Métrologie automatisée dans la fabrication

La fabrication moderne est une entreprise axée sur les données. Le volume de données disponibles pour être collectées et analysées est stupéfiant, et quelque chose qui n'aurait pas pu être envisagé il y a même 20 ans.

Il contribue directement à l'amélioration de la productivité et prend en charge la prise de décision avancée basée sur l'analyse prédictive, et c'est le principal moteur de l'adoption accrue de la métrologie automatisée dans l'espace de fabrication.

La mesure automatisée a évolué d'un processus où les principaux systèmes d'inspection en ligne étaient des jauges dédiées spécialement conçues pour ces opérations, à un processus où des options plus flexibles telles que les systèmes de métrologie CNC sont désormais utilisées par les fabricants. Cette évolution est une progression naturelle, étant donné que les systèmes d'aujourd'hui sont moins coûteux, permettent des gains de temps considérables lorsqu'il s'agit de s'adapter à une conception rapide ou à des modifications de processus, et disposent d'une connectivité pour permettre une surveillance continue de la «santé» à la fois de la fabrication processus lui-même et les systèmes qui le composent. Combinées à la collecte de données SPC, à la disponibilité et à l'utilisation des machines et à d'autres données statistiques sur les processus, les équipes de gestion opérationnelle disposent désormais des données en temps réel dont elles ont besoin pour prendre des décisions plus éclairées sur l'endroit du processus où leurs investissements en capital auront le plus grand impact.

Le parcours de la métrologie automatisée

En général, les fabricants commencent par la conception d'un produit de mise sur le marché, puis décomposent la conception au niveau des composants en fonction des pièces qui devront être fabriquées. Ils se tournent ensuite vers les spécificités techniques et développent les tolérances qu'un composant particulier exigera pour garantir que l'assemblage global atterrit dans les plages de tolérance requises et répond aux spécifications exactes.

C'est à ce stade que les fabricants commencent généralement à envisager l'automatisation de la fabrication, y compris la métrologie, comme moyen d'améliorer la précision de l'inspection et le contrôle qualité, en remplaçant les processus manuels qui peuvent entraver une production efficace. La grande majorité du temps, la métrologie automatisée flexible est une alternative viable et souhaitable. Cependant, des exceptions existent, comme dans le cas des maisons de re-fabrication ou des petits magasins qui effectuent de l'ingénierie inverse sur des composants obsolètes qui ne sont plus sur le marché. L'inspection unique de ces pièces personnalisées en petits lots et en petites séries signifie que l'automatisation n'est pas toujours bénéfique.

Avantages et obstacles de l'automatisation

Les fabricants qui optent pour un processus de mesure automatisé constatent qu'en plus de s'assurer que les produits respectent les limites de tolérance conçues, ils peuvent également définir des limites de contrôle pour effectuer des ajustements automatiques du processus et le superviser en temps réel. Et, en réduisant ou en éliminant les erreurs induites par l'opérateur, ils peuvent également améliorer la répétabilité des processus d'inspection et corriger plus rapidement les écarts afin d'assurer une production de pièces de qualité. Dans de nombreux cas, cela permet à l'opérateur de se concentrer sur les solutions aux causes attribuables d'arrêt de production.

Les fabricants n'ont pas à attendre longtemps pour voir des améliorations de processus et réaliser un retour sur investissement grâce à l'automatisation. En fait, beaucoup atteignent un retour sur investissement presque dès que le processus est mis en production. Mais cela ne peut se produire que si les organisations sont capables de surmonter les obstacles à l'adoption. Le plus grand obstacle est souvent l'investissement initial, en particulier pour un fabricant qui se demande s'il aura besoin de personnel spécialisé pour prendre en charge la nouvelle technologie. En plus de l'incertitude quant à la disponibilité du personnel adéquat pour prendre en charge la technologie, la question de disposer des ressources externes adéquates pour la mise en œuvre et le dépannage est également une considération majeure.

Il est également important de garder à l'esprit que l'automatisation peut signifier quelque chose de différent pour chaque fabricant. Par exemple, la métrologie automatisée peut être aussi basique que l'installation d'un accessoire à valeur ajoutée à une solution de mesure existante. Ou cela pourrait être aussi complexe qu'une refonte complète du processus de fabrication.

Le segment industriel d'un fabricant peut également avoir un impact sur l'approche de l'automatisation. De nombreux secteurs où la métrologie automatisée fait déjà des progrès, tels que l'automobile, l'aérospatiale, le médical et les semi-conducteurs, disposent encore de méthodes éprouvées depuis longtemps et peuvent être confrontés à des facteurs environnementaux qui ont un impact sur l'adoption de la métrologie automatisée. Cependant, la plupart des "grands acteurs" comprennent l'avantage concurrentiel que l'automatisation offre.

Une dernière considération :de nombreux fabricants sont préoccupés par la courbe d'apprentissage liée aux systèmes automatisés, quel que soit le niveau d'expertise de leur personnel. La bonne nouvelle est que la plupart des personnes ayant une capacité technique et mécanique naturelle peuvent se familiariser assez rapidement avec les processus de métrologie automatisée, quel que soit leur niveau de scolarité ou de formation professionnelle. Cela peut ouvrir la porte à des opportunités supplémentaires pour de nombreux employés motivés, leur permettant d'accélérer considérablement leur cheminement de carrière.

Réflexions sur la métrologie automatisée

La réalité est que la métrologie automatisée ne ramènera jamais l'erreur d'inspection à zéro. Aucune technologie ne peut le faire car des situations surgiront toujours qui ne peuvent pas être prédites. Cependant, la mesure automatisée peut considérablement aider les fabricants à se rapprocher de zéro par rapport aux processus manuels seuls. La clé réside dans les données que les systèmes automatisés sont capables de collecter et dans la capacité de la technologie non seulement à surveiller l'équipement et son état, mais aussi à approfondir et à analyser les performances des composants individuels.

Par exemple, les fabricants peuvent garder un œil sur le kilométrage du moteur ou le nombre de passages d'axes, puis utiliser ces points de contact pour déterminer avec plus de précision quand le cycle de vie du composant diminuera ou pour planifier une maintenance préventive avant qu'une panne majeure ne se produise.

C'est pourquoi les entreprises manufacturières qui n'adopteront pas de processus de métrologie automatisé dans les cinq à dix prochaines années se retrouveront nettement désavantagées par rapport à leurs concurrents, en particulier compte tenu du marché du travail actuel et du faible taux de chômage. Pour attirer et retenir du personnel hautement qualifié, les fabricants doivent fournir aux employés des outils de travail qui les maintiennent engagés et leur permettent d'être des contributeurs productifs au succès global de l'entreprise. La métrologie automatisée est l'un de ces outils.

Passer à l'automatisation ne doit pas être une proposition tout ou rien. Adopter une approche progressive est une option viable. Cela commence par trouver un partenaire de confiance qui peut vous aider à concevoir la bonne solution automatisée pour votre environnement de fabrication et vos défis de mesure. Vous pouvez également envisager de tester les technologies dans un environnement plus contrôlé au sein de votre organisation avant d'appuyer sur la gâchette de mise en œuvre de l'automatisation à l'échelle de l'établissement. Après tout, l'automatisation est là pour rester. La croissance de la métrologie automatisée qui s'est déjà produite dans les industries manufacturières en témoigne.