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BTS IPM : -Développement dun cas industriel : Poignée de fenêtre TECHNAL - Positionnement de la fonction « pré industrialisation ». - Problématiques liées.

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1 BTS IPM : -Développement dun cas industriel : Poignée de fenêtre TECHNAL - Positionnement de la fonction « pré industrialisation ». - Problématiques liées aux études de pré industrialisation. SOMMAIRE FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

2 BTS IPM : Conception préliminaire Conception détaillée et pré industrialisation Industrialisation Production Besoin CdCF produit ProduitProcessus Moyens Pré conception du produit Pré conception de la pièce MatériauProcédé Conception détaillée pièce Conception détaillée produit Par pièce, spécification dimension- nelle et géométrique critique Conception spécifiée pièce Choix des moyens Étude, réalisation et qualification des outillages Qualification du produit Par pièce, analyse de la relation produit – matériau – procédé Par pièce, élaboration du processus prévisionnel, validation du procédé, définition dun brut capable Définition du processus et des paramètres de production Validation du processus par simulation Optimisation du processus Rédaction du dossier dindustrialisation Configuration des moyens Lancement de la production Production Gestion des ressources humaines et matérielles Contrôle et suivi de la production Validation dun principe doutillage Élaboration du CdCF outillage Études de pré industrialisation

3 BTS IPM : Étude: Poignée de fenêtre TECHNAL Étude: Poignée de fenêtre TECHNAL Manœuvre de fenêtre jalousie ou pare soleil Tôle Verre Élément translaté par la poignée Marchés : International pour « pare soleil » Pays tropicaux pour «fenêtre jalousie » FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

4 BTS IPM : Situation dutilisation des poignées Poignée gauche Poignée droite Poignée neutre LOCAL Fenêtre jalousie ou Pare soleil FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

5 BTS IPM : CONTRAINTE DENCOMBREMENT La poignée doit sintégrer dans un profilé FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

6 BTS IPM : EXIGENCES DE PRODUCTION FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation Production annuelle (progression 5% par an) Lancement mensuel par lot de 4200 Produit livré sous « blister », payé 11,60 lunité Disponibilité immédiate de 500 produits de chaque référence

7 BTS IPM : FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation Lentreprise: BESSEDE & DUPLEIX Effectif: 70 - ISO

8 BTS IPM : Effectif: 70 - ISO Lactivité BESSEDE & DUPLEIX : Aéronautique, domotique, armement, outillage, biens déquipement… FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

9 BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

10 BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

11 BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO FRAISAGE CN 3 centres Chiron DZ15 vertical – 3 axes – (12 outils ) (x 420, y 300, z 425) - équipé " embarreur » 4 centres Brother TC324N vertical – 3 axes – (14 outils ) (x 420, y 320, z 260) – table pendulaire 3 centres Mitsui Seiki vertical – 3 axes (48 outils) (x 700, y 450, z 450) 2 centres Mori Seiki SV40 vertical – 4 axes – diviseur NIKKEN - (30 outils) (x 600, y 430, z 560) 1 centre horizontal palettisé - 4 axes – MAZAK FH-4800 (40 outils ) (x 560, y 610, z 560)MAZAK FH-4800 CONTRÔLE 1 MMT JOHANSSON J07 tête motorisée, logiciel JoWin (METROLOGIC) (x800, y700, z600). FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

12 BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO SCIAGE 1 scie EMMEGI 650 (lame ø 650) 1 scie EISELE à commande numérique (lame ø 250) 1 scie EISELE (lame ø 350) 1 scie EISELE (lame ø 450) 1 scie KASTO VBS 242 alternative (ø 200, carré 180 x 180, plat 204 x 200) 1 scie RGA automatique coupe biaise 1 scie RGA semi automatique (carré 60 x 60, plat 50 x 80, course 490) 1 scie DOALL à ruban verticale (plat 500 x 430) 1 scie MEBA 300 automatique à ruban horizontal (ø 310, carré 270 x 270, plat 350 x 210) 1 scie à tôle METASEG 1 scie RGA ZEUS (lame ø 650) EBAVURAGE 3 vibrateurs TROWAL de capacités respectives 125 L, 250 L et 750 L 1 ébavureuse RSA à brosse 1 sécheur TROWAL CONDITIONNEMENT 1 machine à emballer TECHNIMODERM ( étiquetage code à barre ) FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

