Le contrôle de la conformité La qualité « produit » dans l’entreprise La notion d’écart Les « spécifications » du produit Les « procédés de mesurage » et de « contrôle » Sources d’information:  Les Mémothech de Eléducative  Catalogue Mitutuyo  GDI Hachette  AFNOR Pour passer à l ’écran suivant, cliquez sur le bouton Turgot 2005

L ’exploitation du Diaporama Pour lancer l ’étude désirée, cliquer sur le bouton associé Étude - 01 Notions générales sur la « conformité » Durée moyenne: 5 minutes Pour suivre de manière méthodique les animations du diaporama, ne cliquez que sur des boutons d’action Étude - 02 Les « spécifications » du produit Durée moyenne: 10 minutes Étude – 03 Le « contrôle » et les « procédés de mesurage » Durée moyenne: 15 minutes Étude – 04 Les « appareils de mesure »: catégories, applications Durée moyenne: 10 minutes

Si Alors Client satisfait donc La notion de qualité dans l’entreprise Le concept Qualité de la réalisation, du produit ou du service. Qualité attendue par le client. Si Client satisfait Produit, service, conformes. Alors donc La qualité d’un produit ou d’un service est un ensemble de caractéristiques ( sécurité, normes, coût d’achat, fiabilité, .... ) qui lui confèrent l’aptitude à satisfaire les besoins exprimés par le client. La définition Les objectifs La qualité est un objectif indispensable à toute activité industrielle; elle permet d’atteindre, * la prospérité économique ( accroissement des ventes, conquête de nouveaux marchés) * le nécessaire développement des relations humaines * la compétitivité optimale par la réduction des coûts en appliquant la règle des « cinq zéros » Zéro panne Le parc machine est en bon état de fonctionnement Zéro défaut Le produit obtenu est conforme au contrat fixé Zéro délai La planification assure la circulation des produits au bon moment, au bon endroit Zéro stock La gestion des stocks est maîtrisée (matières premières, encours, produits finis) Zéro papier La rédaction technique est concise et complète

Les notions d’écart Ecart Ecart Le coût de la « qualité » Qualité prévue en conception Qualité perçue par l’utilisateur Ecart mesuré par le contrôle des spécifications imposées par le BE Ecart jugé par l’utilisateur (fiabilité, sécurité, coût, ...) Qualité réalisée en production BE, bureau des études Le coût de la « qualité » Pour l’utilisateur Le prix d’achat est d’autant plus élevé que le niveau de qualité du produit est important. Pour lui, la « qualité » est liée à l’aptitude du produit à conserver ses caractéristiques dans le temps (fiabilité). Pour l’entreprise La recherche de la qualité impose des dépenses et des investissements importants. La recherche d’un « niveau de qualité » acceptable [NQA] permet la réduction des coûts et une qualité dans les limites de fiabilité souhaitée.

Les composantes d’une « qualité satisfaite » Si pour un produit, l’une quelconque des composantes ci-dessous ne donne pas satisfaction, il y a non qualité avec toutes les conséquences qui peuvent en résulter. Caractéristiques Fonctionnalité Performances connues et jugées avant achat Présentation Esthétique Accueil Les composantes de la QUALITE Délais S. A. V. (service après-vente) Fiabilité Sécurité d’emploi jugées après achat ou à l’usage, mais aussi par l’image de marque Maintenabilité Respect de l’environnement Disponibilité Achat Coût global de possession Utilisation Durabilité Maintenance Retour au sommaire

Le produit et ses modèles de représentation structurelle La représentation en 3D, dite « en perspective » La représentation en 2D, dite « en vues planes » Cette représentation donne une allure générale du produit Le dessin de définition de produit fini (DF) Il précise les spécifications du produit C’est le contrat à respecter par le fabricant Elle permet une lecture géométrique du produit Exemple Surfaces planes Surfaces cylindriques Elle permet une lecture morphologique du produit Exemple Trou taraudé Trou débouchant Arrondi Gorge Alésage

Les spécifications fonctionnelles du produit Ces spécifications, portées sur le dessin de définition (DF), sont de plusieurs types Les spécifications dimensionnelles, Ici, une « cote codée », cotation ISO Les spécifications géométriques de position, ici « coaxialité» Les spécifications dimensionnelles, Ici, une « cote en clair », bilimite Les spécifications géométriques d’orientation, ici « perpendicularité » Les spécifications d’état de surface ici « le critère de rugosité » Les spécifications géométriques de forme, ici « planéité »

Les spécifications électriques Dans le cas de produits électriques ou électroniques, les spécifications sont de types:  dimensionnelles: tension ( volts V ), intensité ( ampères A ), résistance ( ohms Ω ), fréquence ( hertz HZ ), capacité ( farads F ), ....  géométriques: forme du signal ( sinusoïdal, carré, triangulaire, forme complexe ), ... Exemple d’étude: circuit générateur de signaux Spécification dimensionnelle; tension [ -15V, +15V ] Spécification dimensionnelle; résistance [ 15kΩ ] Spécification géométrique; forme du signal de sortie Contrôleur universel; mesures des grandeurs simples Les appareils de mesure courants: Oscilloscope; contrôler la forme et la fréquence des signaux complexes

