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Submitted on 6 Dec 2019
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De l’interaction pour plus de flexibilité en fabrication additive
Sébastien Ibarboure
To cite this version:
Sébastien Ibarboure. De l’interaction pour plus de flexibilité en fabrication additive. Conférence IHM 2019 - Rencontres Doctorales, Dec 2019, Grenoble, France. �hal-02397911�
De l’interaction pour plus de flexibilité en fabrication additive
Sébastien IBARBOURE
Univ. Bordeaux, ESTIA Institute of Technology, LaBRI
Les procédés de fabrication additive de grandes dimensions
Rendre l’opérateur acteur pour le contrôle de la fabrication en produisant une expérience sensorielle
Les procédés de fabrication additive sont mis en œuvre par un enchaînement de transformations d’un modèle 3D (volumique > surfacique > en couche > programme machine) contenant les informations technologiques nécessaires à leur pilotage [1].
Implémentation et évaluation du dispositif d’alertes tactiles pour la détection des changements d’état du procédé de fabrication ;
Implémentation et évaluation du système du rejeu de la fabrication ;
Comparaison du dispositif d’alertes avec un système fondé sur la sonification [6].
Poursuites des travaux
- De la matière et une source d’énergie ;
- Une modélisation 3D de la pièce mécanique à réaliser ; - Un programme-machine :
• Une trajectoire ;
• Le paramétrage machine : débit de matière, vitesse de l’outil, position …
En entrée - La réalisation de la pièce
mécanique modélisée ; - Une histoire de fabrication
unique pour chaque pièce fabriquée ;
- Des erreurs uniques à chaque pièce nécessitant une mise en conformité.
En sortie
[1] Association Française de Mécanique. Enjeux industriel et sociétaux. Livre Blanc de la Recherche en Mécanique, 2015
[2] S. Ferrettia, D. Caputoa, M. Penzaa, D.M. D’Addonab, Monitoring systems for zero defect manufacturing, 8th CIRP Conference on Intelligent Computation in Manufacturing Engineering.
[3] Maryam Dosani, Kate Hunc, Guy A Dumont, Dustin Dunsmuir, Pierre Barralon, Stephan KW Schwarz, Joanne Lim, and J Mark Ansermino.. A vibro-tactile display for clinical monitoring: real-time evaluation. Anesthesia & Analgesia 115, (2012), 588–594
[4] Mia McLanders, Chiara Santomauro, Jimmy Tran, and Penelope Sanderson, Tactile displays of pulse oximetry in integrated and separated configurations. In Proceedings of the Human Factors and Ergonomics Society Annual Meeting, Vol. 58. SAGE Publications, 674–678, 2014.
[5] I. Choi and S. Follmer. Wolverine: A Wearable Haptic Interface for Grasping in VR (UIST ’16).
[6] G. Parseihian, C. Gondre, M. Aramaki, R. Kronland Martinet, S. Ystad. Exploring the usability of sound strategies for guiding task: toward a generalization of sonification design. Proc. of the 10th International Symposium on Computer Music Multidisciplinary Research, 2013.
Ce travail a été réalisé dans le cadre du projet HINDCON, financé par l’appel à projet européen H2020- IND-CE-2016-17 (projet n° 723611).
Remerciements et Références
1) Alerter sur les transitions du procédés 2) Un outil pour le rejeu de la fabrication en RA
l’apparition de situation irréversible.
Pourquoi un suivi de la fabrication ?
- L’opérateur est le premier acteur de suivi de la fabrication [2] ;
- Détecter rapidement une dérive du procédé permet d’éviter l’apparition de situations
irréversibles.
Les procédés de fabrication engendrent des phénomènes physiques agissant sur [1] :
- des paramètres géométriques (dimensions du dépôt de
matière et empilement successif des couches fabriquées) ;
- des paramètres physiques liés à la nature du matériau et des transformations subies
(chaleur, efforts ...).
Pour rejouer :
- Dispositif de RA pour le rejeu visuel de la fabrication depuis la cellule de fabrication ;
- Dispositif haptique permettant de suivre les variations de forme du dépôt de matière lors du rejeu de la fabrication ; - Contrôler la vitesse du rejeu en RA depuis la montre
connectée.
Indicateurs de fabrication numérique en RA.
Rendu haptique des indicateurs
géométriques [5] (ex : géométrie du cordon).
Scène de fabrication numérique en RA pour le rejeu de la fabrication.
Augmentation tactile des indicateurs [3, 4].
(Ex : contrôle de la géométrie du cordon).
Pour alerter :
- Créer une ambiance à laquelle s’habitue l’opérateur ;
- Marquer les disfonctionnements du procédé par une rupture de cette ambiance ;
- Informer sur les seuils dépassés par les indicateurs (jusqu’à 5 indicateurs simultanément).
Le procédé est automatisé pour assurer un état de
fonctionnement normal. Il faut alors informer sur les transitions du procédé vers un état de disfonctionnement caractérisé par le dépassement des indicateurs de fabrication.
Cellule de fabrication HINDCON Procédé de fabrication additive
Effondrement de la pièce en cours de fabrication
Le rôle de l’opérateur en fabrication additive
Opérateur Passif
- Sons stridents, claquements ; - Vibration ;
- Marques laissées par l’outil, étincelles.
Des indices sensoriels inhabituels
- Profondeur de coupe trop importante ; - Usure avancée de l’outil ;
- etc.
Des disfonctionnements machines
Procédés usuels de fabrication
identifie
- Changer l’outil ;
- Modifier le paramétrage machine ; - etc.
Des corrections
Expérience Sensorielle
Procédés émergents de fabrication additive - Géométriques : excès/manque de
matière, effondrement …
- Physiques : manque de cohésion, dépôt de matière hétérogène, contraintes
thermiques …
Des défauts de fabrication
- car le procédé est très long ;
- est mal connu et mal maitrisé [1] ; - est inaccessible.
Des indications sensorielles
produit
- Définir des indicateurs de fabrication ; - Traduire ces indicateurs en perceptions sensorielles.
Des indicateurs pour la fabrication
Le rôle de l’opérateur en fabrication usuelle [2]
V E R S U
S
Analyse des besoins et observations :
Montre connectée
