Le contrôle de la conformité

La qualité « produit » dans l’entrepriseLa notion d’écart

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Les « spécifications » du produit

Les « procédés de mesurage » et de « contrôle »

Turgot 2005

Sources d’information:Les Mémothech de EléducativeCatalogue MitutuyoGDI Hachette AFNOR

L ’exploitation du Diaporama

Étude - 01Notions générales sur la

« conformité »

Étude - 02Les « spécifications » du produit

Étude – 03Le « contrôle » et

les « procédés de mesurage »

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Étude – 04Les « appareils de mesure »:

catégories, applicationsDurée moyenne: 10 minutes

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La notion de qualité dans l’entreprise

Le concept

SiQualité de la

réalisation, du produit ou du service.

Qualité attendue par le client.

Alors Produit, service, conformes.

La définition 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.

Les objectifsLa 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

donc Client satisfait

Les notions d’écart

Ecart

Qualité prévueen conception

Qualité réaliséeen production

Qualité perçuepar l’utilisateur

Ecart

Ecart mesuré par le contrôle des spécifications

imposées par le BE

Ecart jugé par l’utilisateur(fiabilité, sécurité, coût, ...)

Le coût de la « qualité »

Pour l’utilisateur 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).

Pour l’entreprise 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.

BE, bureau des études

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Les composantes d’une « qualité satisfaite »

Les composantesde la QUALITE

PrésentationEsthétique

CaractéristiquesFonctionnalité Performances

Accueil

connues etjugées

avant achat

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.

jugées aprèsachat ou à

l’usage, maisaussi parl’image

de marque

Délais

Fiabilité

Maintenabilité

Disponibilité

Durabilité

S. A. V. (serviceaprès-vente)

Sécurité d’emploi

Respect del’environnement

Coût globalde possession

Achat

Utilisation

Maintenance

Le produit et ses modèles de représentation structurelleLa représentation

en 3D, dite « en perspective »

La représentationen 2D, dite

« en vues planes »Cette représentation donne une allure générale du produit

Elle permet une lecture géométrique du produit

Surfaces planes

Surfaces cylindriques Elle permet une lecture morphologique du

produit

Trou taraudéTrou débouchant

Gorge

Alésage

Arrondi

Le dessin de définition de produit fini (DF)Il précise les spécifications du produit

C’est le contrat à respecter par le fabricant

Exemple

Exemple

Les spécifications fonctionnelles du produitCes spécifications, portées sur le dessin de définition (DF), sont de plusieurs types

Les spécifications dimensionnelles,

Les spécifications dimensionnelles,

Ici, une « cote en clair », bilimite

Ici, une « cote codée », cotation ISO

Les spécifications géométriquesde forme, ici « planéité »

Les spécifications géométriquesd’orientation, ici « perpendicularité »

Les spécifications d’état de surfaceici « le critère de rugosité »

Les spécifications géométriquesde position, ici « coaxialité»

Les spécifications électriquesDans 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 signauxSpécification dimensionnelle;

tension [ -15V, +15V ]

Spécification dimensionnelle;résistance [ 15kΩ ]

Spécification géométrique;forme du signal de sortie

Les appareils de mesure courants:

Oscilloscope;contrôler la forme et

la fréquence des signauxcomplexes

Contrôleuruniversel;

mesures des grandeurssimples

Les composants d’une spécification dimensionnelle

Objet des tolérances 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.

Définition: Cote: spécification dimensionnelle constituée d’un ensemble de dimensions comprises dans l’intervalle de tolérance [ IT ].

La détermination des composants d’une cote

COTETOLERANCEE

« Cote codée »

« Cote en clair »

Traduit par:

La tolérance d’une cote ISOse déduira des tableaux

Exemple d’étude

25 + 0,26

- 0,14

Dimension nominale(unité mm)

Les ECARTS admissibles(avec leur signe + ou -)

ValeurExpression littéraleComposants

Le calcul des composants de la cote 25 + 0,26- 0,14

Dimension nominale Dnom 25Ecart supérieur ES ou (es) + 0,26

Ecart inférieur EI ou (ei) - 0,14Attention les écarts sont des valeurs algébriques ( >0 ; <0 ou =0 )

Dimension maximale Dmax = Dnom + ES 25,26Dimension minimale Dmin = Dnom + EI 24,86

Dimension moyenneDmoy = [Dmax + Dmin ] / 2

25,06Dmoy = Dnom + [ ES + EI ] / 2

Intervalle de Tolérance

[ IT > 0 ]IT = Dmax - Dmin

ou IT = ES - EI0,40

Les tolérances codées en langage ISO

Exemple d’étude14 H 7Dimension nominale

Symbole de la POSITIONde la tolérance

Symbole de la QUALITEde la tolérance

Le décodage des valeursnumérique de la tolérance

ISO se fait à l’aide destableaux [ NF R 91-011],tels que celui ci-dessous.

