C’est de la « métrologie », PAS de la météorologie, et pourquoi il n’y a rien à en craindre

Des tornades et ouragans saisonniers aux tempêtes hivernales à succès, la météorologie peut avoir du punch. En effet, une étude récente sur un seul orage au-dessus de l’Inde a estimé qu’il contenait 1,3 milliards de volts. C’est une statistique choquante qui, pour beaucoup, souligne une peur naturelle de la météo et même des mots qui y sont associés. Après tout, la météorologie contient le mot météore – tout comme une roche géante sortie de son orbite.

Mais il y a un autre mot dans la langue française qui ressemble beaucoup à la météorologie et qui donne aussi des frissons dans le dos aux gens, alors qu'il ne devrait pas : métrologie. Bien qu’ils aient la plupart des lettres en commun, la météorologie est la science du temps et du climat, tandis que la métrologie est la science de la mesure et des poids. Et c’est à la science de la mesure (et aux outils associés à ses applications) que les petites et moyennes entreprises (PME) devraient accorder une attention particulière – quelle que soit la météo.

En effet, la métrologie n’a pas besoin d’être effrayante du tout. Les PME ne devraient pas non plus supposer qu’elles ont besoin de compétences particulières ou d’un diplôme en mathématiques pour maîtriser la technologie. Aujourd’hui, grâce aux logiciels et aux matériels de mesure 3D avancés et faciles à utiliser (comme les bras de mesure portables), la métrologie est devenue une science appliquée facile et directe. En particulier, par rapport aux outils manuels à précision limitée, aux machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) fixes et encombrantes, et aux produits similaires, les opérateurs peuvent mesurer à tout moment, n’importe où, y compris pendant que la pièce est encore sur la machine qui la produit. Et il ne s'agit pas seulement de cela, mais les entreprises qui adoptent de telles solutions de métrologie (et leurs clients) bénéficieront d’un enregistrement numérique permanent du rapport d’inspection. La transparence et l'efficacité à leur plus haut niveau.

Grand soleil en vue pour les bras de mesure 3D

De quoi parle-t-on lorsqu'on évoque les outils de métrologie modernes ? Dans le contexte de cet article, il s'agit d'outils numériques et portables destinés à la fabrication et à la vérification de produits. Les secteurs concernés par la métrologie sont divers et comprennent les ateliers d'usinage, le moulage, le forgeage, la métallurgie, l'outillage, les matrices et les moules ainsi que la fabrication/l'assemblage de machines.

Des outils comme le bras FaroArm^® sont un excellent exemple de ce qu’est la mesure numérique transportable. Le nouveau FARO^® Quantum Max ScanArm, par exemple, permet des mesures 3D en toute confiance sur un large éventail d’ateliers d’usinage et d’applications industrielles, car il combine les capacités de mesure d’une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) portable Quantum Max avec la fonctionnalité sans contact d’une sonde à ligne laser. Le Quantum Max offre également trois sondes à ligne laser qui optimisent la précision, la vitesse ou un mélange des deux, selon les besoins du projet.

Comme ses prédécesseurs, il est idéal pour les tâches de faible envergure et de haute précision, et il améliore considérablement et remplace plusieurs outils manuels comme les micromètres, les pieds à coulisse et les jauges de hauteur, grâce à sa commodité, sa vitesse et sa facilité d’utilisation. Avec un produit comme le Quantum Max, les goulots d’étranglement d’inspection sont pratiquement éliminés, ainsi que la variabilité liée à l’opérateur – un facteur qui peut faire la différence entre la rentabilité ou la perte pour les petites entreprises.

Dans le cas du Quantum Max, les données collectées sont stockées directement sur un ordinateur et comparées aux données de CAO d’origine. Données CAO ? Bien sûr – vos machines de commande numérique par ordinateur (CNC) sont pilotées par des données CAO, alors pourquoi ne pas vérifier et mesurer en utilisant les mêmes données nominales que celles utilisées pour l’usinage ? Pas de données CAO ? Pas de soucis. Tant que vous disposez d’une spécification de mesure nominale pouvant servir de référence, telle qu’un plan, vous pouvez quand même utiliser ces outils. Tout cela est un moyen de s’assurer que la pièce mesurée soit vérifiée conformément aux spécifications de la conception d’origine. Et cela permet de s’assurer que les rejets de pièces et les rebuts sont réduits au minimum.

Quantum Max n’est qu’un exemple de la façon dont des outils de métrologie 3D innovants et abordables peuvent aider une petite ou moyenne entreprise à dépasser son poids. Un autre groupe de produits sont les trackers laser. Ceux-ci sont mieux adaptés à la mesure 3D à grande échelle. Les trackers laser mesurent les angles et les distances. Ce n'est vraiment pas plus compliqué que de pointer et tirer, et c'est idéal pour l’alignement de l’assemblage, l’inspection des pièces et des assemblages, l’installation et l’alignement des machines et la rétro-ingénierie. Par exemple, au lieu de mesurer chaque pièce individuelle pour un assemblage de bateau à la main, les trackers laser peuvent mesurer des coques entières. Comme dans le cas de tous les modèles numériques, les spécifications mesurées peuvent être comparées aux spécifications de la conception d’origine, qu’il s’agisse de CAO ou de plans.

