Métrologie à distance :voici comment collecter des données de fabrication critiques

Avec les fabricants qui cherchent à faire plus avec moins afin de rester rentables, la mesure à distance est vitale. Voici ce que vous devez savoir sur les outils qui collectent des points de mesure critiques depuis pratiquement n'importe où.

La métrologie est la science de la mesure. C'est un sujet profondément technique, mais pour les constructeurs automobiles, les installations aérospatiales, les fabricants médicaux et toute autre personne impliquée dans la production de composants discrets, la métrologie consiste principalement à s'assurer que les profondeurs, les diamètres, les positions, les longueurs et les angles des pièces respectent tous les tolérances dimensionnelles.

Pourtant, la métrologie ne se limite pas aux micromètres et aux jauges de hauteur, en commençant par la collecte de données dimensionnelles, suivie de son analyse statistique.

Automatisé et rentable

L'utilisation des statistiques dans la gestion de la qualité n'a rien de nouveau. En fait, il a presque 100 ans. Proposés pour la première fois par le physicien et ingénieur Walter Shewhart, ses efforts pour réduire la variation des pièces ont conduit au développement du SQC (contrôle statistique de la qualité) et de son sous-ensemble SPC (contrôle statistique des processus). Aujourd'hui, SPC et SQC sont des composants centraux de tout système de contrôle qualité.

Les termes sont souvent utilisés de manière interchangeable, même si les puristes de la métrologie diront qu'il existe une différence significative. Lorsque le SPC est utilisé pendant le processus de fabrication pour prévenir les défauts et améliorer la qualité des pièces, le SQC est effectué après coup. Cependant, les deux s'appuient sur la collecte et l'analyse de données, et les deux aident à identifier les tendances dans le processus de fabrication.
 

La question devient alors :quelle est la meilleure façon de collecter et d'enregistrer les données de fabrication ?

De nombreux lieux de travail s'appuient encore sur des mesures manuelles, puis notent les valeurs avec un stylo et du papier ou les saisissent dans une feuille de calcul. Et bien qu'il n'y ait rien de mal avec la première partie - prendre des mesures manuelles - il existe certainement des méthodes beaucoup plus automatisées et rentables pour collecter des données dimensionnelles à utiliser dans le contrôle statistique des processus ou un système logiciel de gestion de la qualité.

Matériel de collecte de données :métrologie sur les ondes

L'un d'eux vient du L.S. Starrett Company, où le directeur de la recherche et du développement, Jeffrey Wilkinson, décrit plusieurs options pour une collecte de données industrielles efficace.

"Nous avons des multiplexeurs câblés qui peuvent prendre des données à partir d'une gamme d'outils de mesure et envoyer ces valeurs à un ordinateur", dit-il. "Au-delà de cela, nous avons notre gamme de produits DataSure, qui est essentiellement une version virtuelle ou sans fil d'un multiplexeur."

Avec DataSure, l'appareil de mesure - un micromètre ou un pied à coulisse, par exemple - doit être équipé d'une radio, explique Wilkinson. Au fur et à mesure que l'opérateur prend chaque mesure, il appuie sur un bouton de l'appareil, envoyant les données à une passerelle connectée à l'ordinateur. Les données sont soit tabulées sous forme de journal, soit envoyées via un port COM à un programme SPC ou à Microsoft Excel. Un multiplexeur accomplit la même chose mais utilise un câble plutôt qu'une radio pour transmettre les données.

Pour les applications à distance ou sur le terrain, les données peuvent être envoyées de l'outil manuel à une application mobile sur le smartphone de l'utilisateur. À partir de là, il peut être envoyé par e-mail, enregistré pour être téléchargé au retour de l'utilisateur au bureau à domicile ou envoyé à une passerelle sécurisée qui partage les informations avec l'usine ou la société mère. Ce dernier scénario s'applique également aux organisations disposant de plusieurs installations, même celles situées dans différents états, pays et continents.

