Les développements technologiques progressent à pas de géant dans l’aéronautique : la métrologie, composante essentielle de la sécurité des modes de transports, ne peut pas être en reste.
Mesurer une pièce complexe dans l’aéronautique, c’est assurer la conformité d’éléments critiques dans un environnement où l’erreur n’est pas permise. Cela demande des moyens technologiques avancés, une expertise pointue et une intégration intelligente dans les chaînes de production.
Hasard, erreur, approximation sont impossibles pour les logiciels de mesure 3D qui doivent garantir la bonne conformité des pièces mesurées dans le moindre détail.
Mesurer des pièces complexes, en quoi est-ce un véritable défi pour les industriels ?
Mesurer des pièces complexes représente un défi majeur pour les industriels aéronautiques en raison de plusieurs facteurs techniques, économiques et organisationnels. Voici les principales contraintes qu’on peut relever :
1. Complexité géométrique
Les pièces aéronautiques sont souvent conçues avec des formes libres, des surfaces courbes et des tolérances très serrées. Cela rend leur mesure beaucoup plus difficile qu’une pièce prismatique classique (aubes de turbine, carters de moteur, structures composites…).
Il faut s’appuyer sur des équipements de mesure très précis et de logiciels capables de gérer la complexité des nuages de points ou des modèles CAO avancés.
2. Tolérances très strictes
Dans l’aéronautique, la sécurité impose des exigences de précision extrêmement élevées (parfois de l’ordre du micron). L’enjeu est alors de détecter toute non-conformité pouvant impacter la performance, la sécurité ou la durabilité d’un composant.
Le moindre défaut peut entraîner un rejet de la pièce, ce qui coûte cher en temps et en argent.
3. Temps de cycle critique
La mesure de pièces complexes prend du temps, ce qui peut ralentir les cadences de production, il faut trouver un équilibre entre rapidité et précision.
Il faut trouver des solutions de mesure automatisées, plus rapides, intégrées en ligne ou en bord de ligne.
4. Multiplicité des matériaux
Les pièces aéronautiques peuvent être en titane, aluminium, composites ou alliages spéciaux.
Certains matériaux réagissent mal à certaines méthodes (ex : réflexion laser sur surfaces brillantes ou sombres).
Le choix de la technologie de mesure (optique, tactile, tomographie, etc.) est judicieux.
5. Interprétation et traitement des données
La quantité de données générée par la métrologie 3D (ex. : nuages de points issus du scan) est immense (traitement, comparaison à la CAO, analyse des écarts).
Seule la combinaison de logiciels puissants, avec des opérateurs formés, et une intégration dans les processus qualité permettront de relever ce défi.
6. Intégration dans l’atelier
Il est parfois difficile d’intégrer des systèmes de métrologie dans un environnement de production (vibrations, températures variables, poussière…).
En conséquence il est nécessaire de trouver des équipements robustes ou de salles de métrologie dédiées, ce qui a un coût.
D’où une demande croissante des industriels pour des appareils de mesure 3D et des applications logicielles de métrologie capables de fournir des mesures efficaces à des volumes de production élevées et de s’adapter à des endroits particuliers, quand certaines pièces, trop encombrantes, ne peuvent être déplacées.
Comment optimiser le pilotage de la mesure de pièces complexes ?
1. Choisir des solutions de mesure flexibles et universelles
Certaines inspections de pièces d’avion, par exemple, vont nécessiter une MMT capable de mesurer des géométries complexes de grande dimension, quand d’autres pièces, comme les nervures des ailes d’un avion, ont besoin d’un système de mesure flexible et précis, qui peut s’adapter à leurs grandes proportions.
Pour s’adapter à ces différentes contraintes de mesure, les industriels doivent s’équiper d’un logiciel compatible avec tous les équipements de mesure 3D pour l’inspection à grande échelle : MMT de grande taille, laser trackers, radars lasers, tout type de système optique mobile… Et ce afin de garantir une mesure rapide, efficace et flexible.
2. Utiliser des logiciels de métrologie puissants et automatisés
Ce type de mesure génère aussi un gros volume de données, ce que les logiciels de mesure choisis devront être capables de gérer et d’analyser rapidement. Pour fonctionner de la manière la plus efficace possible, les industriels doivent aussi se tourner vers des logiciels capables de prendre en charge tous les formats natifs et d’échange de CAO courants, y compris CATIA, et pouvoir importer et traiter des fichiers CAO volumineux et de nuages de points lourds.
Intégrer la métrologie dans le processus de production (métrologie en ligne ou bord de ligne) permet de détecter les non-conformités immédiatement, de corriger en temps réel et d’éviter la production de lots non conformes.
La métrologie devient alors un outil de pilotage industriel, pas juste de contrôle qualité.
Pour pouvoir traiter toutes ses données et différents moyens de mesure tout en réduisant le risque d’erreur dans la transmission de la data, une solution en circuit fermé semble la meilleure option. La solution End-to-End de Metrologic Group permet, à partir d’une seule suite logicielle, de planifier, programmer, mesurer et analyser rapidement ses mesures, afin de détecter en temps records les erreurs et de les corriger directement sur la chaîne de production.
Les GD&T un outil particulièrement utile et stratégique pour l’aéronautique
L’utilisation du GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) est fondamentale dans la mesure de pièces aéronautiques. Ce système de tolérancement, basé sur des références géométriques normalisées (ISO GPS ou ASME Y14.5), permet d’aller bien au-delà des simples cotes linéaires.
Les logiciels de métrologie 3D modernes peuvent interpréter automatiquement les spécifications GD&T à partir des fichiers CAO (PMI – Product Manufacturing Information).
- Cela permet de générer automatiquement les plans de contrôle,
- de piloter directement les machines de mesure (MMT, scanners 3D…),
- et de comparer les écarts selon les tolérances fonctionnelles définies.
Un atout majeur pour les stratégies industrie 4.0 / smart manufacturing.
Un langage symbolique apparait sur les dessins techniques pour illustrer la géométrie des pièces et des assemblages, et les variations admissibles. Ces normes, qui doivent être gardées à l’esprit par les ingénieurs qualité, évoluent constamment au rythme de la modernisation industrielle, encore plus rapide lorsqu’on parle du secteur de l’aéronautique.
Investir dans une solution logicielle de métrologie 3D fournissant un ensemble complet d’outils GD&T, comme Metrolog X4, peut s’avérer intéressant pour :
- Etre guidé dans son travail grâce à une compréhension précise de l’état de la pièce
- Pouvoir identifier rapidement les sources possibles d’erreurs dans les assemblages
- Obtenir des informations précises et utilisables immédiatement
- S’assurer de la cohérence de l’inspection avec les fichiers CAO intégrés dans l’information sur la fabrication du produit (PMI) afin d’augmenter les taux de production.
Les GD&T garantissent tous les aspects de la fabrication, afin de produire des pièces de qualité rapidement et à moindre coût. Metrolog X4 peut vous permettre de créer et générer des programmes correspondant précisément à ce que vous devez contrôler, et d’en faire émerger les contraintes, trajectoires et étapes de contrôle les plus optimisées possibles pour atteindre les résultats attendus. Et tout ça directement sur la chaîne de production !
La solution End-to-End de Metrologic Group fournit également des rapports optimisés affichant les résultats en conformité avec le code standard utilisé dans le domaine requis, tout en conservant une lecture aisée des vues et des valeurs. Respecter une norme peut s’avérer chronophage – à moins que vous ne choisissiez de travailler avec un logiciel de métrologie capable de relever ce défi quotidien !
