suivi de la production

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Quel enjeu pour les spécifications de fabrication ?

Quelles définitions pour

ces états intermédiaires?

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Définition à partir des listes de caractéristiques Cei Géométriques, physiques, chimiques, coût, délai…

Pièce : p+1 

Pièce : p 

Ensemble: eProcessus : k 

Cei

Cpj+1

fe

Cpj

fk

Cfk

Cfk’

La fonction fe est définie sur l’ensemble des Cei et à valeur sur

l’ensemble des Cpj

La fonction fk est définie sur l’ensemble des Cpj et à valeur sur

l’ensemble des Cfk

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Rôle et Intérêt : ConstatsPremier constat : les spécifications géométriques

de définition des pièces sont tridimensionnellesDeuxième constat : les spécifications en

fabrication de ces même pièces sont souvent représentées de manière unidirectionnelle

Deux situations de problème : Incohérence des modèles numériques tout au long de la chaîne d’information Non univocité de l’interprétation et non-conformité dans l’application des normes de tolérancement

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La définition géométrique et le tolérancement associé à l’état intermédiaire d’une pièce suscitent de nombreuses résistances :

Rôle et Intérêt : des résistances

car•les procédés présentent des indices élevés de capabilité qui diminuent les risques de non conformité

•les posages multiples sont devenus rares avec les machines multiaxes

•les indications normalisées ne sont pas forcément directement exploitables en production

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Il faut garantir la conformité du produit et assurer la surveillance du processus?

Rôle et Intérêt : des résistances mais aussi des besoins

Donc Si on surveille une caractéristique, comment l’inscrire de façon univoque? Si on inscrit cette caractéristique, où doit-on l’inscrire?Si on surveille le processus que doit-on surveiller?

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• Des indications normalisées prenant en compte les contraintes de définition de la pièce et son processus de fabrication

• Conservation de la « liberté de choix » quant aux moyens et procédures de contrôle qui dépendent de contraintes économiques et opérationnelles

Rôle et Intérêt : conséquences

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Ainsi les spécifications de fabrication définissent les positions relatives des surfaces fabriquées entre elles ou par rapport aux références de mise en position

S1-S4S3-S4

(S7-Su4),.., (Su1-Su4),…(S3-Su7),…

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Elles sont déterminées par des « chaînes de cotes » construites sur le processus de fabrication sous condition des spécifications de définition.

Chaînes de cotes traditionnelles unidirectionnelles

Méthodes de calcul 3D :• Technologie et Formation 109 (Raulin - Mathieu)• Généralisation de celle du séminaire CPI d’Albi• Propositions logicielles actuelles ou à venir

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Nous avons donc nos méthodes bien

connues

Des résultats unidirectionnels à

transformer en spécifications normalisées

Et un report sur les documents de définition

des géométries intermédiaires

En attendant des outils de calculs 3D :

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Par exemple :PR NF EN ISO 1302/A1 (E05-016/A1PR) de mai 2004

Des Normes en perpétuelle évolution

Inscriptions des spécifications géométriques

directement sur le modèle CAO

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Cotation de fabrication

At

A

e

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Des propositions de normes pour le tolérancement statistique

Le tolérancement existe parce qu’on fabrique or une population se caractérise aisément par des attributs statistiques La prise en compte des statistiques génèrent une approche différente du tolérancement

• Des projets de norme ISO sur la résolution des chaînes de cotes et l’inscription des spécifications sous forme statistique sont en cours

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A partir du coût et des délais, on remonte par analyse des spécifications jusqu’à la fonction…

Pièce : p+1 

Pièce : p 

Ensemble: eProcessus : k Cpj+1

Cei

Fe

Cpj

Fk

Dfik,Sfk

Dfk’,Sfk’

La fonction Fe est analyse sur les

dimensions moyennes et écarts type des Cpj

La fonction Fk est une analyse sur les dimensions

moyennes D et écarts type S de fabrication

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FacileCapa>C.éco

Assez facileCapa>C. mini

DifficileCapa<C.mini

Non critique

Modifier…

Critique Surveiller Modifier…

Obligatoire Surveiller Modifier…

CARACTERISTIQUES A SURVEILLER

Le respect de la caractéristique est

Son

res

pect

est

Suite aux AMDEC

produit et procédé

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FacileCapa>C.éco

Assez facileCapa>C. mini

DifficileCapa<C.mini

Facile Vérifier Modifier

Assez facile

Vérifier Modifier

Difficile Eviter Modifier

CHOIX DES MOYENS DE VERIFICATION

Le respect de la caractéristique est

Sa

vérif

icat

ion

est

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Spécification de fabrication et réglage

La spécification de fabrication spécifie les états intermédiaires :

Dureté, état de surface, tolérances géométriques,…

Les grandeurs de réglage sont affichées sur la machine :

température, pression, dimensions des outils, des porte pièces, programme,…

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Conceptionpréliminaire

Conceptiondétaillée et préindustrialisation

Industrialisation

Production

BesoinCdCF produit

Produit ProcessusMoyens

Pré conceptiondu produit

Pré conceptionde la pièce

Matériau Procédé

Conceptiondétaillée pièce

Conceptiondétaillée produit

Par pièce, spécification dimension-nelle et géométrique critique

Conceptionspécifiée pièce

Validation d’unprincipe d’outillage

Choix des moyens

Étude, réalisation et qualificationdes outillages

Qualificationdu produit

Par pièce, analyse de la relationproduit – matériau – procédé

Par pièce, élaboration du processus prévisionnel,validation du procédé, définition d’un brut capable

Définition du processus et desparamètres de production

Validation du processus parsimulation

Optimisation du processus

Rédaction du dossier d’industrialisation

Configuration des moyensLancement de la production

Production

Gestion des ressourceshumaines et matérielles

Élaboration du CdCF outillage

Contrôle et suivi de la production