Comment l'expertise humaine façonne la qualité de l'inspection métallique

Les inspections visuelles ou mécaniques sont-elles jamais vraiment à 100 % ?

L'inspection métallique est une étape critique du processus de fabrication, aidant à garantir la qualité des petites pièces métalliques qui sont les composants de (littéralement) d'innombrables produits. Pourtant, le concept d'inspection à 100 % des pièces est une proposition quelque peu délicate.

C'est parce que, quelle que soit la méthode d'inspection utilisée, il est impossible pour des gens d'examiner chaque minuscule segment de la surface d'une pièce — ce qui signifie que l'inspection à 100 % n'est pas exactement à 100 %.

Quoi, comment et quand de l'inspection métallique

Chez Metal Cutting, nous faisons généralement un plan d'échantillonnage au début de chaque projet. Dans ce plan, nous précisons quelles dimensions des pièces que nous produisons — leur diamètre, longueur, etc. — seront inspectées, ainsi que comment et quand ces inspections auront lieu.

En règle générale, nous utilisons un plan d'échantillonnage c=0 avec un Niveau de Qualité Acceptable (AQL) associé, qui détermine combien de pièces sélectionnées aléatoirement dans chaque lot seront inspectées. Basé sur ce plan, si une seule pièce sélectionnée aléatoirement échoue à l'inspection, alors une inspection à 100 % doit être effectuée.

L'inspection métallique peut avoir lieu à la réception, à une étape désignée (ou plusieurs) du processus de production, à la fin de la fabrication (avant emballage et livraison), ou tout ce qui précède. De plus, une inspection peut être demandée suite à une découverte fortuite.

Par exemple, lors d'un inventaire de matériaux fournis par le client, comme de longues tiges ou tubes qui seront tronçonnés en petites pièces, nous pourrions remarquer et alerter le client sur des entailles, rayures ou autres défauts de surface qui pourraient impacter le produit final. À ce moment, le client ferait probablement l'une de trois choses :

• Demander le retour du matériau au fournisseur
• Donner l'autorisation d'utiliser le matériau tel quel
• Demander à Metal Cutting de faire une inspection visuelle à 100 % pour éliminer les matériaux défectueux

Puisque l'inspection de pièces métalliques pour la qualité fait partie de notre ADN, nous sommes toujours prêts, disposés et capables de répondre à de telles demandes. Cependant, le prix du travail peut avoir besoin d'être recoté si le matériau fourni par le client cause un temps d'inspection accru. De plus, nous rappelons toujours aux clients que même l'inspection visuelle à 100 % ne peut pas être garantie à 100 %.

Cela dit, nous maîtrisons bien et avons une gamme de machines d'inspection visuelle automatisées avec diverses capacités qui ont une très haute précision, répétabilité et fiabilité. Cependant, ces machines sont conçues à l'avance pour des tâches spécifiques.

Nos machines d'inspection automatisées ne sont pas conçues pour les types de défauts visuels non intentionnels qui surviennent sur les pièces métalliques et sont causés par nos fournisseurs ou les fournisseurs de matière première de notre client. En termes transactionnels, personne ne veut nous payer pour avoir et utiliser une machine pour trouver quelque chose qui ne devrait pas être là en premier lieu.

Par conséquent, ces inspections visuelles à 100 % ajoutées sont faites par des yeux humains.

L'inspection visuelle métallique est-elle à 100 % ?

L'inspection visuelle est couramment utilisée pour détecter une variété de problèmes de finition de surface sur les pièces métalliques, de la corrosion et contamination aux fissures et irrégularités de surface qui peuvent impacter la performance du produit. Ce type d'inspection va de l'examen à l'œil nu à l'utilisation d'outils optiques sophistiqués, comme des microscopes à fort grossissement.

Effectuer une inspection visuelle à 100 % implique généralement de regarder les petites pièces au niveau le plus proche possible — par exemple, faire rouler de petites tiges ou tubes ronds sous un microscope pour examiner chaque minuscule section de la surface de la pièce.

Cela nécessite un être humain pour déplacer physiquement la pièce tout en s'assurant que la surface est examinée à tous les 360º de la circonférence du tube ou de la tige sur 100 % de la longueur de la pièce. Clignez des yeux, et une minuscule mais importante faille peut facilement être manquée.

De plus, les inspecteurs visuels, utilisant leur expérience, décident si une pièce passe ou échoue en jugeant la taille relative, la coloration, la profondeur et autres traits d'un défaut, rendant les résultats subjectifs. En plus, les êtres humains sont imparfaits et même l'inspecteur le plus diligent peut faire des erreurs.

En fait, l'erreur humaine est une partie normale de tout processus où des gens sont impliqués, et surtout où les tâches sont à haut volume et hautement répétitives. Parmi une vaste gamme d'études et données de productivité, le consensus est que pour des activités à haut volume, les êtres humains peuvent souvent montrer des taux de précision de 80 % à 90 %, avec une chute abrupte de la précision après un certain volume de répétitions.

Un manipulateur humain peut mal lire un micromètre, mettre des pièces dans le mauvais bac, ou simplement « cligner » à une milliseconde cruciale. Même là où vous avez une méthode d'inspection binaire, passe/échoue, le jugement et l'erreur humaine auront un impact sur les résultats d'une inspection visuelle à 100 %.

Ce n'est pas qu'une personne particulière est incapable de 100 % de précision dans une tâche particulière. Mais contrairement à une tâche mécanisée ou exécutée par calcul, un être humain trouve très difficile d'être parfait. Après tout, l'erreur est humaine !

L'inspection mécanique métallique est-elle à 100 % ?

Bien sûr, l'inspection métallique n'est pas limitée à l'inspection visuelle « à l'œil » ou avec des outils optiques ; de nombreux fabricants (incluant Metal Cutting, comme noté plus haut) utilisent aussi diverses machines qui peuvent automatiser une grande partie du processus d'inspection des pièces.

Il est possible d'acheter un équipement qui inspecterait 100 % des pièces parfaitement pour les dimensions et certaines caractéristiques de couleur. Mais chaque fois qu'il y a besoin de jugement ou pas de standard pour passe/échoue, l'inspection mécanique (comme l'inspection visuelle) ne peut pas être garantie à 100 %.

Par exemple, le test par courants de Foucault (ECT) utilise l'induction électromagnétique pour inspecter les pièces métalliques pour des défauts de surface comme fissures, piqûres et corrosion. Il est aussi utilisé pour mesurer l'épaisseur de pièces comme les tubes à paroi mince.

Cependant, parce que l'ECT est basé sur une mesure indirecte, la corrélation entre les lectures de l'instrument et les caractéristiques structurelles des pièces inspectées variera et doit être soigneusement établie selon l'application spécifique. (En savoir plus sur le test par courants de Foucault.)

Le facteur humain dans l'inspection mécanique

Il y a aussi un facteur humain dans l'inspection mécanique des pièces métalliques, créant de la place pour l'erreur humaine dans des étapes vitales comme la programmation des machines et le réglage de l'éclairage pour des outils comme les systèmes de mesure par vision. Les êtres humains ont littéralement la main dans des tâches comme l'alimentation des pièces dans les machines et l'application de pression lors de l'utilisation de micromètres et autres équipements de mesure.