Longtemps considéré comme un goulot d’étranglement absolument nécessaire mais qui ralentit le processus, le contrôle des pièces se fait désormais en temps réel, grâce à l’intégration des appareils de mesure et de contrôle dans la ligne de production.

Tuer les temps morts… C’est l’objectif premier des fournisseurs de solutions de mesure-contrôle, qui proposent maintenant des solutions capables d’assurer une inspection rapide et à 100 % des produits. Indispensables pour assurer le bon déroulement de la fabrication, les systèmes de mesure jouent ainsi un rôle clé dans la mise en place du concept Industrie 4.0. Et les principaux constructeurs de moyens de métrologie s’engagent pleinement dans cette voie, comme ont pu constater les visiteurs du salon Control 2019, déroulé en mai à Stuttgart (Allemagne). « Connect to productivity », c’est la devise de Zeiss, une démarche explicitée par l’évolution de ses nombreux moyens de mesure qui deviennent… communicants. « Collecter correctement les données de mesure-contrôle c’est bien, mais ce n’est plus suffisant », constate Jochen Peter, responsable du département « industrial quality and research » de Zeiss. « Il faut aussi les analyser, les stocker, et surtout pouvoir y accéder rapidement quand on en a besoin. » Le MasterConnect System mis au point par Zeiss gère en permanence le bon fonctionnement de la machine à mesurer et le « Smart Services Starter Kit » identifie en temps réel les résultats de mesures. Alors, ce système est capable de lancer une alerte en cas de dérive, via la connexion au réseau de production. Ce qui permet aux techniciens d’intervenir en urgence. L’amélioration de la productivité est à la base de nombreux développements technologiques de Zeiss, illustrée par le contrôle en temps réel de la carrosserie automobile. Ou par la nouvelle version (Fortis) de sa machine à mesurer 3D Prismo, qui s’installe dans l’environnement de production et assure un scanning à grande vitesse avec une précision micrométrique. Ou encore des solutions de rétroconception plus rapides…
Les constructeurs de moyens de mesure regardent d’ailleurs, avec attention, les nouvelles tendances dans la production automobile, qui sera complétement métamorphosée par l’arrivée de la voiture électrique. « Un moteur thermique comporte environ 1 400 composants, tandis que celui électrique n’en a que 200 », remarquent les ingénieurs de Zeiss. « Qu’il s’agisse d’un bloc moteur à paroi mince, de différents enroulements et raccords pour insérer des fils de cuivre dans le stator ou des composants avec des longueurs et des diamètres extrêmes, ces éléments ont un impact sur la production et sur le contrôle qualité. »

Contrôler la production en temps réel

Machines à mesurer 3D (MMT) multicapteurs et optiques, bras de mesure polyvalents, scanners laser 3D et à lumière blanche, systèmes automatisés, logiciels puissants… Tous les autres constructeurs importants, comme Faro, GOM, Mahr, Metrologic Group, Mitutoyo, Nikon Metrology, Wenzel… proposent un ensemble de solutions connectées qui s’adaptent aux contraintes du temps réel et améliorent la productivité. L’offre 360° SIMS (Smart Inline Measurement Solutions) d’Hexagon Metrology Intelligence comporte diverses configurations de cellules robotisées qui s’intègrent dans les lignes de production automobiles. Polyvalente, sa cellule d’analyse de caisses en blanc, installée en fin de ligne, mesure les surfaces intérieures et extérieures de la carrosserie, les dessous de caisse, les jointures, etc. Une démarche illustrée également par Renishaw, dont le comparateur Equator 300 ou 500 s’installe dans une cellule de production qui comporte un robot et une machine-outil, pour assurer un contrôle à 100 % de la production. Avec de multiples avantages, comme la réduction des rebuts et des goulots d’étranglement, ainsi qu’un faible coût d’exploitation. Spécialisée dans les solutions logicielles de métrologie 3D, l’étude et la fabrication de systèmes de contrôle dimensionnel et les services associés, Metrologic Group a mis au point, en collaboration avec Stäubli Robotics, une solution clé en main de mesure 3D pour les démarches Industrie 4.0. Le CMR (Coordinate Measuring Robot) associe le logiciel Metrolog X4 i-Robot de Métrologic Group, avec les robots 6 axes TX60, TX90 et TX200 de Stäubli, et peut être équipé de n’importe quel capteur, tactile ou optique. Sa précision est de +/- 100 µm en mode tactile et de +/- 150 µm avec capteur laser, dans un volume de 1 m3. Spécialiste de la mesure optique, Alicona Bruker étend les champs d’application de sa machine optique µCMM. « Le palpage latéral des composants à surfaces verticales ne pouvait être assuré que par les systèmes de mesure à contact, la tomographie ou des solutions spéciales complexes », explique Astrid Krenn, responsable marketing et communication d’Alicona. « Avec la nouvelle fonction disponible sur notre MMT, les surfaces verticales à 90° et plus, peuvent désormais être mesurées par méthodes optiques. Ce qui accélère le processus de contrôle… »