Les enjeux du tolérancement De la cotation fonctionnelle à la qualification

Les enjeux du tolérancement

De la cotation fonctionnelleà la qualification

Schneider Electric - Patrick LACHEAU - mai 2004 - Français 2

Schneider Electric en bref

Spécialiste mondial de la distribution électrique et des automatismes & contrôle

Une offre complète de produits et de services pour répondre aux besoins de 4 grands marchés :• Résidentiel,• Bâtiments,• Industrie, • Energie et Infrastructures.

3 marques mondiales : Merlin Gerin, Square D, Telemecanique Présence équilibrée dans 130 pays 74 276 collaborateurs Chiffre d’affaires de 8,78 milliards d’euros Résultat d’exploitation de 1,007 milliard d’euros Résultat net de 433 millions d’euros


Internationalisation des implantations industrielles :Rapprochement des centres de production des marchés locaux

France, Pays de l ’Est, Chine, Indes, Indonésie, Mexique Internationalisation des centres de développement :

France, USA, Mexique, Indes, Chine Regroupement des centres de développement en pôles technologiques

Rapprochement des « cultures de BE » propre à chacune des sociétés originelles :

– Merlin-Gerin « ISO 8015 »– Telemecanique « Cotation fonctionnelle »– Square D « ANSI »

Contexte économique de réduction des coûts Six sigma, QVE, lean manufacturing, sous traitrance.

Globalisation des bonnes pratiques et référence aux normes ISO

Contexte de globalisation mondiale et création de pôles technologiques


La formation chez Schneider Electric

Périmètre d’action France géographique (22 000 personnes)

Spécificité Un Département Formation concepteur et labellisateur de Formation

Quelques chiffres-clé Budget 31 M (200 MF)� Masse salariale + de 4 % Nombre jours de formation : 2 jours/personne/an

Finalités Développer les compétences et l’employabilité des collaborateurs

Projets S’adapter au business de l’entreprise notamment par la prise en compte des

besoins de formation internationaux liés à la globalisation mondiale.


Démarche de conception robuste

Concept

Définition

?C

ON

CEP

TIO

N F

ON

CTI

ON

NEL

LE

Cotation fonctionnelle

et tolérancementstatistique

Détermination des cotes fonctionnelles et optimisation des tolérances:- Pourquoi cette cote ?- Pourquoi ce nominal ?- Pourquoi cette tolérance ?

Modèle CAO / Dessin technique

Formalisation univoque du besoin fonctionnel au travers d ’un langage normalisé


Processus de cotation fonctionnelle

Production

Qualification

Industrialisation

Modélisation CAO

Tolérancement

Analyse desensibilité

Épurefonctionnelle

Modèle desimulation

C.d.C.F. Identification - Quantification - Hiérarchisation des CAEIdentification - Schématisation des cotes fonctionnelles

Prise en compte des paramètres fonctionnels dans un outil de calcul et de gestion interfacé avec une CAO 3D

Validation de solutions permettant l’équilibrage des sensibilités des paramètres fonctionnels

Tolérancement technico-économique permettant de garantir la fonctionModélisation 3D à partir de squelettes fonctionnels pilotés par la cotation en application de l’ISO 8015Maillage complet de l’ensemble des cotes et CAE

Plan de qualification bâti à partir des gravités héritées de l ’AFT et des AMDEC ainsi que du poids relatif des cotes fonctionnellesMesures et rebouclage : capitalisation sur les capabilités et la conception


Hiérarchisation des caractéristiques fonctionnelles : un héritage complexe

Fonction technique 1




CAE11

CAE12

CAE1i

CAE21

CAE22

CAE2i

CAE31

CAE32

CAE3i

CAE41

CAE42

CAE4i

Gra

vité

Cote 1

Cote 2

Cote 3

Cote 4

Cote 5

Cote 6

Cote 7

Cote 8

Cote 9

Cote 10

Cote 11

Cote 12

Fonction de service 2

Fonction de service 1

AFT

AV

AMDEC

Crit

icité

Plan de

qualification

pièces

C.d.C.F.


