Séminaire national -Décembre 2000 Influence des normes GPS sur lélaboration des documents de...

Séminaire national -Décembre 2000

Influence des normes GPS Influence des normes GPS

sur l’élaboration des sur l’élaboration des

documents de fabricationdocuments de fabrication

F. CHARPENTIER* F. CHARPENTIER*

A. CHEP* A. CHEP*

B. FERNANDEZ**B. FERNANDEZ**

* IUFM DE CRETEIL** RENAULT SA


Plan de la présentationPlan de la présentation

Concept GPS - EnseignementConcept GPS - Enseignement

Apport : Concept GPS - FabricationApport : Concept GPS - Fabrication

Enjeux du tolérancement et de IAO dans Enjeux du tolérancement et de IAO dans l ’industrie (Renault) .l ’industrie (Renault) .


Apport des normes GPS :

– en conception



Deux utilisations des spécifications en GPS

– Le calcul des IT de fabrication

– L ’audit de la pièce fini ou dans ses états

intermédiaires

– en fabrication


– en conception



– en fabrication


– en conception

Espace de travail

O0 OPG

A

V

t A

Le concept GPS s ’adresse au Le concept GPS s ’adresse au produitproduit



– en fabrication


– en conception

Le concept GPS s ’adresse strictement au Le concept GPS s ’adresse strictement au produit.produit.

- rôle fonctionnel => système- rôle fonctionnel => système

- divers stades de transformation- divers stades de transformation



ENJEUX = QUALITE, COUTS, DELAIS– traduire les besoins en langage normalisé

• ==> Qualité de la Conception / normes GPS

– définir les tolérances au «juste besoin» • ==> Coûts des machines et de la fabrication

– cotations «indépendantes» des machines• ==> Développer une fabrication flexible

Enjeux du tolérancement et de l’IAOEnjeux du tolérancement et de l’IAO


– 1988 : cotation rationnelle de fabrication– 1995 : 1 norme interne ==> 8 normes ISO– 1995 : lignes transferts ==> lignes flexibles– 1997 : surfacique EUCLID ==> solide CATIA– 1998 : cotation ISO fonctionnelle du produit– 2000 : cotation 3D dans CATIA (FD&T) – . . . . : automatisation des chaînes de cotes et

programmation des CU et MMT en CFAO 3D

Étapes principales dans la Mécanique RenaultÉtapes principales dans la Mécanique Renault


chaînes de cotes rationnelles de fabrication– environ 600 personnes depuis 1988

normes ISO du dessin technique– plus de 2000 personnes depuis 1995

cotation ISO fonctionnelle du produit – près de 300 personnes depuis 1998

des enseignants interviennent dans Renault, en formation et en conseil, depuis 1988

Plan de Formation Plan de Formation direction de la Mécanique Renault direction de la Mécanique Renault


Synoptique de la démarche de cotationSynoptique de la démarche de cotation

le G.M.P.

définition du composant en cotation ISO fonctionnelleA.F.T.

prestations

0,1 A

chaînes de cotes produit

OP 110

OP 310

OP 210

les contrats de phase en cotation ISO rationnelle

chaînes de cotes process = adéquation à la demande

le film de gamme


Définir en 3D toutes les tolérances portées sur nos piècesDéfinir en 3D toutes les tolérances portées sur nos pièces

ƒ 98 : choix de FD&T, début des travaux pour un produit ƒ 98 : choix de FD&T, début des travaux pour un produit 100% ISO 100% ISO

avec DASSAULT SYSTEMESavec DASSAULT SYSTEMES

Projet tolérancement 3DProjet tolérancement 3D



Pour supporter le processus complet de définition et Pour supporter le processus complet de définition et de gestion du dimensionnement et du tolérancement.de gestion du dimensionnement et du tolérancement.