13 BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Organisation Effectif: 70 - ISO Une direction et un service commercial Un petit bureau détude équipé DAO 3D Un petit bureau des méthodes équipé FAO Un magasin de stockage associé à une zone de débit des bruts Un atelier de production CN Un laboratoire de métrologie avec logiciel associé Un atelier parachèvement des pièces Un atelier assemblage et conditionnement des ensembles Une association dinsertion partenaire pour lassemblage de sous-ensembles mécaniques FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

14 BTS IPM : Quelles sont les étapes de la vie du produit dans lentreprise ces 10 dernières années? Une version V1 dorigine, brevetée mais peu satisfaisante, ni dun point de vue usage, ni dun point de vue coût de production. Une version V2, revue en conception pour satisfaire les fonctionnalités et diminuer les coûts de production et dassemblage. Solution également brevetée. Une version V3, optimisée pour améliorer les performances et sadapter au mieux aux moyens de lentreprise. Une version V3, quasiment identique, mais validée au regard de nouveaux moyens de production acquis par lentreprise. Quel est le positionnement des activités du « technicien en pré industrialisation » dans ces évolutions? FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

15 BTS IPM : V1 V2 Usure importante au niveau du guidage des axes Perçage avec localisation précise, assemblage peu aisé 19 références «pièces» Manœuvre en 10 tours (trop élevé) 3 références « produit fini » 11 références «pièces » Manœuvre en 5 tours 2 références « produit fini » Assemblage facile et rationnel (gain de temps 30%) Baisse des coûts de production FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

16 BTS IPM : Dans le cadre dun dialogue avec le concepteur, lactivité du « technicien en pré industrialisation » consiste ici à: faire apparaître les surcoûts de production sur chaque version, à argumenter sur les difficultés techniques résultant de la conception. V1 V2 FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

17 BTS IPM : Une version optimisée du produit V2V3 Quelles problématiques de production motivent ces évolutions? De nombreuses évolutions qui concernent des modifications de formes, de matériaux, en relation avec la faisabilité technique des procédés, les moyens disponibles, le processus prévisionnel, les coûts de fabrication et dassemblage. FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

18 BTS IPM : FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation Le projet de produit Les pièces étudiées

19 BTS IPM : Matière: Acier Cadmié Matière: Inox Quelques incidences sur procédé/processus V2 V3 Problématique: Pour un matériau donné, identifier ce qui relève du procédé primaire, de lusinage, du traitement de surface FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

20 BTS IPM : Matière: acier Matière: bronze Suppression dun usinage Quelques incidences sur Produit/procédé/processus Modifications de la course, de la butée haute, de la butée basse V2 V3 FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

21 BTS IPM : Version 2Version 3 Phase: 20 Décolletage Dressage Perçage Filetage intérieur Tronçonnage Phase: 30 Fraisage Contournage 1° tenon Phase: 40 Fraisage Contournage 2° tenon Phase: 20 Fraisage Perçage Taraudage Tronçonnage Phase: 30 Fraisage Usinage deux tenons Matière: Cu Zn 40 Pb 3 Matière: C 35 Problématique: Établir et comparer les processus prévisionnels FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

22 BTS IPM : Trajectoire dusinage Usinage en contournage uniquement. Deux directions dusinage et 2 posages. Usinage possible en train de fraises. Une seule direction dusinage et 1 posage. Pièces montées en grappe. Moins de surfaces à usiner. Possibilité dassocier les surfaces. centre dusinage 3 axes à broche verticale Version 2 Version 3 FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

23 BTS IPM : Ecrou Version 3 Outillage phase 30 (Machine BROTHER TC-32A) Problématique: Définir un principe doutillage et/ou rédiger un cahier des charges doutillage FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

24 BTS IPM : Ecrou Version 3 Outillage phase 30 (Machine BROTHER TC-32A) Problématique: Valider laptitude à lemploi dun outillage FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

25 BTS IPM : Forme obtenue par extrusion Profil obtenu à un coût identique Réduction dune direction dusinage par modification de la solution du guidage du ressort Limitation de lhyperstaticité V2 V3 FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

