Le contrôle de la conformité

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1 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 Turgot 2005 Pour passer à l écran suivant, cliquez sur le bouton

2 L exploitation du Diaporama Étude - 01 Notions générales sur la «conformité» Durée moyenne: 5 minutes 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 Pour lancer l étude désirée, cliquer sur le bouton associé Pour suivre de manière méthodique les animations du diaporama, ne cliquez que sur des boutons d action Voir les pages infos résumées

3 La notion de qualité dans l entreprise Le concept Si Qualité de la réalisation, du produit ou du service. Qualité attendue par le client. Alors Produit, service, conformes. donc Client satisfait La définition Les objectifs 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 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 Zéro défaut Zéro délai Zéro stock Zéro papier Le parc machine est en bon état de fonctionnement Le produit obtenu est conforme au contrat fixé La planification assure la circulation des produits au bon moment, au bon endroit La gestion des stocks est maîtrisée (matières premières, encours, produits finis) La rédaction technique est concise et complète

4 Les notions d écart Ecart Ecart Qualité prévue en conception Qualité perçue par l utilisateur Ecart mesuré par le contrôle des spécifications imposées par le BE Le coût de la «qualité» BE, bureau des études Qualité réalisée en production Ecart jugé par l utilisateur (fiabilité, sécurité, coût,...) Pour l utilisateur Pour l entreprise 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). 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.

5 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. connues et jugées avant achat Présentation Esthétique Caractéristiques Fonctionnalité Performances Accueil Délais Les composantes de la QUALITE S. A. V. (service après-vente) jugées après achat ou à l usage, mais aussi par l image de marque Fiabilité Maintenabilité Disponibilité Durabilité Coût global de possession Sécurité d emploi Respect de l environnement Achat Utilisation Maintenance Retour au sommaire

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

7 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»

8 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 Les appareils de mesure courants: Contrôleur universel; mesures des grandeurs simples Oscilloscope; contrôler la forme et la fréquence des signaux complexes

9 Les composants d une spécification dimensionnelle Objet des tolérances Définition: Par suite de l imprécision des systèmes de fabrication, une pièce ne peut être réalisée rigoureusement à une dimension fixée à l avance. 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. 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» Dimension nominale (unité mm) Les ECARTS admissibles (avec leur signe + ou -) Traduit par: Exemple d étude ,26-0,14

10 Le calcul des composants de la cote ,26-0,14 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 Dimension moyenne Dmoy = Dnom + [ ES + EI ] / 2 Dmoy = [Dmax + Dmin ] / 2 25,06 Intervalle de Tolérance [ IT > 0 ] IT = Dmax - Dmin ou IT = ES - EI 0,40

11 Dimension nominale Symbole de la POSITION de la tolérance 14 H 7 Les tolérances codées en langage ISO Exemple d étude Le décodage des valeurs numérique de la tolérance ISO se fait à l aide des tableaux [ NF R ], tels que celui ci-dessous. 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 ,018 Retour au sommaire

12 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 Mesurage indirect par méthode différentielle Contrôle par attribut d une cote Vérification du jeu fonctionnel de rotation du galet 2

13 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». Retour au sommaire Voir un schéma de principe

14 Le mesurage par lecture directe Mesure au pied à coulisse Mesure au micromètre 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

15 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

16 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 0 Tampon lisse double Le calibre maxi ne doit pas entrer dans l alésage Le calibre mini doit entrer sans forcer dans l alésage Retour aux définitions des méthodes

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

18 Les calibres à coulisse [instruments pour lecture directe] Les pieds à coulisse Type universel mécanique, à vernier au 1/50 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 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

19 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

20 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; 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: incertitude de mesure: M ± 0,001 Capacité : 0-25; 25-50; 50-75; Précision globale: ± 0,001 jusqu à 75mm ± 0,002 jusqu à 100mm

21 Les micromètres d intérieur (alésomètres) à vernier 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: incertitude de mesure: M ± 0,001 Capacité : 6-12; 12-20; 20-50, livré en coffret Précision globale: ± 0,002 Caractéristiques globales similaires, à affichage numérique Lecture aisée par l affichage numérisée de la dimension

22 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

23 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 mécanique à cadran mesurage extérieur palpeur interchangeable. Résolution: 0,01 ou 0,001 Capacité: 0-12 Précision globale: ± 0,02 ou ± 0,003 à cadran numérique à palpeur orientable mesurage intérieur (gorge, alésage, rainure) palpeur orientable à 240. Résolution: 0,01 Capacité: 0-0,8 Précision globale: ± 0,008

24 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

25 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