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RÉSUMÉ
Le souci de la qualité est devenu impératif et omniprésente dans le monde industriel, en conséquence l’usage d’instruments régulièrements entretenus et étalonnés est primordial. C’est pourquoi bon nombre d’entreprises possèdent un laboratoire de matériel régulièrement vérifiés et étalonnés, ou acquiert au moins quelques références pour le contrôle des moyens de mesure. Cet article fournit les informations essentielles nécessaires à la mise en place d’un laboratoire d’étalonnage : contexte normatif, objectif et rôle de la fonction métrologique, gestion des moyens de mesure, mise en place de la structure métrologique et quelques exemples de laboratoire.
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As the concern for quality has become crucial in the industrial world, the use of regularly maintained and calibrated instruments is essential. This is the reason why a large number of companies possess a laboratory for the regular verification and calibration of equipment, or at least acquire references for the control of measurement devices. This article provides the essential information required for the implementation of a calibration laboratory: normative context, objective and role of metrology, management of measuring devices, implementation of the metrological structure and a few examples from laboratories.
Auteur(s)
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Éric FARGIER : Responsable de l'unité Métrologie LNE-Nîmes (Laboratoire national de métrologie et d'essais)
-
Marc PRIEL : Directeur adjoint du Centre de métrologie scientifique et industrielle du Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE)
INTRODUCTION
Le souci d'améliorer la qualité des produits industriels est un impératif économique et social aujourd'hui de plus en plus partagé.
Pour l'entreprise, la détection des défauts, la diminution des rebuts, le perfectionnement des procédés de fabrication nécessitent une amélioration constante des méthodes de mesure et de contrôle.
La maîtrise des processus de mesure est l'objectif principal de la fonction métrologique de l'entreprise ; on pourrait résumer cet objectif par le slogan suivant : « de bonnes mesures pour de bonnes décisions ».
Si, par le passé, les entreprises limitaient leur fonction métrologique à la gestion des parcs d'instruments de mesure, les évolutions actuelles liées à la publication, en 2000, de la nouvelle série de normes ISO 9000 apportent de profondes modifications dans le management de la qualité au sein des entreprises. La norme ISO 10012, intitulée « Systèmes de management de la mesure – Exigences pour les processus et les équipements de mesure », décrit comment manager les processus de mesure et s'aligne dans sa philosophie sur les concepts développés dans la norme ISO 9000.
L'ensemble des opérations réalisées par le laboratoire d'étalonnage s'intègre donc dans une meilleure maîtrise des processus de mesure.
La surveillance périodique des instruments de mesure et de contrôle est devenue une nécessité. En effet, l'utilisation d'instruments dont les indications sont erronées fait courir à l'entreprise des risques importants, tels que des litiges avec les donneurs d'ordre, des retouches, des rebuts, etc.
L'usage d'instruments régulièrement entretenus, vérifiés et étalonnés, permet de garantir la validité des mesures et des contrôles ; c'est un facteur de qualité essentiel. Il permet d'accroître la productivité et donc d'améliorer la compétitivité de l'entreprise.
Il est nécessaire, pour chaque entreprise, d'assurer une fonction métrologique. Elle ne conduit pas obligatoirement à la création d'un laboratoire avec des matériels coûteux ; elle se résout souvent grâce à l'acquisition de quelques références (boîte de cales étalons, bagues lisses, etc.), ces références étant ensuite utilisées pour contrôler les moyens de mesure (pieds à coulisse, micromètres à vis, mesureurs d'alésage).
Dans les pages qui suivent, nous avons tenté de fournir les renseignements essentiels nécessaires à la mise en place d'une structure métrologique. Il est bien évident que chacun des éléments présentés devra être adapté à l'entreprise. La mise en place d'une structure métrologique ne peut se concevoir sans une analyse objective des besoins de l'entreprise : l'absence de cette phase initiale conduirait immanquablement à la réalisation d'un laboratoire mal adapté et d'un coût excessif.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1985 par Marc PRIEL, Bernard SCHATZ
- Version archivée 2 de avr. 1995 par Marc PRIEL, Louis-Paul GAZAL, Bernard SCHATZ
DOI (Digital Object Identifier)
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Tableaux de classification des instruments de mesure
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6. Exemples de laboratoire en métrologie dimensionnelle
6.1 Premier exemple
-
PMI de la mécanique de 350 à 400 personnes travaillant en sous-traitance pour l'automobile et l'aéronautique
La figure présente la chaîne d'étalonnage de cette industrie.