26 BTS IPM : FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation V2 V3 Positionnement du ressort dans un alésage du corps de boîtier Positionnement par la forme extrudée dans une direction Positionnement par les deux glissières latérales dans lautre direction Évolution de la solution constructive du positionnement du ressort

27 BTS IPM : FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation Limitation de lhyperstaticité lors du montage sur la fenêtre Procédure de pose sur la menuiserie aluminium mobilités Montant de la fenêtre Accrochage de la crémone Alignement sur le profilé Contre perçage et pose des vis

28 BTS IPM : Evolution de formes fonctionnelles relatives au montage de lensemble sur la fenêtre par les aluminiers Corps de boîtier (version 3)Corps de boîtier (version 2) Profil usinable dans la même direction FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

29 BTS IPM : Evolution de forme liées à des contraintes de fabrication Corps de boîtier (version 3)Corps de boîtier (version 2) Brut dextrusion Pièce finie Logement du ressort obtenu lors de lextrusion: Moins de matière à extruder, Suppression dune direction dusinage. Pièce finie Brut dextrusion Le coût de la filière est amorti par la taille de la série. FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

30 BTS IPM : Produit V3 brut capable Problématique: Dialoguer avec un spécialiste de première transformation pour valider le profil et estimer le coût de loutillage FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

31 BTS IPM : Centre dusinage 3 axes à broche verticale Phase 30 Phase 40 Phase 50 Corps de boîtier (version 3) Problématique: Valider laptitude à lemploi dun outillage Problématique: Établir le processus prévisionnel en cohérence avec les moyens disponibles FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

32 BTS IPM : Gains sur procédé/processus sans modifier la fonction technique dassemblage V3 V2 Forme obtenue par moletage, assemblage à la presse Assemblage par vissage et collage Problématique: Estimer le coût des procédés FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

33 BTS IPM : Gains sur procédé/processus sans modifier la fonction technique de liaison hélicoïdale V3 V2 Modification du profil de la vis pour sadapter au choix dun écrou taraudé et non fileté Problématique: Choisir un outillage associé à une machine FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

34 BTS IPM : PRESENTATIONdu PRODUIT V3 FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

35 BTS IPM : NOMENCLATURE DU PRODUIT V3 RepNbreDesignationMatièreCommentaires (Procédé d'obtention) Corps de boîtier Glissière droite Glissière gauche Vis centrale Façade Écrou Axe de transmission Entretoise basse Rondelle Pommeau Entretoise haute Vis CHc M4x10 Vis FZ M4x22 Ressort 6061 [Al Mg Si Cu Cr] X6 CrMo17-1 (inox) S 300 Pb Al Si7 MgY30 CuZn40Pb3 X12 Cr13 (inox) EN AW-2030 PA6/6 EN AW-2030 Inox (Extrusion filage + usinage) (Poinçonnage + usinage) (Étirage à froid + usinage) (Moulage coquille + usinage) ( Laminage à froid + usinage) (Extrusion à froid + roulage à froid + usinage) (Extrusion + usinage) (Extrusion + laminage feuille+ découpe jet d'eau) (Extrusion + usinage) Fil Ø 1,5 – Ø ext 12,5 Longueur à vide 55 – 11 spires FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

36 BTS IPM : Arbre d'assemblage pour les co-traitants Produit V3 Problématique: Établir le processus prévisionnel dassemblage destiné à lassociation co-traitante FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

37 BTS IPM : Croquis A1 Croquis A8 Croquis A9 Croquis A5 Croquis A10 Gamme dassemblage Produit V3 Croquis A7 Croquis A4 Croquis A6 Croquis A3 Croquis A2 FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

38 BTS IPM : Produit V3 spécifié Problématique: Valider la conception détaillée du produit FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

39 BTS IPM : Produit V3 spécifié Problématique: Valider la conception détaillée du produit FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

40 BTS IPM : Évolutions actuelles en cours: passage de V3 à V3 Pour répondre à un gain de productivité Pour augmenter la réactivité et lautonomie de lentreprise sur ce produit Pour mieux utiliser les nouveaux moyens de production récemment acquis (centres Chiron avec embarreur pour lécrou, machine 4 axes pour le boîtier ) FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

