Contrôler in-process avec Artis-Marposs pour voler sans turbulences

Le fabricant d’appareils de mesure de précision a développé Artis-Marposs, une offre complète de contrôle du process permettant de gagner en qualité et en sécurité. Une solution particulièrement adaptée au secteur de l’aéronautique.

Dans le secteur automobile, la surveillance in-process est depuis longtemps la règle, notamment en raison des fortes cadences. En aéronautique, si les contrôles ont toujours été drastiques, ce phénomène est plus récent. Un événement a servi de déclencheur, qui a marqué les esprits comme les constructeurs. En 1996, deux personnes ont perdu la vie dans un accident d’avion qui s’est produit aux États-Unis. Après analyse, on découvrit la responsable : une pièce de réacteur qui avait subi un échauffement lors d’un perçage, amorce d’une rupture. Cette fragilité avait causé l’éclatement de la pièce au bout de 13835 cycles de vol (décollage, vol et atterrissage). La pièce concernée avait pourtant été vérifiée et qualifiée. Le défaut qu’elle présentait n’aurait pu être détecté que durant l’usinage.

Depuis cet accident, la plupart des fabricants de réacteurs ont imposé la surveillance des process d’usinage sur les pièces critiques selon des normes strictes comme la norme P11TF12 de General Electric : contrôle de la puissance et de la vitesse de broche, contrôle du circuit de refroidissement et interruption automatique de la production en cas de dépassement d’un de ces facteurs. Aujourd’hui, tous les constructeurs disposent d’une norme similaire. S’ils ne préconisent pas l’utilisation d’une technologie spécifique, un courrier de GE USA daté de 2007 confirme la parfaite compatibilité des systèmes Artis-Marposs avec ces exigences.

Le système Artis-Marposs : des fonctionnalités complètes et adaptées à l’aéronautique

La carte CTM de contrôle de processus et d’outils Artis-Marposs est le cœur du système. Elle peut être utilisée seule, en tout numérique. Elle lit, exploite, surveille et traite ainsi les signaux transmis par les variateurs des machines-outils. Compatible avec la majorité des commandes numériques du marché, elle est simple d’installation et souple d’utilisation. La maintenance très réduite qu’elle nécessite permet en outre d’accroître la disponibilité des équipements. Pour répondre aux enjeux de qualité et de sécurité de très haut niveau qui sont ceux de l’aéronautique, des capteurs spécifiques peuvent venir préciser encore les informations collectées.

Or, l’offre Artis-Marposs est l’une des plus complètes du marché en termes de nombre de capteurs proposés comme de fonctionnalités en adéquation avec les problématiques du secteur. Outre la mesure de puissance (en numérique), des solutions existent pour la mesure de débit, les vibrations (nombreux capteurs au catalogue), la mesure acoustique, la mesure d’effort (offre quasiment infinie dans ce domaine avec des capteurs réalisés à façon), ou encore la mesure et la surveillance de signaux génériques standard 0-10V ou 4-20mA (de pressions, de températures…).

Aider à la mise au point et au contrôle du process pour gagner en qualité et en sécurité

Dans l’aéronautique, la demande s’est accélérée, les capacités de production ont parfois dû être doublées : il est important de pouvoir accompagner la mise au point des process, notamment avec l’introduction d’un contrôle adaptatif. Le système Artis-Marposs va ainsi permettre de gérer la limite de puissance adéquate à l’outil et/ou de baisser la vitesse de travail, en tenant compte des différences d’homogénéité des bruts d’une pièce à l’autre – on sait que les lots reçus peuvent être inégaux. Si l’outil n’est pas programmé selon les bonnes conditions de coupe, le système y remédie en les adaptant en temps réel.

La production gagne de la sorte en qualité mais aussi en sécurisation dans un secteur où les matériaux utilisés sont complexes et coûteux (titane, inconel, rené 41…). Deux exemples concrets, liés à des erreurs de manipulation parlent d’eux-mêmes : un client utilisait la fonction de détection de collision du système Artis-Marposs (avec capteurs vibratoires). Un outil inapproprié avait été positionné sur la machine. Cette fonction a permis d’éviter la destruction de la pièce en stoppant l’équipement. Même conclusion heureuse dans un second cas, où un dégagement d’outil manuel avait été réalisé dans le mauvais sens. Dans les deux situations, les pièces, d’une valeur nominale de près de 100 000 euros, ont été sauvées. L’enjeu se situe donc à la fois au niveau économique et du confort de travail de l’opérateur.

Simplifier le traitement des données et le paramétrage des systèmes, optimiser la traçabilité

Les enregistrements des grandeurs physiques surveillées par le système ­ARTIS-MARPOSS pour le monitoring deviennent des informations pour les services méthodes dans leurs démarches d’analyse, de mise au point et de traçabilité des process. Il est ainsi possible d’isoler des zones d’usinage non stables ou de détecter des pics de puissances locaux… ce qui fait de ce système, un nouvel outil permettant de lier le programme CN et le comportement physique de la machine face à celui-ci. Les process d’usinage dans l’aéronautique sont souvent très longs, 60 heures d’usinages consécutifs pour un train d’atterrissage par exemple. Or il est nécessaire d’étudier plusieurs process pour définir les limites de surveillance d’une pièce et assurer sa protection en production. Cette opération est rendue moins fastidieuse par l’outil d’analyse proposé par le module EPL d’ARTIS-MARPOSS qui autorise la visualisation et le recul nécessaires à la définition de ces limites. Afficher les courbes d’un outil donné sur les dix dernières pièces va produire une quantité de data énorme à explorer. Les derniers développements réalisés par Artis-Marposs – qui sont d’ailleurs ajustés selon les sites et habitudes des constructeurs – permettent aux collaborateurs en charge des méthodes de ne sortir que les données pertinentes pour les analyser. Ainsi pourront-ils n’inspecter par exemple que les courbes des usinages qui ont donné lieu à une alarme ou sont instables. Un gain de temps considérable ; une démarche qui autorise en outre une intervention anticipée sur des pièces qui pourraient courir un risque et évite ainsi leur perte.

Enfin, la traçabilité est optimisée : le système CTM montre comment les outils travaillent et offre un rapport détaillé de tous les paramètres (puissance, débit, température…) intervenus au cours de la fabrication de la pièce. C’est un enjeu croissant de l’industrie 4.0 dans laquelle s’inscrivent pleinement l’aéronautique et ses fournisseurs.

Le système Artis CTM : des fonctionnalités répondant aux spécifications P11TF12 Acquisition et contrôle de : ➣ Puissance ➣ Charge de broche ➣ Vitesse de broche ➣ Débit ➣ Effort d’avance     – Par système intégré ou externe Surveillance des limites et alertes ➣ Limites d’alerte ➣ Limites d’arrêt immédiat ➣ Limite de surcharge (protection de la machine) ➣ Usure d’outil Réactions automatiques ➣ Arrêt immédiat de la machine en cas de casse ➣ Arrêt de la machine à la fin de la tâche en cas d’usure d’outil

 

N° 90 Juin 2017