Conception

Métrologie

Fabrication

Définir en 3D toutes les tolérances portées sur nos piècesDéfinir en 3D toutes les tolérances portées sur nos pièces

et s’engager dans la filière IAO grâce à la cohérence du modèle 3Det s’engager dans la filière IAO grâce à la cohérence du modèle 3D


Métrologie

Conception

Fabrication


Ce que nous proposerons ± moyen terme :Ce que nous proposerons ± moyen terme :

A

1 A

C D10

0,05

0,6 A

C-D

0,02

0,02

10

j

e

f

FC

GEBD

q

p

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

hg k

A

S/Phase 4

984

3

S/Phase 3

98752 913

3

15211

3

S/Phase 1

15

S/Phase 2

1 121192 12

3

1

Métrologie


Profil du Concepteur ProduitProfil du Concepteur Produit

pouvoir analyser le fonctionnement du produit

maîtriser le langage graphique (2D, 3D)

être un «expert en tolérancement» afin de savoir

traduire au mieux la demande des experts raisonner sur le mécanisme ou l’assemblage

avant de définir la pièce

avoir de bonnes notions sur les procédés


Profil du Concepteur ProcessProfil du Concepteur Process

lire sans interprétation un plan de définition savoir optimiser une gamme de fabrication

(minimiser le nombre et la diversité des posages)

être un «expert en tolérancement» pour affecter

les IT de fabrication aux contrats de phase

animer la démarche de conception simultanée

produit-process, avoir une culture produit


Synthèse technique et FormationSynthèse technique et Formation

former à l’ISO car elle devient d’utilisation massive former aux cotations fonctionnelle / rationnelle au B.M., bien dissocier trois types de documents

– les contrats de phase = une cotation du produit– les fiches de contrôle (suivi de la production)– les consignes de réglage (définition des outils)

nécessité de développer des méthodologies de mesure permettant d’exploiter au mieux les MMT


Dessin d’ensemble

Joint platCarter-cylindre

Ensemble :arbre,

roulement,Joint dynamique,

Turbine.

Corps

Courroie

Vis

Poulie

Caractérisation fonctionnelleCaractérisation fonctionnelle d’un produit d’un produit

Exemple fil rouge.Exemple fil rouge.


Conditions fonctionnellesConditions fonctionnelles

Qualité sous tête de vis /corps

J 3

J 1

J 2

J 5

Laisse passer le corps des vis / corps

Laisse passer la tête des vis / corps

Laisse passer l ’ensemble / corps



Ø t9 A B

Ø t6 A

se positionne sur le joint axialt PL1

agit sur quoi complément Surf1

Surf2

Surf3 GF Qu Combien CommentQuoi CombienQuoi (symbole ISO)

Liaisons-surfaces Soll Critères d’acceptation Spécifs surfaces

sur les 4 vis radialt

Corps

se positionne

positionne les 4 vis axialt

les 4 vis (Ø ext.)

...

CY1 à CY4

x

x

laisse passer les 4 vis radialt J1mini J1 ≥ 0CY1 à CY4

PL2

positionne l ’ensemble axialt

l ’ensemble CY5

sur l ’ensemble...

laisse passer radialt SQ1

t1

J2mini J2 ≥ 0 Ch de cotes

laisse passer les 4 vis (Ss t) radialt CY1 à CY4 J3mini J3 ≥ 0 Ch de cotes

t4

t5

t6

positionne radialt

exerce

PL3

environnement...laisse passer Radialt, axialt SQ1

J4miniJ4 ≥ 0 Ch de cotes

t8

t9

t10

ØD10±td10Ø,

V4

num

Ø V6

V8

num

ECY5

... résiste aux 4 vis (Ss t)sous l ’effort de serrage 90 MPaPL2 P maxi RDM

un effort

A t1

t4 A

t5 A B

ØD6 ±td6L4x

t8 A

t10 A B

F maxi RDM

en lui même...résiste une pression SQ1 Pmaxi PM

RDM t11numt11 A B

ØD3 ±td3

t2,

t3, ØD3 ±td3

M Ø V2B Ø t2 A

4xMØ t3 A

4x

t7 A t7

Ø V 3

Tableau d ’analyse fonctionnelleTableau d ’analyse fonctionnelle (partiel) : Corps de pompe

