Génération de la gamme de surveillance et de la gamme de réglage

COPILOT-PRO bouleverse beaucoup de notions que l’on croyait intangibles, à tel point qu’il m’a fallu plusieurs écrits et beaucoup de temps pour faire converger ses concepts.

La première « révolution » a été de redéfinir la notion de phase de fabrication : à l’instar de la sous-phase de fabrication présentée dans l’état de l’art, la phase de fabrication

Copilot-pro est définie pour que toute cote entre les faces réalisées ou posées dans la phase,

soit maîtrisable, c’est-à-dire puisse être corrigée par réglage des outils. Cependant elle ne

correspond ni à une machine, ni à une prise de pièce.

En effet une cote peut être maîtrisable même si les deux faces sont réalisées dans deux prises-de-pièces différentes, voire deux machines différentes ; pourvu que l’on ait la maîtrise simultanée du réglage des outils qui les fabriquent.

Néanmoins, il faut aussi que l’encours de pièces, entre la fabrication de la première face et celle de la seconde, ne soit pas trop important, de sorte que la dérive du premier outil, par usure par exemple, soit négligeable devant la « précision » recherchée sur la cote. Il faut aussi accepter de rebuter, éventuellement, l’encours, car si le premier outil est vraiment très mal réglé et que le second ne peut « rattraper », on ne le saura qu’à la fin de phase ; lorsqu’on mesurera la cote, avec toutes les autres aussi «fabriquées» dans la phase Copilot-pro. Donc toutes les pièces entre cet outil, très mal réglé, et le poste de mesurage seront non conformes et devront être rebutées.

Il faut donc évaluer le coût d’un tel rebut ; qui devrait néanmoins n’apparaître que lors du montage d’un premier outil neuf mal pré-réglé ; et le comparer à celui de la mise en place d’une opération de mesurage intermédiaire systématique permettant de réduire l’encours potentiellement rebutées.

Ces réflexions permettent de donner une définition de la phase Copilot-pro qui, comme nous venons de voir, se terminera par une opération unique de mesurage de l’ensemble des cotes de fabrication « réalisées » pendant la phase pour la gamme de surveillance ; la gamme de surveillance et les cotes de fabrication seront déterminées ultérieurement.

1 dont on maîtrise simultanément les réglages ;

2 dont l’encours est suffisamment faible pour que la dérive des réglages, des premiers outils notamment, durant la production de cet encours, soit négligeable devant la « précision » recherchée ;

3 et dont l’encours peut être économiquement rebuté.

Cette définition fait apparaître des éléments totalement nouveaux par rapport à la définition classique de la phase ou de la sous-phase : la notion de réglage ; celle de mesurage ; celle d’encours de production ; et celle de rebut économique. Elle rompt avec les notions de prises-de-pièce et de poste. En effet, une phase de fabrication Copilot-pro peut contenir plusieurs prise-de-pièces et même plusieurs postes : si la pièce-exemple transite de la première prise-de-pièce à la seconde en flux tendu ; avec donc, a priori, un encours très faible qui pourrait être économiquement rebuté ; et qu’on maîtrise l’ensemble des réglages des usinages ; ce qui est logiquement le cas en flux tendu ; alors l’ensemble des opérations d’usinage de ces deux prises-de-pièce peuvent être regroupées dans une seule et même phase de fabrication

Copilot-pro (le qualificatif « Copilot-pro » sera, par la suite, sous-entendu).

Pour l’ensemble des faces usinées ou posées dans la phase de fabrication, et

subsistant à son issue, des cotes de fabrication doivent être déterminées pour les positionner

entre elles. Ces cotes seront mesurées à l’issue de la phase et permettront le réglage des outils. Pour la pièce-exemple, seules les faces finies subsistent et aucune face ébauchée. Elles sont toutes réalisées dans la phase. Donc les cotes-études, qui les relient, sont directement maîtrisables et mesurables (voir figure 5) et deviennent les cotes de fabrication de la phase.

Si le processus avait été découpé en deux phases de fabrication Copilot-pro, les cotes de fabrication de chacune d’elles auraient été déterminées par chaînes de cotes, comme celles de Bourdet. Ce sera illustré plus bas.