Les composants d’une spécification dimensionnelle Par suite de l’imprécision des systèmes de fabrication, une pièce ne peut être réalisée rigoureusement à une dimension fixée à l’avance. Objet des tolérances Il faut fixer des limites acceptables à cette dimension pour que la pièce soit apte à l’emploi dans la qualité prévue. La différence entre ces deux limites constitue la tolérance dimensionnelle. Définition: Cote: spécification dimensionnelle constituée d’un ensemble de dimensions comprises dans l’intervalle de tolérance [ IT ]. La détermination des composants d’une cote « Cote codée » La tolérance d’une cote ISO se déduira des tableaux COTE TOLERANCEE « Cote en clair » Exemple d’étude Dimension nominale (unité  mm) + 0,26 25 Traduit par: Les ECARTS admissibles (avec leur signe + ou -) - 0,14

Intervalle de Tolérance [ IT > 0 ] 25 + 0,26 Le calcul des composants de la cote - 0,14 Composants Expression littérale Valeur Dimension nominale Dnom 25 Ecart supérieur ES ou (es) + 0,26 Ecart inférieur EI ou (ei) - 0,14 Attention les écarts sont des valeurs algébriques ( >0 ; <0 ou =0 ) Dimension maximale Dmax = Dnom + ES 25,26 Dimension minimale Dmin = Dnom + EI 24,86 Dmoy = Dnom + [ ES + EI ] / 2 Dimension moyenne 25,06 Dmoy = [Dmax + Dmin ] / 2 Intervalle de Tolérance [ IT > 0 ] IT = Dmax - Dmin 0,40 ou IT = ES - EI

14 H 7 14 +0,018 Les tolérances codées en langage ISO Décodage Le décodage des valeurs numérique de la tolérance ISO se fait à l’aide des tableaux [ NF R 91-011], tels que celui ci-dessous. Exemple d’étude Dimension nominale Symbole de la POSITION de la tolérance Choisir la colonne de la tolérance ISO concernée; ici H7 Symbole de la QUALITE de la tolérance Attention, les écarts sont exprimés en micromètres Décodage Choisir le palier de dimensions correspondant à la dimension nominale; ici 14 +0,018 14 Retour au sommaire

Objectif du « contrôle » et sa situation dans le processus Constat et contrat La fourniture de « pièces » aux postes de fabrication, de montage où à la distribution implique:  que les conditions de durée de vie (résistance, usure, ....)  et de fonctionnement soient satisfaites Or, ces conditions concernent un certain nombre de contraintes fonctionnelles: telles que, dimensions, forme, position, caractéristiques mécaniques, grandeurs physiques, électriques, ..... généralement mesurables L’aptitude à l’emploi donc nécessite le respect des spécifications du produit, définies par le B-E,  d’où la nécessité du contrôle, seul capable de reconnaître les produits corrects et d’éliminer ceux qui ne le seraient pas. Le « contrôle » dans le suivi du processus de réalisation Fabrication des bruts Contrôle de réception Fabrication des pièces Contrôle de production Montage du produit Contrôle de produit fini Exemple Exemple Contrôle de poste Exemple Exemple Mesurage dimensionnel par lecture directe d’une pièce moulée Contrôle par attribut d’une cote Vérification du jeu fonctionnel de rotation du galet 2 Mesurage indirect par méthode différentielle

Le « contrôle » en cours de production Il se présente sous deux aspects:  Le contrôle systématique, il s’agit de contrôler toutes les pièces fabriquées: contrôle indispensable pour des pièces de sécurité, à tolérances serrées.  Le contrôle par échantillonnage, on ne contrôle que des pièces prélevées à intervalle de temps régulier: pratiqué pour les pièces ordinaires et dans le cas d’un procédé bien maîtrisé. Les méthodes adaptées:  Le mesurage par lecture directe principe: évaluation directe, sur l’instrument, du résultat brut du mesurage [M], L’incertitude de mesurage [∆] dépend de la graduation de l’instrument [gr], La solution est simple, rapide, peu coûteuse, moyennement exacte. Voir un schéma de principe  Le mesurage indirect par méthode différentielle principe: évaluation indirecte, sur l’instrument, du résultat brut du mesurage, L’incertitude de mesurage dépend de la graduation de l’instrument, La solution moins rapide, précise, très utilisée (métrologie au marbre. Voir un schéma de principe  Le contrôle par attribut principe: vérifier si la valeur réelle de la dimension se trouve bien entre les limites maxi et mini autorisées par la tolérance. L’évaluation chiffrée de la dimension n’est pas recherchée. L’expression du contrôle se traduit par, pièce « conforme » ou « non conforme ». Voir un schéma de principe Retour au sommaire

Mesure au pied à coulisse  Le mesurage par lecture directe Mesure au micromètre Mesure au pied à coulisse En tenant compte de l’ incertitude «∆», on peut admettre que la mesure sera M ± 0,02 En tenant compte de l’ incertitude «∆», on peut admettre que la mesure sera M ± 0,01 Retour aux définitions des méthodes