Choisir le palier de dimensionscorrespondant à la dimension

nominale; ici 14

Choisir la colonne de la tolérance ISO concernée; ici H7

Attention, les écarts sont exprimés en micromètres

Décodage

14 0+0,018

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Objectif du « contrôle » et sa situation dans le processusConstat et contratLa 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

Fabricationdes bruts

Contrôle deréception

Fabricationdes pièces

Contrôle deproduction

Montagedu produit

Contrôle deproduit fini

Contrôle deposte

Mesurage dimensionnelpar lecture directe

d’une pièce moulée Mesurage indirect parméthode différentielle

Contrôle par attributd’une cote

Vérification du jeufonctionnel de rotation

du galet 2

Exemple

Exemple

ExempleExemple

Le « contrôle » en cours de productionIl 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 directeprincipe: 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.

Le mesurage indirect par méthode différentielleprincipe: 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

Voir un schéma de principeLe contrôle par attribut

principe: vérifier si la valeur réelle de la dimension se trouve bien entre les limites maxiet 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 ».

Voir un schéma de principeRetour au sommaire

Le mesurage par lecture directe

Mesure au pied à coulisseMesure 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

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

Le contrôle par attribut

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

Exemple

Le calibre maxi ne doit pasentrer dans l’alésage

Le calibre mini doit entrersans forcer dans l’alésage

Tamponlisse double

Calibresà limites

Retour aux définitions des méthodes

+0,03

3

0

Les calibres à coulisse Les micromètres

Les comparateurs Les calibres à limites

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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: 0.02incertitude de mesure: M ± 0,02

Capacité (courante): 150mm, 200mmPrécision globale: ± 0,03

Type universel numériqueModèle standard pour usage courant,mesurage extérieur et intérieur

Lecture aisée, mise au zéro avant utilisation,mise à zéro sur n’importe quelle positiondes becs

Lecture de la dimension numérisée,Résolution: 0,01incertitude de mesure: M ± 0,02

Capacité (courante) : 150mm, 200mmPrécision globale: ± 0,02

Les jauges de profondeur à coulisse Modèles conçus pour le mesurage de la profondeur des alésages, rainures, épaulements et évidements.

à vernierau 1/50 affichage

numérique

Les caractéristiques globales de ces instruments sont identiques aux pieds à coulisse de même type

Les micromètres d’extérieur (palmers)

à tambour graduéau 1/100

Micromètre mécanique standard avec isolant,Mesurage extérieur

Lecture délicate(apprentissage à la lecture nécessaire)

Lecture de la dimension sur le tambour graduéRésolution: 0.01incertitude de mesure: M ± 0,01

Capacité : 0-25; 25-50; 50-75; 75-100Précision 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 numériséeRésolution: 0.001incertitude de mesure: M ± 0,001

Capacité : 0-25; 25-50; 50-75; 75-100Précision globale: ± 0,001 jusqu’à 75mm

± 0,002 jusqu’à 100mm

Les micromètres d’intérieur (alésomètres)

à vernier Micromètre mécanique à trois touches,Mesurage intérieur des alésages,grande précision grâce à l’auto centragedes touches à 120°

Lecture délicate(apprentissage nécessaire)

Lecture de la dimension au vernierRésolution: 0.001incertitude de mesure: M ± 0,001

Capacité : 6-12; 12-20; 20-50,livré en coffret Précision globale: ± 0,002

à affichage numérique

Caractéristiques globales similaires,

Lecture aisée par l’affichage numérisée de la dimension

Les jauges de profondeur micrométriques

Les caractéristiques globales de ces instruments sont identiques aux micromètres

de même type.Livrés en coffret avec jeu de tiges

interchangeables

à vernier

à affichage numérique

Les comparateurs à cadran [instruments pour mesurage indirect]

mécaniqueà cadran

Comparateur standard,mesurage extérieuréquipé d’index de tolérances,

palpeur interchangeable.Résolution: 0,01Capacité: 0-10

Précision globale: ± 0,012

à cadrannumérique

mesurage extérieurpalpeur interchangeable.

Résolution: 0,01 ou 0,001Capacité: 0-12

Précision globale: ± 0,02 ou ± 0,003

à palpeurorientable

mesurage intérieur (gorge, alésage, rainure)palpeur orientable à 240°.

Résolution: 0,01 Capacité: 0-0,8

Précision globale: ± 0,008

Les supports de comparateurs

à base magnétique

standard

à tablesupport

Les cales étalons

Livrées en coffret

Étalons prismatiques, en alliages d’aciers spéciaux stabilisés de haute qualité.

Grande précision géométriqueet dimensionnelle.

Précision globale: ± 0,0003

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