Pour compléter le tiercé gagnant du matériel de métrologie 3D, il y a aussi le domaine en plein essor de la modélisation virtuelle, qui utilise la projection d’assemblage guidée par laser. Ces dispositifs projettent un contour laser visible sur des surfaces et des objets 3D, que les assembleurs utilisent ensuite pour séquencer le travail et positionner les composants. On peut voir cela comme l’approche « peinture par chiffres » de la métrologie 3D. Tout ce que les opérateurs ont à faire est de faire correspondre la pièce au contour de l’image et l’assemblage est terminé.

Les modèles virtuels basés sur la CAO permettent de se passer de gabarits physiques ou d'outils et, comme toute autre solution numérique, de réduire les risques d'erreur humaine et le réusinage qui peut s'avérer coûteux. Grâce à ces outils, les fabricants peuvent en finir avec les problèmes de temps et de coûts liés à l'utilisation de modèles lourds et volumineux, tout en améliorant le contrôle qualité de manière considérable.

Perspectives à long terme : évitez la peur

Les petites et moyennes entreprises qui n'ont jamais travaillé avec ce type de produits peuvent ressentir une certaine appréhension. En effet, nombreuses sont les PME qui n'utilisent qu'une dizaine d'outils de mesure manuels. Pour ces entreprises, opter pour un système de mesures 3D par ordinateur peut être intimidant. Pourtant, cela ne devrait pas être le cas.

L’une des préoccupations les plus courantes est que la technologie elle-même est trop précise. C’est-à-dire qu’il génère trop de données et que la surcharge d’informations frustrera le personnel. Ou qu’il affichera des alignements si légèrement hors tolérance par rapport aux spécifications de la conception d’origine, que cela ne vaudra pas la peine de corriger l’erreur. (Ce qui, selon le débat interne, revient à demander pourquoi acheter un outil de mesure en premier lieu, si tout ce qu’il fait est de me dire des choses que je n’ai pas besoin de savoir.)

Mais comme tout professionnel chevronné le sait, l’ignorance n’est pas un bonheur ; c’est de l’ignorance. La mesure 3D ne consiste pas à bouleverser vos processus existants. Au contraire, des outils tels que le Quantum Max, les trackers laser et les modèles virtuels aident tous à identifier les problèmes et les erreurs plus en amont dans le processus de fabrication. Plus une erreur peut être détectée tôt, moins elle génère de rebuts, de retouches et coûts d’heures supplémentaires. Pour les PME à haut débit, les erreurs d’alignement, même si elles représentent seulement un faible pourcentage de la production de votre produit, peuvent rapidement devenir coûteuses. L’application de la métrologie 3D de manière intelligente permet aux fabricants d’éviter de multiples « tueurs de profit » :

• Le réusinage et les rebuts
• Les pertes de temps qui engendrent des coûts de fabrication supplémentaires pour des pièces qui ne respectent pas les tolérances et ne passeraient pas l'inspection finale est probablement l'exemple le plus coûteux en termes de réusinage et de rebut.
• L’expédition de produits non conformes aux clients est non seulement coûteuse, mais l’insatisfaction des clients qui en résulte peut entraîner une perte de contrats et de revenus.

Alors, la métrologie est-elle effrayante ? Plus maintenant. En fait, ne pas adopter du tout la métrologie 3D pourrait bien être ce qui est vraiment effrayant.

« Faites un bond en avant » avec le leadership venu d’en haut

Certes, que vous soyez météorologue ou métrologue, il est utile d’obtenir un peu de conseils de quelqu’un de plus haut, le proverbial « plus gros poisson » dans l’étang. (Pour rester avec notre thème de météo / nature.)

Dans ce cas, les PME seraient bien avisées de prendre modèle sur leurs concurrents plus importants. Ou, au moins, à prendre note des tendances de l’industrie au sens large. Grand fabricant ou petit, il devrait être clair maintenant que la technologie de mesure 3D est un atout précieux, non seulement lorsqu’il s’agit d’inspecter un produit final, mais tout au long du processus d’usinage, accélérant le temps d’achèvement, tout en simplifiant les flux de travail.

Dans les années à venir, alors que la métrologie 3D continue de progresser dans tous les aspects de la fabrication, un nombre croissant de PME, comme leurs grands frères commerciaux, adopteront cette technologie. Et de plus en plus, les outils de mesure 3D seront intégrés dans les applications intelligentes en usine et tout au long du processus de flux de travail d’usinage, ce qui permettra de collecter encore plus de données, d’agir en conséquence et de les partager. La portabilité, la « pause-abilité » (pour identifier immédiatement les problèmes potentiels et corriger le programme de la machine en moins de temps) et l’alignement en cours de processus sont les principaux moteurs du succès que les machinistes d’aujourd’hui, grands ou petits, sont désireux d’adopter.

Même maintenant, les étudiants d’aujourd’hui, comme en témoignent les inscriptions à un nouveau programme de 12 semaines au Greater Ozarks Center for Advanced Technology, ou GOCAT, à West Plains, au Missouri, apprennent les compétences de fabrication automatisée de demain. Si un tel élan éducatif se développe dans une petite ville américaine prise en sandwich entre la forêt nationale Mark Twain et la forêt nationale d’Ozark, vous pouvez parier que d’autres institutions d’apprentissage en prendront note.

Ainsi, l’adoption de ces solutions maintenant peut être le différenciateur concurrentiel que votre entreprise recherchait pour se démarquer de la foule – sans parler d’un nouvel « outil » dans son arsenal d’acquisition de talents.

Là, c’est une augmentation des revenus et de la rentabilité qui ne manquera pas de « faire pleuvoir ».