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Management adaptatif et dynamique de la qualité pour une production économique de produits de très haute précision – AdeQuaT

AdeQuaT

Management adaptatif et dynamique de la qualité pour une production économique de produits de très haute précision

Motivation

Motivation: Les imperfections inhérentes aux procédés de fabrication entraînent une dégradation des caractéristiques du produit, et donc de sa qualité, pouvant conduire à une certaine proportion de produits non fonctionnels ou non assemblables. Les industriels font face à un double objectif contradictoire : une exigence d'augmentation de la qualité de produit de plus en plus complexe et une exigence de réduction des couts. Pour certains micro-produits, les tolérances sont inférieures à 5µm. Dans beaucoup de cas, les capabilités process ne permettent pas d'obtenir des taux de non conformité convenables, l'une des solutions afin de réduire ce taux est d'adopter une stratégie d'appairage des pièces qui conduit à une augmentation des couts et à une non interchangeabilité des pièces, une deuxième solution est de corriger en temps réel la production, une troisième solution est de modifier l’allocation des tolérances qui nécessite une modification de l’ensemble des tolérances du produit, ou une autre solution est de changer le moyens des production qui dans certains cas n’est pas possible.

Approche : Une nouvelle approche sera développée visant à combiner d’une manière dynamique les quatre solutions citées précédemment. L’évolution des systèmes de production cyberphysique permet de mieux piloter ceux –ci en temps réel, l’idée de ce projet est d’étendre ce pilotage temps réel au niveau stratégique et à la conception : Au niveau stratégique par la sélection des meilleures combinaisons de solution entre l’appairage, la correction dynamique du système de production, l’allocation dynamique des tolérances, ou/et le changement des moyens de production ; au niveau de la conception par la capacité de modifier l’allocation des tolérances en temps réel avec la maitrise des effets de causalité entre les caractéristiques Produit/Composants/Process. Cette évolution nécessite le développement de méta-modèles permettant d’évaluer rapidement et précisément certaines modifications Produit ou Process et le développement d’indicateur de performance permettant d’évaluer l’impact des différentes stratégies.

Résultats : Les premiers résultats portent sur la comparaison des résultats expérimentaux et des simulations ainsi ceux des méta-modèles.

Ce projet permettra de valider la faisabilité du pilotage temps réel de la gestion des imprécisions géométriques temps réel à plusieurs niveaux. Un cas d’étude sur des micro-engrenages servira de démonstrateur, il s’agit d’un exemple complexe (complexité des relations entre les caractéristiques fonctionnelles, géométriques et process) intégrant des exigences de haute qualité.

La crise sanitaire a généré certains retards qui ont engendré un décalage dans la rédaction des articles.

Motivation: Les imperfections inhérentes aux procédés de fabrication entraînent une dégradation des caractéristiques du produit, et donc de sa qualité, pouvant conduire à une certaine proportion de produits non fonctionnels ou non assemblables. Les industriels font face à un double objectif
contradictoire : une exigence d'augmentation de la qualité de produit de plus en plus complexe et une exigence de réduction des couts. Pour certains micro-produits, les tolérances sont inférieures à 5µm.
Dans beaucoup de cas, les capabilités process ne permettent pas d'obtenir des taux de non conformité convenables, l'une des solutions afin de réduire ce taux est d'adopter une stratégie d'appairage des pièces qui conduit à une augmentation des couts et à une non interchangeabilité des pièces, une deuxième solution est de corriger en temps réel la production, une troisième solution est de modifier l’allocation des tolérances qui nécessite une modification de l’ensemble des tolérances du produit, ou une autre solution est de changer le moyens des production qui dans certains cas n’est
pas possible.

Approche : Une nouvelle approche sera développée visant à combiner d’une manière dynamique les quatre solutions citées précédemment. L’évolution des systèmes de production cyberphysique permet de mieux piloter ceux –ci en temps réel, l’idée de ce projet est d’étendre ce pilotage temps réel au niveau stratégique et à la conception : Au niveau stratégique par la sélection des meilleures combinaisons de solution entre l’appairage, la correction dynamique du système de production, l’allocation dynamique des tolérances, ou/et le changement des moyens de production ; au niveau de la conception par la capacité de modifier l’allocation des tolérances en temps réel avec la maitrise des effets de causalité entre les caractéristiques Produit/Composants/Process. Cette évolution nécessite le développement de méta-modèles permettant d’évaluer rapidement et précisément certaines modifications Produit ou Process et le développement d’indicateur de performance permettant d’évaluer l’impact des différentes stratégies.

Résultats : Ce projet permettra de valider la faisabilité du pilotage temps réel de la gestion des imprécisions géométriques temps réel à plusieurs niveaux. Un cas d’étude sur des micro-engrenages servira de démonstrateur, il s’agit d’un exemple complexe (complexité des relations entre les caractéristiques fonctionnelles, géométriques et process) intégrant des exigences de haute qualité.

Coordination du projet

Jean-Yves DANTAN (Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers - Laboratoire Conception Fabrication Commande)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

KIT / WBK Karlsruhe Institute for Technology
ENSAM - LCFC Ecole Nationale Supérieure d'Arts et Métiers - Laboratoire Conception Fabrication Commande

Aide de l'ANR 268 920 euros
Début et durée du projet scientifique : janvier 2020 - 36 Mois

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