Améliorer l'excellence manufacturière grâce à la métrologie automatisée

La fabrication moderne est une entreprise pilotée par les données. Le volume massif de données disponibles pour être collectées et analysées est stupéfiant – et n'aurait pu être envisagé il y a seulement 20 ans.

Cela contribue directement à l'amélioration de la productivité et soutient 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 manufacturier.

La mesure automatisée a évolué d'un processus où les systèmes primaires pour l'inspection en ligne étaient des jauges dédiées spécifiquement conçues pour ces opérations, vers un processus où des options plus flexibles comme les systèmes de métrologie à commande numérique sont maintenant utilisés par les fabricants. Cette évolution est une progression naturelle, étant donné que les systèmes d'aujourd'hui sont moins coûteux, permettent des économies de temps considérables pour s'adapter aux modifications rapides de conception ou de processus, et ont une connectivité permettant la surveillance continue de la « santé » du processus de fabrication lui-même et des systèmes qui le composent. Combinée à la collecte de données SPC, au temps de fonctionnement et d'utilisation des machines, et aux autres données de processus statistiques, les équipes de gestion opérationnelle disposent maintenant des données en temps réel dont elles ont besoin pour prendre des décisions plus éclairées sur les investissements en capital qui auront le plus grand impact dans le processus.

Le parcours de la métrologie automatisée

En général, les fabricants commencent par la conception d'un produit prêt pour le marché, puis décomposent la conception au niveau des composants en termes de pièces qui devront être fabriquées. Ils se tournent ensuite vers les spécificités d'ingénierie et développent les tolérances qu'un composant particulier nécessitera pour garantir que l'assemblage global se situe 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 ateliers de re-fabrication ou des petits ateliers qui font de l'ingénierie inverse de composants obsolètes plus sur le marché. L'inspection unique de ces pièces personnalisées, de petites séries, à faible volume 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 garantir que les produits sont dans 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 éliminant les erreurs induites par l'opérateur, ils peuvent également atteindre une répétabilité améliorée des processus d'inspection et une correction plus rapide des écarts pour assurer une production de pièces de qualité. Dans de nombreux cas, cela permet à l'opérateur de se concentrer sur les remèdes aux causes assignables des temps d'arrêt de production.

Les fabricants n'ont pas à attendre longtemps pour voir des améliorations de processus et réaliser un ROI de l'automatisation. En fait, beaucoup atteignent le ROI presque dès que le processus est mis en production. Mais cela ne peut se produire que si les organisations parviennent à surmonter les obstacles à l'adoption. Le plus grand obstacle est souvent l'investissement initial, surtout pour un fabricant préoccupé par la nécessité d'un personnel spécialisé pour soutenir la nouvelle technologie. En plus de l'incertitude sur le fait d'avoir le bon personnel pour soutenir la technologie, la question d'avoir les bonnes ressources externes pour l'implémentation 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 pourrait 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 influencer l'approche de l'automatisation. De nombreuses industries où la métrologie automatisée fait déjà des progrès – comme l'automobile, l'aérospatiale, le médical et les semi-conducteurs – ont encore des méthodes éprouvées de longue date en place et pourraient faire face à des facteurs environnementaux qui impactent l'adoption de la métrologie automatisée. Cependant, la plupart des « grands acteurs » comprennent l'avantage concurrentiel que l'automatisation procure.

Une considération finale : de nombreux fabricants s'inquiètent de 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 individus ayant une aptitude technique et mécanique naturelle peuvent s'adapter aux processus de métrologie automatisée assez rapidement, indépendamment de leur niveau d'éducation formelle ou professionnelle. Cela peut ouvrir la porte à des opportunités supplémentaires pour de nombreux employés motivés, leur permettant d'accélérer considérablement leur parcours professionnel.

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 imprévisibles surviendront toujours. Cependant, la mesure automatisée peut aider significativement les fabricants à se rapprocher du zéro par rapport aux processus manuels seuls. La clé réside dans les données que les systèmes automatisés sont capables de collecter et la capacité de la technologie à non seulement surveiller l'équipement et son statut, mais aussi à plonger plus profondément et analyser la performance des composants individuels.

Par exemple, les fabricants peuvent suivre le kilométrage des moteurs ou le nombre de courses d'axes et utiliser ces points de contact pour déterminer plus précisément quand le cycle de vie du composant diminuera, ou pour planifier une maintenance préventive avant qu'une panne majeure ne survienne.

C'est pourquoi les organisations manufacturières qui n'adoptent pas un processus de métrologie automatisée dans les cinq à dix prochaines années se retrouveront dans un désavantage distinct face à leur concurrence – surtout compte tenu du marché de l'emploi 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 les habilitent à être des contributeurs productifs au succès global de l'entreprise. La métrologie automatisée est l'un de ces outils.

Faire le saut vers l'automatisation ne doit pas être une proposition tout-ou-rien. Une approche progressive est une option viable. Cela commence par trouver un partenaire de confiance qui peut aider à concevoir la bonne solution automatisée pour votre environnement de fabrication et vos défis de mesure. Vous pourriez également envisager de tester les technologies dans un environnement plus contrôlé au sein de votre organisation avant de déclencher l'implémentation de l'automatisation à l'échelle de l'installation. 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.