Ellistat : APC, enfin une solution pour une industrialisation performante des pièces avec tolérancement géométrique GPS

Ellistat présente une évolution d’envergure de sa solution logicielle APC afin d’aller encore plus loin dans l’automatisation du processus de correction des centres d’usinage, à partir de la mesure d’une seule pièce. Cette évolution répond à la problématique de nombreux industriels résultant du passage à un tolérancement GPS des pièces défini en CAO. En effet, si ce tolérancement géométrique améliore le fonctionnel de la pièce, il dégrade son industrialisation. L’équipe R&D d’Ellistat a travaillé sur ce sujet et désormais, sa solution logicielle APC est capable de lier les spécifications GPS de la pièce (position, orientation, forme) aux paramètres de réglage des machines-outils. Résultat : APC garantit la fonctionnalité de la pièce tout en limitant les contrôles au strict nécessaire.

Le tolérancement géométrique (GPS) des pièces est de plus en plus utilisé dans les secteurs  automobile, aéronautique, horloger et, plus largement, dans l’ensemble de l’industrie mécanique, notamment dans le cas de pièces très techniques. L’objectif de la norme GPS est de définir ce qui est admissible, pour une pièce, afin que ses caractéristiques géométriques et fonctionnelles soient bonnes. Ces spécifications peuvent donner la forme, les dimensions, l’état de surface, etc. de cette pièce. La norme GPS consiste à localiser des surfaces par rapport à un ou plusieurs repères. Cette norme diffère du modèle traditionnel de cotation, à savoir le tolérancement dimensionnel (bi-point) -toujours utilisé pour les pièces simples-, en introduisant le concept de surface de référence. La normalisation GPS apporte une amélioration importante dans le tolérancement fonctionnel et permet de mieux exprimer la conformité du produit. Mais elle rend la correction du réglage des machines-outils beaucoup plus difficile.

Davy Pillet, CEO d’Ellistat : “Le tolérancement GPS représente un réel progrès pour caractériser si une pièce est bonne ou pas. Mais la correction des machines-outils pour la production de pièces en GPS est très complexe et nécessite les compétences d’un opérateur hautement qualifié. Malgré tout,  on constate un temps de réglage et un taux de rebut importants.”

En effet, une dérive souvent observée dans l’entreprise, avec le tolérancement GPS, consiste à transformer le tolérancement géométrique en dimensions locales et à donner aux opérateurs un plan de fabrication intégrant une “simple traduction” du tolérancement. Résultats : la traduction conduit souvent à resserrer inutilement les tolérances, ce qui entraîne une augmentation des coûts de production. De plus, on ne garantit pas toujours la conformité des spécifications géométriques qui sont pourtant essentielles pour assurer le besoin fonctionnel.

Une autre dérive consiste à envoyer directement en production le plan de définition du produit exprimé en tolérancement géométique, à charge pour le régleur de garantir les spécifications à partir de ce plan.  Mais sans analyse du processus pour garantir la conformité des spécifications géométriques et sans règles de pilotage de la production, on constate une surcharge de la production en contrôles inutiles qui réduisent la productivité.

Le constat de ces dérives a conduit l’équipe R&D d’Ellistat à des développements qui ont permis d’intégrer le référencement GPS dans la solution logicielle APC -Automated Process Control-. Le système garantit la fonctionnalité des pièces tout en limitant les contrôles au strict nécessaire. Tout comme pour le tolérancement dimensionnel (bi-point), le logiciel prend en compte l’ensemble des cotes et des correcteurs du processus pour calculer le meilleur ajustement, y compris dans le cas d’une pièce complexe contenant de multiples référentiels imbriqués. Des algorithmes de machine learning calculent automatiquement les correcteurs à appliquer à la machine-outil, à partir de la mesure d’une pièce. Il n’est plus nécessaire de faire appel à un régleur très expérimenté, Il suffit de savoir mesurer la pièce. APC permet ainsi de résoudre l’ambiguité conception/réglage : le tolérancement géométrique améliore la fonctionnalité des pièces fabriquées. Il n’est désormais plus nécessaire de transformer les plans ou de passer de longues heures de réglage pour pouvoir usiner ces pièces. Un vrai progrès pour l’industrie.

“Nous sommes ravis de cette nouvelle évolution d’APC, explique Davy Pillet, qui représente une réponse fiable et performante à la problématique des industriels concernant la production de pièces avec tolérancement géométrique GPS. Ces dernières années, les avancées technologiques de l’industrie 4.0 ont amélioré significativement les performances des systèmes de production ainsi que la qualité des pièces produites. Mais ces avancées se sont également accompagnées de problématiques à prendre en compte dans le pilotage des centres d’usinage. Par le biais de notre logiciel APC, Ellistat accompagne les industriels dans leur évolution en apportant des solutions à ces problématiques : qu’il s’agisse de la diminution du temps de cycle de fabrication couplée à un resserement des tolérances spécifiées par les donneurs d’ordres ; de l’augmentation de la complexité des pièces et des machines-outils qui les produisent ; et aujourd’hui du passage au tolérancement GPS des produits. L’objectif étant d’intégrer le réglage des machines-outils à la chaîne numérique d’industrialisation afin d’obtenir une continuité numérique, de la conception du produit jusqu’à sa fabrication.”

Rappelons qu’APC permet le réglage automatique, en boucle fermée, des machines-outils à partir des mesures d’une seule pièce.  Développée depuis plus de onze ans et commercialisée depuis 2017, APC permet de maîtriser la variabilité des processus de production avec l’automatisation du réglage des machines-outils, quelles que soient la machine -tournage, usinage 3 à 5 axes et combinées- et la complexité de la pièce. Résultats : un taux de rebut et un temps de réglage infimes, des gains de productivité en forte hausse.