sur les 4 vis radialtse positionneCY1 à CY4

laisse passer les 4 vis radialt CY1 à CY4

Ch de cotesØD3 ±td3

t2, Ø V2B

4xMØ t3 A

MØ t2 A

Ø V3

t3, ØD3 ±td3

4x



A

0,05

Ø0,3 A104

B

Ø0,5 A BØ30±0,05

Ø70

2 A B

4xØ8,5±0,1

100-101-102-103++

+ +

EM

70

R10

1 A

6

Ø 14

100-101-102-103

70

Dessin de définitionDessin de définition


100% des surfaces sont caractérisées


Documents de FabricationDocuments de Fabrication

1 - Définition de l ’Avant Projet de Fabrication

2 - Dessin de définition de la pièce brute

3 - Contrat de phase

4 - Fiche technique : définition des éléments technologiques d ’appui et de maintien

5 - Fiche technique : définition des outils

6 - Fiche de contrôle

7 - Carte de contrôle / réglage.

8 - Capabilités réelles / conformité

9 - Gamme de mesure process


1 - l’Avant Projet de Fabrication1 - l’Avant Projet de Fabrication

ELABORATION DU BRUT : FONDERIEMoulage en coquille

PHASE 10 : FRAISAGE– a) Surfaçage de la face “A”– b) Perçage des 4 trous Ø8,5– c) Perçage du trous Ø30

Une SOLUTION en DEUX PHASES DE FABRICATION

une phase d ’élaboration du

brut

une phased ’usinage sur une machine avec un seul

posage

Choix des matériaux et des procédés.- choix des surfaces usinées ou issues du moulage- détermination des posages


2 - Dessin de définition du brut2 - Dessin de définition du brutLe dessin de définitiondessin de définition

de la pièce brute caractérise

complètementcomplètement le produit livré à l ’état brut

D1 D2

1,8 C D E

CC1,2,3

120°

120°120°

C2

C3

EE1

20 20D D1,2

R10

11

70

70

3

E1

C1Ø60

1 C

4

Ø 14


A

Ø0,3 A104

B

Ø0,5 A BØ30±0,05

Ø70

4xØ8,5±0,1

100-101-102-103

EM

0,05

Ø0,2 C D E

0,5 CCC1,2,3

10

Tolérancement des caractéristiques crées sur le produitTolérancement des caractéristiques crées sur le produit

D D1,2

EE1

F

F F-F

G

G

3 - Contrat de phase (début)3 - Contrat de phase (début)

Le contrat de phase spécifie en normes GPS les

relations entre les surfaces actives de la

phase


CC1,2,3

Définition des éléments de référence sur le produit aux normes GPSDéfinition des éléments de référence sur le produit aux normes GPS

F

F

F-F

E1

C2

C3

C1

120°

120°120°

Ø60

D1

20 20

D2

D D1,2

EE1

3 - Contrat de phase (fin)3 - Contrat de phase (fin)

Références identiques sur le plan de définition de la

pièce brute et sur le contrat de la première

Phase.


III : Le contrat de phase définit les Évolutions du Produit entre deux états intermédiaires fixés par le préparateur. Il spécifie en normes GPS les relations entre les surfaces actives de la phase (surfaces posages et surfaces crées ou modifiées)

I Objectif est de définir les tolérances de

fabrication à affecter aux surfaces crées sur le Produit dans la Phase

considérée.II : Une Phase regroupe des actions élémentaires effectuées sur le Produit par un « moyen » ou un par un « moyen » ou un ensemble de « moyens »ensemble de « moyens »