Wilkinson déclare :« Nous avons de nombreuses applications où il n'y a rien de plus qu'un ordinateur de table qui communique avec les outils de l'atelier, et tout est local dans cette installation. À l'autre extrême, nous avons un client en Asie qui envoie ses données sur le Web vers un emplacement en Europe, où elles sont traitées et renvoyées au site d'origine pour être affichées sur une interface utilisateur. Il y a tellement de fabricants aujourd'hui qui collectent, consomment et stockent des données de qualité que nous avons dû développer un système très flexible, capable de gérer une gamme d'exigences différentes."

Logiciel de collecte de données :le lien critique

Hany Abdel-Motaleb, MeasurLink et spécialiste de la gestion des données chez Mitutoyo America Corp., voit des exigences similaires. Comme Starrett et d'autres, la société propose des multiplexeurs traditionnels et tout le matériel nécessaire à la collecte de données filaire. Cependant, pour les installations qui souhaitent éviter les câbles, Mitutoyo propose également U-WAVE, un système matériel qui vous permet de transmettre sans fil les informations de mesure à un ordinateur.
 

Dans cette session de questions-réponses sur MeasurLink, Drew Klaber et Jeremy Banks de Mitutoyo America Corp. discutent de l'utilisation des systèmes de collecte de données.

U-WAVE se compose de deux composants, explique Abdel-Motaleb :un récepteur connecté à l'ordinateur via USB et des émetteurs individuels pour chaque outil de mesure, qui peuvent être situés jusqu'à 60 pieds du récepteur. Il existe également une partie logicielle qui gère la communication entre les différents appareils.

Quelle que soit la manière dont les données sont collectées ou quel que soit le système utilisé pour les collecter, leur valeur est limitée sans une forme quelconque de logiciel de gestion des données de qualité. Dans le cas de Mitutoyo, ce logiciel est MeasurLink, un système modulaire qui prend en charge l'analyse statistique, le suivi et l'étalonnage des jauges, l'analyse de processus, le SPC et plus encore. « Une fois que les données sont dans la base de données MeasurLink, elles peuvent être consultées à distance via le cloud ou directement à partir d'une base de données SQL sur le réseau du client », explique Abdel-Motaleb.

Commencez à collecter des données d'atelier dès maintenant

Pour les installations qui craignent le coût et les tracas liés à la mise en œuvre d'un matériel de collecte de données filaire ou sans fil, sans parler d'un système logiciel de gestion de données de qualité, ce n'est pas une tâche aussi importante qu'on pourrait le penser. Abdel-Motaleb suggère que l'éléphant peut être mangé une bouchée à la fois, et vous pourriez déjà avoir au moins une partie du matériel nécessaire.

« De nombreux micromètres, indicateurs et pieds à coulisse sont déjà équipés du port nécessaire », dit-il. "Si c'est le cas, il suffit d'un seul câble et d'un ordinateur pour commencer à collecter des données." Cela élimine le risque d'erreur de saisie des informations, ajoute-t-il, ainsi que le risque qu'une machine-outil coûteuse reste inactive par inadvertance pendant que l'opérateur écrit ou tape des données dimensionnelles. Au-delà de cela, l'effort derrière une mise en œuvre complète se résume à deux choses :où voulez-vous collecter des données et que voulez-vous en faire ?

« En fonction de la taille de votre implémentation et de la marge d'amélioration dont vous disposez, le retour sur investissement de ces systèmes est généralement assez rapide », déclare-t-il. « Pour preuve, j'ai récemment travaillé avec un client qui a réduit ses coûts de rebut de 180 000 $ la première année. L'investissement dans MeasurLink, U-WAVE et de nouveaux outils manuels n'a représenté qu'une fraction de ce coût. Cela dit, il est assez courant d'atteindre un retour sur investissement complet en un an ou moins. »

Votre établissement a-t-il commencé à collecter des données ? Quels conseils pouvez-vous partager ?