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Séminaire national -Décembre 2000 Influence des normes GPS sur lélaboration des documents de fabrication F. CHARPENTIER* A. CHEP* B. FERNANDEZ** * IUFM.

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1 Séminaire national -Décembre 2000 Influence des normes GPS sur lélaboration des documents de fabrication F. CHARPENTIER* A. CHEP* B. FERNANDEZ** * IUFM DE CRETEIL ** RENAULT SA

2 Séminaire national -Décembre 2000 Plan de la présentation Concept GPS - Enseignement Apport : Concept GPS - Fabrication Enjeux du tolérancement et de IAO dans l industrie (Renault).

3 Séminaire national -Décembre 2000 Apport des normes GPS : – en conception Concept GPS - Enseignement

4 Séminaire national -Décembre 2000 Apport des normes GPS : – en conception Concept GPS - Enseignement

5 Séminaire national -Décembre 2000 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 Apport des normes GPS : – en conception Concept GPS - Enseignement

6 Séminaire national -Décembre 2000 – en fabrication Apport des normes GPS : – en conception Espace de travail O0O0 O PG A V t A Le concept GPS s adresse au produit Concept GPS - Enseignement

7 Séminaire national -Décembre 2000 – en fabrication Apport des normes GPS : – en conception Le concept GPS s adresse strictement au produit. - rôle fonctionnel => système - divers stades de transformation Concept GPS - Enseignement

8 Séminaire national -Décembre 2000 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 lIAO

9 Séminaire national -Décembre 2000 – 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 Renault

10 Séminaire national -Décembre 2000 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 direction de la Mécanique Renault Plan de Formation direction de la Mécanique Renault

11 Séminaire national -Décembre 2000 Synoptique de la démarche de cotation Synoptique de la démarche de cotation le G.M.P. définition du composant en cotation ISO fonctionnelle A.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

12 Séminaire national -Décembre 2000 Définir en 3D toutes les tolérances portées sur nos pièces ƒ 98 : choix de FD&T, début des travaux pour un produit 100% ISO avec DASSAULT SYSTEMES avec DASSAULT SYSTEMES Projet tolérancement 3D

13 Séminaire national -Décembre 2000 Projet tolérancement 3D Pour supporter le processus complet de définition et de gestion du dimensionnement et du tolérancement. Conception Métrologie Fabrication Définir en 3D toutes les tolérances portées sur nos pièces et sengager dans la filière IAO grâce à la cohérence du modèle 3D

14 Séminaire national -Décembre 2000 Métrologie Conception Fabrication Projet tolérancement 3D Ce que nous proposerons ± moyen terme : j e f F C G E B D q p h g k A S/Phase S/Phase S/Phase 1 15 S/Phase Métrologie

15 Séminaire national -Décembre 2000 Profil 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 lassemblage avant de définir la pièce avoir de bonnes notions sur les procédés

16 Séminaire national -Décembre 2000 Profil 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

17 Séminaire national -Décembre 2000 Synthèse technique et Formation former à lISO car elle devient dutilisation 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 dexploiter au mieux les MMT

18 Séminaire national -Décembre 2000 Dessin densemble Joint plat Carter-cylindre Ensemble : arbre, roulement, Joint dynamique, Turbine. CorpsCourroie Vis Poulie Caractérisation fonctionnelle dun produit Exemple fil rouge.

19 Séminaire national -Décembre 2000 Conditions fonctionnelles Qualité sous tête de vis /corps J3J3 J1J1 J2J2 J5J5 Laisse passer le corps des vis / corps Laisse passer la tête des vis / corps Laisse passer l ensemble / corps Caractérisation fonctionnelle dun produit

20 Séminaire national -Décembre 2000 Tableau d analyse fonctionnelle Tableau d analyse fonctionnelle (partiel) : Corps de pompe sur les 4 visradial t se positionne CY1 à CY4 laisse passer les 4 vis radial t CY1 à CY4 Ch de cotes ØD 3 ±t d3 t 2, Ø V 2 B 4x M Ø t 3 A M Ø t 2 A Ø V 3 t 3, ØD 3 ±t d3 4x Caractérisation fonctionnelle dun produit

21 Séminaire national -Décembre 2000 A 0,05 Ø0,3 A 104 B Ø0,5 A B Ø30±0,05 Ø70 2 A B 4xØ8,5±0, E M 70 R10 1 A 6 Ø Dessin de définition Caractérisation fonctionnelle dun produit 100% des surfaces sont caractérisées

22 Séminaire national -Décembre 2000 Documents 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

23 Séminaire national -Décembre lAvant Projet de Fabrication ELABORATION DU BRUT : FONDERIE Moulage 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 phase d 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

24 Séminaire national -Décembre Dessin de définition du brut dessin de définition complètement Le dessin de définition de la pièce brute caractérise complètement le produit livré à l état brut D1 D2 1,8 C D E CC1,2,3 120° C2 C3 EE1 20 D D1,2 R E1 C1 Ø60 1 C 4 Ø 14

25 Séminaire national -Décembre 2000 A Ø0,3 A 104 B Ø0,5 A B Ø30±0,05 Ø70 4xØ8,5±0, E M 0,05 Ø0,2 C D E 0,5 C CC1,2,3 10 Tolérancement des caractéristiques crées sur le produit D D1,2 EE1 F F F-F G G 3 - Contrat de phase (début) Le contrat de phase spécifie en normes GPS les relations entre les surfaces actives de la phase

26 Séminaire national -Décembre 2000 CC1,2,3 Définition des éléments de référence sur le produit aux normes GPS F F F-F E1 C2 C3 C1 120° Ø60 D1 20 D2 D D1,2 EE1 3 - Contrat de phase (fin) Références identiques sur le plan de définition de la pièce brute et sur le contrat de la première Phase.

27 Séminaire national -Décembre 2000 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. par un « moyen » ou un ensemble de « moyens » II : Une Phase regroupe des actions élémentaires effectuées sur le Produit par un « moyen » ou un ensemble de « moyens » 3 - Contrat de phase Synthèse et définitions

28 Séminaire national -Décembre Fiche technique 3 touches à 120°± 1° Ø60±0,25 20±0,25 35±0,25 3±0,25 en 3 points non le produit Les éléments technologiques d appui et de maintien caractérisent le porte-pièce et non le produit Fiche technique : définition des appuis et des bridages

29 Séminaire national -Décembre Fiches techniques La fiche outil définit les caractéristiques de l outil et ces conditions de coupe Désignation des opérations vc f ap tctt Porte-plaquette Plaquette/nuance ØD L a - Surfaçage ébauche R Q27-17L R M-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.

30 Séminaire national -Décembre 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

31 Séminaire national -Décembre 2000 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 contrôle

32 Séminaire national -Décembre 2000 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/ réglage La carte de contrôle visualise l évolution de l indicateur de dérive. LSC LIC X Suivi de production Seuils de réglage

33 Séminaire national -Décembre 2000 Suivi de production LSC LIC X 8- Capabilités réelles /conformité L 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 X - LI LS LI Histogramme X Dv

34 Séminaire national -Décembre Gamme de mesure process 100,25 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

35 Séminaire national -Décembre 2000 synthèse 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.

36 Séminaire national -Décembre 2000 Conclusion 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.


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