6.1.1 Type de fabrication. Tolérances
Les fabrications de cette PMI sont essentiellement des pièces mécaniques de haute précision.
-
Fabrication de pièces mécaniques diverses, en petites séries de 100 à 200 pièces.
-
Matière : acier, alliage léger ;
-
Tolérances :
-
dimensionnelle : 0,01 mm,
-
forme, position : circularité, concentricité, planéité, perpendicularité (norme ISO 1101 Spécification géométrique des produits (GPS). Tolérancement géométrique. Tolérancement de forme, orientation, position et battement),
-
état de surface : 0,08 à 1,6 µm Ra (cf. norme ISO 4287 Spécification géométrique des produits (GPS). – État de surface : méthode du profil – termes, définitions et paramètres d'état de surface).
-
-
-
Fabrication de pièces de révolution jusqu'à des diamètres de 1 000 mm.
-
Matière : acier ou alliage léger ;
-
Tolérances : dimensionnelle et diverses de forme et position à 0,005 et 0,01 mm pour les plus précises.
-
-
Fabrication de pièces mécaniques très usinées de volume inférieur à 1 m3, en acier.
-
Tolérances :
-
dimensionnelle à 0,005 mm,
-
formes géométriques et gauche à 0,01 mm,
-
position : perpendicularité, parallélisme, inclinaison, localisation à 0,005 et 0,01 mm (cf. ISO 1101).
-
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Exemples de laboratoire en métrologie dimensionnelle
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Métrologie dans l'entreprise – Outil de la qualité - (Ouvrage collectif du Collège français de métrologie). Afnor, 2e édition, 274 p. (2003).
-
(2) - CTI - La métrologie en PME-PMI. Pratique de la mesure dans l'industrie - . Afnor (1996).
-
(3) - PERRUCHET (C.), PRIEL (M.) - Estimer l'incertitude – Mesures – Essais - . Afnor (2000).
-
(4) - Metrology in Industrie – The key for quality - . ISTE (2006).
-
(5) - Spécification Géométrique des Produits (GPS) Tome 1 : normes globales – Tome 2 : tolérances et écarts – Tome 3 : appareils mesureurs et étalons - . Afnor (2002).
-
(6) - SCHATZ (B.) - Instruments usuels de mesure de longueur - . [R 1 260] (1997). Base documentaire Mesures...
NORMES
-
Instruments de mesurage dimensionnel – Inventaire – Classification – Guide pour le choix d'un instrument. - E 11-000 - (1990)
-
Spécification géométrique des produits (GPS) – Vérification par la mesure des pièces et équipements de mesure – Partie 1 : règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la spécification (remplace NF E 02-204). - NF EN ISO 14253-1 - (1999)
-
Normes fondamentales – Vocabulaire international des termes fondamentaux et généraux de métrologie. - NF X 07-001 - (1994)
-
Guide pour l'expression de l'incertitude de mesure. - NF ENV 13005 - (1999)
-
Normes fondamentales – Métrologie et applications de la statistique – Aide à la démarche pour l'estimation et l'utilisation de l'incertitude des mesures et des résultats d'essais. - FD X 07-021 - (1999)
-
Métrologie et applications de la statistique. Utilisation des incertitudes de mesures : présentation de quelques cas et pratiques usuelles. - FD X 07-022 - (2004)
-
...
Association française de la mécanique de haute précision (MHP) http://www.mhp-France.com
Comité de normalisation des moyens de production (CNOMO) http://www.cnomo.com
Union de normalisation de la mécanique (UNM) http://www.unm.fr
Comité français d'accréditation (COFRAC) http://www.cofrac.fr
Collège français de métrologie http://www.cfmetrologie.com
Bureau international des poids et mesures http://www.bipm.org
HAUT DE PAGE2 Laboratoires nationaux de métrologie
En 2005, un décret conjoint des ministères de l'Industrie et de la Recherche a acté la dissolution du Bureau national de métrologie et le transfert de la mission de pilotage de la métrologie au LNE qui, à cette occasion, a changé de nom et est devenu le Laboratoire national de métrologie et d'essais, mais il a conservé son acronyme LNE. http://www.lne.fr
Avec le LNE, 3 autres laboratoires nationaux participent au dispositif et 7 laboratoires associés.
Institut national de métrologie (INM), institut de recherche du Conservatoire national des arts et métiers
Laboratoire national Henri...
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