Schématisation des chaînes de cotes

F2

A01P

L02PRO1SL03S

L02P

L04S

R01E

L03P

Épurefonctionnelle


Validation du concept

DESIGNATION DE LA C.A.E.: F2Réf. de

la pièce(Nom, n°)

Nomde la cote

ValeurNominale

Sensibilitéki

Poidsde la

variance

Histogramme

Poignée A01

L02

L03

R01

L02

L03

L04

R01

Rivet

Socle

10

1 1

9,2

1,7

13,6

1,64,9

6

Résultat C.A.EDispersion arithmétique

Dispersion statistique Loi statistique utilisée :

1,106

Tolérance IT+-

+-

+-

Ecart type : Taux de rebus

-0,0611

0,680,591

-0,505

-0,863

-0,591-1

A01P

L02P

R01E

L02P

RO1SL03S

L04S

L03P

F2

Analyse desensibilité

Modèle desimulation

Équilibre des

sensibilités


Tolérancement statistiqueTolérancement

DE S IG N ATIO N DE LA C .A .E .: F2Réf. de

la p ièce(Nom, n°)

Nomde la cote

ValeurNominale

C oeffic ientd 'in fluence

k i

Poidsde la

variance

Histogramme

Po ignée A01

L02

L03

R 01

L02L03

L04

R 01

R ive t

Soc le

1011

9 ,21 ,7

13 ,6

1 ,64 ,9

6

1°0 ,3

0 ,0750 ,3

0 ,3

0 ,4

0 ,2

0 ,2

R ésulta t C .A.E

D ispers ion a rithmé tique

D is pe rs ion s ta tis tique Lo i s ta tis tique utilis ée : 4 .87

1 ,106

Tolérance IT+-

+- 1 ,363+- 0,684

Ecart type : 0,1404 Taux de rebus 4 / 100 000

-0 ,0611

0 ,68

0 ,591

-0 ,505

-0 ,863

-0 ,591

-1

1,17928,07523,563

0,627

7,33121,3754,462

12,758 *********

********

Dispersion autour

de la moyenne du

lot et dispersion

de la moyenne

des lots de

fabrication

3 Cotes

contribue

nt à 75 %

de la dispersio

n de la

CAE étudiée

A01P

L02P

R01E

L02P

RO1SL03S

L04S

L03P

F2


Tableau croisé des cotes / CAE (poids relatifs)Qualification

Industrialisation

NomL01PL02PL03PA01PD01PD02P

CAE

Valeur23,2119,2103,653,65

IT±0,35±0,3±0,4±1±0,15±0,15

F110,5

0,6

F2

28,123,61,2

F3A

15,20

2,7

F3B

15,25,31,2

F4

0

2,5

F6

01,2

1,2

1,11 1,7 0,6 0,25 0,25±0,6 ±0,68 ±0,51 ±0,63 ±0,24 ±0,16IT Statistique

Cotes critiques pour la CAE F2Cote majeure compte tenu des autres CAE et del’héritage des gravités des fonctions impactées


Formalisation du besoin fonctionnelModélisation CAO


Justifications économiques15 % de l'investissement d'un projet définit

90 % du coût du produit à réaliser

études indus. production

coût du produit

temps

100 %

90 %

75 %

15 %

5 %

coûts engagés par les décisions prises

évolu

tions

relat

ives d

es dé

pens

esL'impact économique et la qualitéL'impact économique et la qualitéobtenus par l'apport deobtenus par l'apport decotation fonctionnelle et ducotation fonctionnelle et dutolérancement statistique sont tels,tolérancement statistique sont tels,que leur application dès la phaseque leur application dès la phased'étude ne peut-être que rentabled'étude ne peut-être que rentable


Conclusion

DANS LE PROCESSUS DE DEVELOPPEMENT, LA CONCEPTION FONCTIONNELLE EST UNE DEMARCHE RATIONNELLE ET RAISONNEE QUI PERMET :

De donner des garanties de réalité industrielle et économique.

L'identification et le suivi des paramètres nécessaires à la maîtrise de la conception et de la fabrication.

De réaliser des dessins techniques conformes à l'utilisation des constituants qu'ils définissent.

D’optimiser la qualification et le rendre pertinent le contrôle des constituants

Documents

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