Figure 5 : Cotes de fabrication Copilot-pro si les deux prises-de-pièces peuvent être regroupées dans une seule et même phase de fabrication Copilot-pro (non conforme aux normes de spécification géométrique ISO).

A ce stade, l’avantage de la phase Copilot-pro, sur la phase ou sous-phase classique, apparaît immédiatement : elle permet d’utiliser encore plus de cotes-études en production que

20±0.050

30±0.050 40±0.050

les cotes de Bourdet. Néanmoins, elle en a aussi le même inconvénient concernant le réglage ; mais il sera résolu ultérieurement par la méthodologie.

La gamme ainsi obtenue est appelée gamme de surveillance, car c’est celle qui sera mise en œuvre lors de la production en série des pièces. Le mesurage des cotes de fabrication à l’issue de chacune des phases peut se faire en temps masqué durant la production. Evidemment, elle ne permet pas de vérifier et, le cas échéant, de corriger, la position des surfaces ébauchées. Il faut pour cela utiliser une autre gamme appelée gamme de réglage. Cette gamme sera mise en œuvre au réglage initial des outils, puis, de façon régulière, au cours de la production qui sera alors un moment ralentie.

Evidemment, il va falloir interrompre le processus de fabrication pour mesurer les surfaces ébauchées avant qu’elles ne disparaissent par leur finition. Pour cela, chaque phase de fabrication Copilot-pro va être morcelée en étapes de fabrication de sorte que toutes les faces usinées ou posées, dans chaque étape, subsistent à son issue.

Le processus de détermination des étapes est relativement compliqué car il faut tenir compte des multiples contraintes techniques et temporelles entre les opérations de fabrication. L’article [15], donné en Annexe D, détaille la méthode mise au point pour cela. Pour la pièce-exemple, nous ne l’utiliserons pas et procéderons de façon plus intuitive.

Il s’agit d’être capable de mesurer toutes les faces usinées en un minimum de postes de mesurage dans la gamme. Autrement dit, il faut regrouper le plus d’opérations de fabrication possible avant un mesurage. Ainsi on limitera les coûts de ces postes et surtout on permettra de mesurer des cotes de fabrication plus « proches » des cotes-études.

Pour la pièce-exemple, la première étape de fabrication s’ouvre avec la première opération de la phase, c’est-à-dire sa prise-de pièce, OP10, (voir figure 2). Ensuite on intègre, dans cette étape, les opérations suivantes si elles ne suppriment pas les surfaces créées par celles déjà présentes dans l’étape ; soit les OP20 et 40.

Figure 6 : Phase, étapes et cotes de fabrication à mesurer de la gamme de réglage (non conforme aux normes de spécification géométrique ISO).

Phase 1 Etape 1 20,2±0.050 40±0.050 30,2±0.050 20±0.050 ^30±0.050 Phase 1 Etape 3 Op10 Op20

Op40 _{Op60 Op30 Op70}

L’OP50 ne peut pas être intégrée car les surfaces qu’elle utilise n’ont pas été réalisées par l’OP30. Cela ferme donc la première étape (voir Etape 1 de la figure 6 dans laquelle les surfaces réalisées sont colorées en bleu et en pointillés pour les ébauches).

On ouvre une deuxième étape avec la première opération pas encore réalisée, c’est-à-dire l’OP30, et on y ajoute les opérations suivantes si elles ne suppriment pas les surfaces déjà intégrées dans cette deuxième étape, soit les OP50 et 60. Evidemment ces opérations s’ajoutent à celles réalisées dans la première étape. En décolletage, en raison du tronçonnage, cela nécessite de faire une nouvelle pièce.

Enfin on ouvre une troisième étape pour la dernière opération pas encore réalisée, l’OP70. Comme précédemment cette opération s’ajoute à toutes les précédentes et nécessite, en décolletage, de fabriquer une troisième pièce de réglage.

En résumé, le processus de fabrication est morcelé en phases de fabrication ; pour la pièce-exemple il n’y en a qu’une. Pour la gamme de surveillance, cela suffit. Pour la gamme de réglage, chaque phase est morcelée, en étapes de fabrication afin de maîtriser la position des faces qui vont disparaître, s’il y en a. Pour la pièce-exemple, la phase est morcelée en trois étapes de fabrication.