Quelle place pour le contrôle tridimensionnel dans l’usine du futur et comment évolueront les techniques de mesure ?

Les cahiers des charges qui nous parviennent régulièrement, afin d’étudier l’implantation de systèmes de mesure dimensionnels dans l’industrie, montrent que les  exigences revenant comme un leitmotiv sont l’automatisation, la fiabilité et la traçabilité des mesures, et bien évidemment in fine le retour sur investissement.

Il n’est pas forcément nécessaire de plonger dans une perspective de science-fiction pour deviner quelles seront à moyen terme (dix à vingt ans) les évolutions dont on aperçoit déjà  les tendances ; il n’est pas non plus nécessaire de chercher au loin des éléments de comparaison dès lors que des mouvements de fond se sont d’ores-et-déjà amorcés à nos frontières.

OGP étant implanté sur l’ensemble de la planète avec un pôle de haute compétence par continent, et une filiale par pays, c’est vers OGP Gmbh qu’OGP France s’est tournée pour essayer d’imaginer ce que sera le contrôle dimensionnel en France dans l’usine du futur. Le résultat est net : l’automatisation de l’industrie allemande est quatre fois supérieure à celle de la France qui est aussi deux fois inférieure à celle de l’Italie.

Ces chiffres de vente de cellules robotisées SmartScope en Allemagne recoupent par ailleurs ceux annoncés par l’IFR (International Federation of Robotics et ce pour toute l’industrie : 159 000 robots en Allemagne contre 65 000 en Italie et 36 000 en France. Par conséquent, il ne fait aucun doute que l’industrie Française suivra cette tendance et aura à combler cet écart.

Par ailleurs, des cellules de mesures compactes et totalement automatisées ont été développées il y a quatre ans en Allemagne pour les besoins de quelques industries de pointe et se trouvent dorénavant au catalogue comme produits standard et équipent déjà des PME.

Il est donc déjà possible de disposer en atelier d’un équipement totalement automatisé permettant la reconnaissance des pièces qui se présentent pour le contrôle et capable d’envoyer les résultats sécurisés (CFR21 ou autre) vers un serveur ou sur le Web pour consolidation et ce sous le contrôle du métrologue.

La recherche et le développement d’OGP sont orientés vers de multiples domaines : dans la mesure optique, des caméras haute définition et des optiques à large champ ont fait leur apparition permettant des analyses simultanées d’un grand nombre d’éléments d’une même pièce. Associés à des algorithmes de reconnaissance de formes, ces systèmes permettent de déclencher des contrôles sans aucune action d’un opérateur.

La programmation hors ligne, qui pouvait encore être un problème sur une machine optique, quand il s’agit de restituer les éclairages sur une dfn (définition CAO) par essence virtuelle, a été résolue par OGP depuis la mise sur le marché du logiciel ZONE3 qui permet de simuler, de manière extrêmement réaliste mais en virtuel, ce que seront l’éclairage, le scan laser et bien sûr la mesure par contact sur la future pièce non encore fabriquée. Le métrologue aura donc devant lui un poste de contrôle à partir duquel il pourra mettre en service pour l’atelier les gammes de mesures qu’il aura élaborées depuis la métrologie.

Autre confluence de technologies, la question des posages pour le contrôle en série – qui imposait un travail long, important et coûteux de la part des services méthodes – est totalement résolue par l’utilisation de la même dfn. Celle-ci est utilisée en contrôle pour l’impression 3D d’un posage parfaitement aux formes de la pièce sans la nécessité pour autant d’une grande précision, puisque les optiques à large champ récemment mises sur le marché et précédemment évoquées vont recréer le référentiel pièce à chaque mesure, quelle que soit la position de celle-ci.
Un autre axe de développement pour le futur est la mesure par pinceau laser. Il n’est plus  nécessaire de décider de la conformité de la pièce uniquement sur quelques échantillons de points, mais sur l’intégralité des surfaces la composant, rendant ainsi la mesure particulièrement fiable et représentative de la réalité.

ShapeGrabber d’OGP est une machine de mesure 3D à faisceau laser rapide et facile d’emploi, idéale pour la mesure rapide et automatisée de pièces gauches ou géométriques, nécessitant une acquisition de l’intégralité des surfaces.

La pièce en rotation sur un plateau rotatif doté d’un capteur incrémental très précis est numérisée par un pinceau laser (il ne s’agit pas d’un système à balayage) ; ce pinceau est  diffusé au travers d’une optique très spécifique à faisceau élargi.

La perméabilité des multiples technologies utilisées sur nos différents appareils et les recherches  du département R&D d’OGP autour de nouvelles optiques à faisceau élargi permettent d’imaginer d’ores et déjà les contours des systèmes de mesure qui équiperont nombre d’entreprises dans la prochaine décennie.

Lorsque la barrière, essentiellement psychologique, sera franchie par les PME qui hésitent encore à investir dans des systèmes automatisés aussi novateurs, l’usine du futur se profilera  avec une réelle productivité, potentiellement génératrice de marges financières et de compétences nouvelles issues de nouveaux métiers, avec comme corollaire des perspectives de réelles relocalisations.

JP Goubet – www.ogpfrance.com

 EQUIP’PROD  •  N° 101 juin 2018