3 - Contrat de phase3 - Contrat de phase

Synthèse et définitionsSynthèse et définitions


4 - Fiche technique4 - Fiche technique

3 touches à 120°± 1°

Ø60±0,25

20±0,25 20±0,25

35±0

,25

3±0,25

en 3 points

Les éléments technologiques d ’appui et de maintien caractérisent le porte-pièce

et non le produitnon le produit

Fiche technique : définition des appuis et des bridagesFiche technique : définition des appuis et des bridages


5 - Fiches techniques5 - Fiches techniquesLa fiche outil définit les

caractéristiques de l ’outil et ces

conditions de coupe

Désignation des opérations vc f ap tc ttPorte-plaquette Plaquette/nuance

ØD

L

a - Surfaçage ébauche R390-080Q27-17L R390-17 04M-PM 300 0,2 3 0,08 0,01

Fiche technique : définition des outils

associée à un moyen

Caractéristiques à neuf et pour le réglage ou

l ’affûtage

Définition de la trajectoire de l ’outil par rapport au

posage dans l ’espace de travail associé au moyen.


6 - Fiche de contrôle6 - Fiche de contrôle

La fiche de contrôle permet de suivre les dérives des

« moyens » en production

9,85 ≤ C1 ≤ 10,15

en 3 points

C1

- 0,15 0,15

Sur le contrat de phase : 0,5 C

10


Fiche de contrôle

C1

en 3 points

9,85 ≤ C1 ≤ 10,15

- 0,15 0,15

Type de contrôle : bord de ligne

Fréquence : 1/150 pièces

La caractéristique contrôlée n ’est pas une caractéristique de surface au sens des normes

GPS.

6 - Fiche de contrôle6 - Fiche de contrôle


L’ indicateur de dérive (non GPS) reste contraint entre deux limites au delà desquelles une action de REGLAGE doit être décidée,

afin de garantir la CONFORMITE de la caractéristique du produit (en GPS) vue du contrat de phase

7 - Carte de contrôle/ réglage7 - Carte de contrôle/ réglageLa carte de contrôle

visualise l ’évolution de l ’indicateur de dérive.

LSC

LIC

X

Suivi de production

Seuils de réglage


Suivi de production

LSC

LIC

X

8- Capabilités réelles /conformité8- Capabilités réelles /conformitéL ’analyse statistique permet de déduire les coéfficients de capabilités du processus et de validider la faisabilité de

la caractéristiques GPS.

Cp = IT

Dv

Cpk = Min( , ) LS -

0,5 x Dg

X

0,5 x Dg

X - LI LSLI

Histogramme

X

DvDv


9 - Gamme de mesure process9 - Gamme de mesure process

10 0,25

0,25

référence spécifiée C

élément de référence C

élément tolérancé

zone de tolérance

Analyse de la spécification

La gamme de mesure process permet de vérifier la

conformité du produit vis à vis du contrat de phase

0,5 C

C C1,2,3

10

Tolérancement normalisé


synthèsesynthèse

Le dessin de définition de la pièce brut et le contrat de phase concernent le produit. La définition des moyens concernant :

- les machines- les portes-outils- les outils- les portes-pièces- les conditions de coupe- les temps d ’usinage

doit faire l ’objet de documents distincts des contrats de phase que l ’on appelle fiches techniques du moyen.


ConclusionConclusion

Cotation avec les normes GPS :

–Pour le dessin de définition qui spécifie l ’état final du Produit

–Pour les Contrats de Phase qui spécifie la géométrie modifiée sur le Produit dans les phases considérées

Remarques :

Les contrats de phase peuvent servir à vérifier la conformité du produit dans des états intermédiaires par métrologie (audit)

Les contrats de phase sont des documents qui permettent de spécifier les nominaux et les tolérances de fabrication à

affecter aux surfaces crées sur le Produit dans la Phase considérée,

mais ils ne définissent pas les moyens.mais ils ne définissent pas les moyens.

Séminaire national -Décembre 2000 Influence des normes GPS sur lélaboration des documents de...

Documents

Transcript of Séminaire national -Décembre 2000 Influence des normes GPS sur lélaboration des documents de...