Retour aux définitions des méthodes  Le mesurage indirect par méthode différentielle Etape « a »; étalonnage du comparateur (mise au zéro) sur cale étalon de hauteur h = Dnom de la spécification Etape « b »; mise en place de la pièce sous le comparateur et lecture de l’écart « e » entre « h » et « d » L’évaluation indirecte de la dimension « d » se déduit de la relation: d = h - e Retour aux définitions des méthodes

Retour aux définitions des méthodes  Le contrôle par attribut Exemple Etape « a »; analyse de la spécification dimensionnelle Ø 20 H8 de l’alésage Etape « b »; définir la méthode de contrôle Il faut contrôler si: Ø mini ≤ Ø réel de l’alésage ≤ Ø maxi Calibres à limites +0,033 Le calibre maxi ne doit pas entrer dans l’alésage Le calibre mini doit entrer sans forcer dans l’alésage Tampon lisse double Retour aux définitions des méthodes

Les calibres à coulisse Les micromètres Les comparateurs Les calibres à limites Retour au sommaire

Les calibres à coulisse [instruments pour lecture directe]  Les pieds à coulisse Modèle simple pour usage courant, mesurage extérieur et intérieur Lecture délicate (apprentissage à la lecture nécessaire) Lecture de la dimension sur le vernier, Résolution: 0.02 incertitude de mesure: M ± 0,02 Capacité (courante): 150mm, 200mm Précision globale: ± 0,03 Type universel mécanique, à vernier au 1/50 Type universel numérique Modèle standard pour usage courant, mesurage extérieur et intérieur Lecture aisée, mise au zéro avant utilisation, mise à zéro sur n’importe quelle position des becs Lecture de la dimension numérisée, Résolution: 0,01 incertitude de mesure: M ± 0,02 Capacité (courante) : 150mm, 200mm Précision globale: ± 0,02

 Les jauges de profondeur à coulisse Modèles conçus pour le mesurage de la profondeur des alésages, rainures, épaulements et évidements. à vernier au 1/50 affichage numérique Les caractéristiques globales de ces instruments sont identiques aux pieds à coulisse de même type

 Les micromètres d’extérieur (palmers) à tambour gradué au 1/100 Micromètre mécanique standard avec isolant, Mesurage extérieur Lecture délicate (apprentissage à la lecture nécessaire) Lecture de la dimension sur le tambour gradué Résolution: 0.01 incertitude de mesure: M ± 0,01 Capacité : 0-25; 25-50; 50-75; 75-100 Précision globale: ± 0,002 jusqu’à 50mm ± 0,003 jusqu’à 100mm à affichage numérique Micromètre numérique, Mesurage extérieur Lecture aisée (rapide, fiable et très lisible) Lecture de la dimension numérisée Résolution: 0.001 incertitude de mesure: M ± 0,001 Capacité : 0-25; 25-50; 50-75; 75-100 Précision globale: ± 0,001 jusqu’à 75mm ± 0,002 jusqu’à 100mm

 Les micromètres d’intérieur (alésomètres) Micromètre mécanique à trois touches, Mesurage intérieur des alésages, grande précision grâce à l’auto centrage des touches à 120° Lecture délicate (apprentissage nécessaire) Lecture de la dimension au vernier Résolution: 0.001 incertitude de mesure: M ± 0,001 Capacité : 6-12; 12-20; 20-50, livré en coffret Précision globale: ± 0,002 à vernier Caractéristiques globales similaires, Lecture aisée par l’affichage numérisée de la dimension à affichage numérique

 Les jauges de profondeur micrométriques à vernier Les caractéristiques globales de ces instruments sont identiques aux micromètres de même type. Livrés en coffret avec jeu de tiges interchangeables à affichage numérique

Les comparateurs à cadran [instruments pour mesurage indirect] Comparateur standard,mesurage extérieur équipé d’index de tolérances, palpeur interchangeable. Résolution: 0,01 Capacité: 0-10 Précision globale: ± 0,012 mesurage extérieur palpeur interchangeable. Résolution: 0,01 ou 0,001 Capacité: 0-12 Précision globale: ± 0,02 ou ± 0,003 mécanique à cadran à cadran numérique mesurage intérieur (gorge, alésage, rainure) palpeur orientable à 240°. Résolution: 0,01 Capacité: 0-0,8 Précision globale: ± 0,008 à palpeur orientable

à base magnétique standard Les supports de comparateurs à table support Les cales étalons Livrées en coffret à base magnétique standard Étalons prismatiques, en alliages d’aciers spéciaux stabilisés de haute qualité. Grande précision géométrique et dimensionnelle. Précision globale: ± 0,0003

Les calibres à limites [instruments de contrôle par attribut] Tampon lisse double, mini maxi, contrôle des alésages Bague lisse, mini maxi, contrôle des arbres Calibre à mâchoires doubles, mini maxi, contrôle des arbres Jauge plate double, mini maxi, contrôle des rainures et alésages Tampon fileté, mini maxi, contrôle des taraudages Bague filetée, mini maxi, contrôle des filetages