Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 527-1 d'avril 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 527-1 (T51-034-1) : Plastiques - Détermination des propriétés en traction - Partie 1: Principes généraux (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1909 (Octobre 2019).
Les normes NF EN ISO 178 de février 2011 et NF EN ISO 178/A1 de juin 2013 citées dans cet article ont été remplacées par la norme NF EN ISO 178 (T51-001) "Plastiques - Détermination des propriétés en flexion" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1905 (mai 2019).
RÉSUMÉ
Le coût de la caractérisation et du contrôle, étapes primordiales pour la conception et la production de pièces de qualité, dépend à la fois des options techniques et des options stratégiques choisies. Intelligemment intégré dans la politique générale de la société, le contrôle peut être rentabilisé de multiples façons depuis la conception jusqu'à la commercialisation. La stratégie doit évoluer entre les essais en interne et en sous-traitance suivant les impératifs réglementaires, techniques, commerciaux et économiques en veillant à rester raisonnable et ne pas se laisser aller à des recherches intéressantes mais non indispensables.
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-
Michel BIRON : Ingénieur de l'Institut national supérieur de chimie industrielle de Rouen (INSCIR) et de l'Institut français du caoutchouc (IFC) - Consultant
INTRODUCTION
L'industrie des plastiques est encore jeune et nécessite de nombreuses caractérisations sophistiquées en plus des besoins courants concernant le contrôle. La caractérisation et le contrôle des matières plastiques sont des étapes primordiales pour la qualité des pièces produites par les transformateurs ou achetées par les utilisateurs mais ont un coût comme toutes les opérations industrielles. Les implications économiques sont de plus en plus importantes d'autant que les sources d'approvisionnement se diversifient et incluent désormais de nombreux pays en plein développement industriel.
Le contrôle traditionnel a évolué vers des techniques plus sophistiquées, plus diversifiées et plus rapides permettant de tester les produits fabriqués très tôt, directement sur les lignes de production dans les cas les plus favorables. Les investissements peuvent être plus importants mais les coûts de main-d'œuvre peuvent aussi être réduits en compensation. Un des objectifs des responsables de la caractérisation et du contrôle doit être sa rentabilisation par les avantages collatéraux que l'on peut en tirer. Par exemple, la conduite automatisée des presses et extrudeuses exploite des résultats en temps réel permettant aux logiciels de conduite de réagir quasi immédiatement pour optimiser la qualité, réduire les déchets et les coûts de fabrication malgré les exigences accrues des spécifications. Pour la conception des pièces et systèmes, les besoins sont énormes pour le recueil des paramètres nécessaires au fonctionnement des logiciels de conception, modélisation et simulation ainsi que pour l'évaluation des durabilités à plus ou moins long terme (jusqu'à 50 ans et plus) dans des conditions plus ou moins difficiles. En contrepartie il est possible d'amortir les frais de mesures de grande qualité par l'optimisation de la conception, la réduction ou la suppression des défaillances pendant le service normal des pièces dont la durée de vie pourra être allongée constituant un atout commercial important.
La stratégie du contrôle et de la caractérisation doit évoluer entre les essais réalisés en interne et la sous-traitance suivant les impératifs réglementaires, techniques, commerciaux et économiques. La panoplie des essais physico-chimiques, physiques et chimiques est presque inépuisable et les coûts peuvent augmenter très vite, d'autant que l'on recherche des hautes précisions et des traces d'entités chimiques plus ou moins exotiques. Il faut donc veiller à rester raisonnable et ne pas se laisser aller à des recherches certes intéressantes mais non indispensables qui grèveraient inutilement le budget de la production.
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1. Stratégies de caractérisation et de contrôle
La caractérisation et le contrôle doivent satisfaire aux contraintes techniques imposées à la fois par le produit et par les matériels et méthodes d'essais qui doivent être choisis en adéquation pour mesurer les paramètres nécessaires et suffisants avec la précision adéquate.
Les contraintes économiques sont les mêmes que pour toute autre opération industrielle, les frais de caractérisation et contrôle étant directement imputables sur les budgets des pièces et produits à transformer.
La rapidité des réponses et réactions est une exigence apparue dans une seconde étape au cours du développement du contrôle pour répondre à une meilleure efficacité industrielle et économique en diminuant les taux de déchets ou de pièces hors spécification et en autorisant un raccourcissement des délais de réaction en cas de déviation des fabrications. Enfin, l'accélération universelle des délais de conception, de fabrication et de réponse au client a confirmé cette nécessité de rapidité qui a favorisé le développement de nouvelles méthodes de mesure mettant en jeu l'automatisation, comme la vision artificielle assistée par ordinateur, la robotisation, la cartographie, le contrôle en ligne avec pilotage de la fabrication, le contrôle non destructif.
Plus un défaut ou une défaillance est constaté tardivement, plus il coûte cher pouvant entraîner par exemple l'explosion en vol d'une fusée spatiale ou le rappel de dizaines de milliers de véhicules. La figure 1 illustre très schématiquement l'augmentation des coûts qui dépendent en fait de la technicité des produits et de l'utilisation des pièces.
1.1 Stratégie temporelle : essais en temps réel ou essais différés, essais en ligne ou hors ligne
Les essais en temps réel ont l'avantage majeur de renseigner immédiatement les responsables de production de façon à corriger très rapidement les déviations du processus de production avec pour conséquence la réduction des déchets et hors spécification et l'amélioration des coûts de production. Évidemment, seuls les essais autorisant des temps de réalisation courts sont éligibles. La pleine exploitation des avantages des essais en ligne trouve son plein épanouissement dans le pilotage automatisé des lignes de production dont le principe fait l'objet...
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Stratégies de caractérisation et de contrôle
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Illustrations choisies de plans d'expériences factoriels fractionnaires - FD ISO/TR 12845 - 2010
-
Plans d'expériences – Guide pour le choix d'un plan d'expériences - FD X06-081 - Juin 2003
-
Outils statistiques – Six Sigma, une démarche d'amélioration utilisant les outils statistiques - FD X06-090 - Juin 2008
-
Application de la statistique – Aide au choix de la méthode statistique normalisée répondant à un besoin d'utilisateur - FD X06-100 - Juin 2006
-
Interprétation statistique des données – Partie 6 : détermination des intervalles statistiques de dispersion - NF ISO 16269-6 - Juillet 2005
-
Statistique – Vocabulaire et symboles – Partie 1 : termes statistiques généraux et termes utilisés en calcul des probabilités - NF ISO 3534-1 - Janvier 2007
-
Statistique – Vocabulaire et symboles – Partie 2 : statistique appliquée - NF...
ANNEXES
SIMULIA (Dassault Systèmes)
AutoEdition2
GENOA
HAUT DE PAGE
National Institute of Standards and Technology NIST
Institut Français du Caoutchoucs IFC
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