41 BTS IPM : Centre dusinage vertical 3 axes (broche 12000tr/min) Table « pendulaire » (880x550mm) X- Y- Station usinage Station chargement Centre dusinage BROTHER TC-32A Machine existante FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

42 BTS IPM : Table pendulaire BROTHER TC-32A Aménagement et organisation du poste Les déplacements suivant les axes X,Y,Z sont associés au montant Broche daxe vertical Pièces usinées Débits Zone 3 « montage / démontage des pièces » Lorganisation en permutation circulaire nécessite 3 porte-pièces: 1 en zone 1 « usinage » 1 en zone 2 « chargement / déchargement » 1 en zone 3 « montage / démontage des pièces » Zone 2 « chargement / déchargement » Zone 1 « usinage » FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

43 BTS IPM : Centre CHIRON avec embarreur Centre dusinage vertical 3 axes (broche 18000tr/min – changement doutils copeau à copeau) Embarreur (72 positions angulaires) Nouvelle machine FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

44 BTS IPM : Embarreur centre CHIRON Poupée réglable support de barre Poupée mobile tirage de barre Sciage de la barre Zone dusinage BROCHE FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

45 BTS IPM : PERFORMANCES Centre CHIRON + Embarreur Le procédé MPS (1) de fraisage grande vitesse de pièces en une opération à partir de barres est une nouvelle façon de produire (2001) pour les industries manufacturières (1) MPS : Michel Pioch Système – St Céré Possibilité dobtenir des pièces finies en une opération - Une productivité améliorée de 20 à 50 %* - Une économie opérateur de 60 à 80 %* - Une économie en outillages, prises de pièces de 30 à 60 %* - Une facilité d'exploitation, grande flexibilité, des changements de séries en quelques minutes. *comparé aux solutions centres d'usinage palettisés FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

46 BTS IPM : (1) MPS : Michel Pioch Système – St Céré FLEXIBILITÉ: le procédé MPS est adapté à tous types de séries Petites séries : faible coût outillage et facilité de changements de série Aéronautique (glissières de sièges….) Grandes séries : productivité, automaticité, un opérateur pour plusieurs machines Loisirs (rollers…….) Second œuvre bâtimentAutomobile PERFORMANCES Centre CHIRON + Embarreur FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

47 BTS IPM : Sol. 1- Par décolletage Usinage dans la barre Filetage intérieur à loutil à fileter Tronçonnage Sol. 2- Par taraudage après débit Usinage en grappe sur centre Brother Taraudage au taraud machine suite à la modification de la section du filet Gain en matière / sol 1 Maîtrise dans lentreprise Qté de lancement + faible Coût + faible pour lentreprise Sol. 3- Par taraudage dans la barre Taraudage en barre sur centre Chiron Tronçonnage à la fraise Gain en temps / sol 2 (diminution de la manutention) Problématique: Pour répondre à une augmentation de la productivité et à une diminution des coûts: choisir le couple procédé/processus pour une pièce donnée en fonction des moyens disponibles. FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

48 BTS IPM : Centre dusinage 3 axes à broche verticale Phase 30 Phase 40 Phase 50 Corps de boîtier (version 3) 3 posages FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

49 BTS IPM : Corps de boîtier ( version 3 ) Phase 40 Phase 30 W n W n+90° 2 posages Centre dusinage 3 axes à broche verticale existant Centre dusinage 4 axes à broche horizontale nouvellement acquis Problématique: Comparer les processus prévisionnels, choisir des moyens, rédiger un cahier des charges doutillage FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

50 BTS IPM : C01. Proposer et argumenter des modifications de la pièce liées aux difficultés techniques et aux surcoûts des procédés C03. Pour chacun des procédés visés, proposer un processus prévisionnel et des principes doutillages associés C04. Valider le choix du couple matériau-procédé délaboration au regard de la géométrie et des spécifications de la pièce à produire C05. Spécifier les moyens de production nécessaires (machine- outil, outil, outillage…). C06. Établir les documents destinés aux partenaires co-traitants et sous-traitants. FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation

51 BTS IPM : FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation


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