Il y aura toujours des différences entre le modèle de conception et le modèle de fabrication. L'inspection Article Zéro (Zero Article Inspection ou ZAI TM) répond à la question importante et potentiellement coûteuse: Les différences entre le modèle de conception et de fabrication sont-elles acceptables ?
Qu'est ce que l'inspection Article Zéro?
La première pièce réalisée sur une ligne de fabrication est la première pièce physique inspectée. l'objectif de ce contôle est de vérifier que la pièce a été fabriquée tel qu'elle a été conçue, généralement avec un système CAO - le modèle de conception est la référence.
Dans une entreprise numérique ou un environnement MBE, avant de produire une pièce physique, la dernière représentation numérique de cette pièce est la géométrie 3D avec les information de fabrication (PMI) disponibles avant la génération de trajectoire d'outil, le codage machine ou de découpe.
Dans un environnement d'entreprise numérique ou MBE, l'objectif est de réutiliser directement le modèle «maître», contenant à la fois la géométrie et les informations de fabrication (PMI), pour toutes les applications en aval. Cependant, ces applications n'utilisent pas toujours le modèle «maître» lui-même, mais utilisent plutôt un dérivé de ce modèle. Selon la façon dont les données sont transmises entre la conception et la fabrication, le modèle «maître» peut être traduit ou même complètement remodelé, créant une déconnexion entre les modèles de conception et de fabrication, et augmentant de potentielle variation de la géométrie et / ou des informations PMI entre les deux modèles.
Si la première pièce physique passe par un processus de vérification appelé "Inspection de premier article" ou First article Inspection - FAI, il est logique d'appelé la la dernière révision numérique de cette pièce avant fabrication "Zero Article Inspection" ou ZAI.
Zero Article Inspection ™, ou ZAI ™, est un concept inventé par les experts d'ITI, fruit d'une collaboration étroite avec les clients, les fournisseurs de PLM et les consortiums industriels. ZAI vise à s'assurer que le modèle de fabrication utilisé pour générer les trajectoires d'outils ou les procdures d'inspection correspond au modèle de conception «maître», ou du moins que les différences entre les deux modèles sont identifiées et considérées comme insignifiantes.
Donc, dans un autre angle de vue, le FAI compare le résultat du processus de fabrication - lorsque que la pièce est physiquement fabriquée, par rapport au modèle de conception. Tandis que le ZAI compare le résultat numérique du processus de fabrication, avant la fabrication physique, avec le modèle de conception.
Les variations de géométrie et de PMI entre conception et fabrication soulèvent la question «Pourquoi?». Soudainement, les problèmes de contrôle des révisions, les méthodes d'intégration des modificationset, les risques liés aux changements de modélisation en aval sont évidents. C'est pourquoi Zéro Article Inspection est importante, voire critique, pour tout processus MBE.
ZAI est une étape critique dans le cycle de vie d'un produit - à l'intersection entre la conception et la fabrication - là où la géométrie et le PMI peuvent être examinés et validés. Il est assez tôt dans le processus pour que les fabricants et les fournisseurs réalisent des gains de temps, de coûts et de qualité significatifs - et surtout pour éviter les défaillances causées par les changements entre conception et fabrication.
L'analogie des jumeaux numériques
Un article paru le 13 juillet 2017 dans The Economist explique l'évolution des jumeaux numériques et comment des millions de choses auront bientôt des jumeaux numériques. L'inspection zéro d'un article est analogue à une validation d'un jumeau numérique.
Si les modèles de fabrication et de conception sont équivalents, ils ne contiennent que des variations négligeables et passeront le processus FAI. Mais comme des jumeaux humains, un jumeau numérique peut avoir des différences légères mais significatives qui ne sont pas visibles lors de l'inspection visuelle. Par conséquent, les ingénieurs ont besoin d'un moyen pour discerner si les variations dans les modèles 3D sont significatives ou négligeables avant l'inspection de premier article.
Pourquoi ne pas se fier uniquement à l'inspection de premier article ?
Avant d'aller plus loin, examinons de plus près l'inspection de premier article. Le processus d'inspection (également appelé "inspection d'article nominale" ou "inspection d'article numérique") consiste à fabriquer une pièce physique et à l'inspecter pour s'assurer qu'elle satisfait toutes les exigences spécifiées dans la conception.
Quand une pièce échoue à cette inspection, des retards sont à prévoir et des remaniements sont requis en amont et en aval.
Sources de variation du modèle CAO
Lorsque le modèle 3D se déplace à travers l'entreprise numérique, il existe plusieurs sources de variation qui peuvent être introduites entre la conception et la fabrication. Le modèle de conception 3D et le modèle de fabrication 3D doivent être des jumeaux numériques avec des variations négligeables. Les problèmes tels que les versions désynchronisées, les modifications divergentes et la négligence humaine ne sont généralement pas identifiés avant l'inspection de l'article. Et s'ils sont manqués, ils peuvent causer des problèmes coûteux de garantie de produit, des rappels de produits, ou pire.
Lorsque ZAI est ajouté à votre processus de fabrication, les variations du modèle peuvent être identifiées rapidement et éliminées plus efficacement et à un coût beaucoup plus bas qu'après le processus FAI ou plus tard.
Il est important de noter que lorsque nous parlons d'un modèle CAO, nous entendons une géométrie 3D représentant une forme nominale. Lorsque nous parlons d'un modèle MBD (définition basée sur un modèle), nous entendons une géométrie 3D représentant une forme nominale plus les annotations 3D PMI qui représente la variation admissible de la forme nominale. Ces sources de variation s'appliquent que vous utilisiez des modèles CAD ou MBD.
1. Transmission initiale
Changements apportés au modèle numérique lors du transfert initial de la conception à la fabrication
- Conversion – Si le format du modèle entre la conception et la fabrication est différent, alors, par définition, il doit y avoir une traduction. Et, cela peut conduire à des erreurs. Ceux-ci peuvent être des erreurs avec la géométrie 3D, ou avec les PMI, ou les deux
- Reconstruction– Cela présente un potentiel de variation plus important que la conversion. Si la géométrie du modèle de conception ou PMI est rétrogradée en dessin 2D ou en représentation graphique 3D, l'équipe de fabrication doit reconstruire le modèle 3D. Cette opération peut introduire des variations plus dramatiques parce qu'elle introduit une interprétation humaine, et donc une source d'erreur.
Un changement non intentionel sur un perçage identifié par CADIQ (à droite).
2. Pendant la fabrication
Modifications apportées au modèle de fabrication numérique après le transfert initial
- Certains changements de fabrication sont anticipés. Par exemple, l'équipe de conception peut spécifier dans les PMI où la fabrication peut ajouter un rayon sur des arêtes ou un angle de dépouille, mais ces détails ne sont pas modélisés. Ce sont des changements acceptables et anticipés que l'équipe de fabrication peut faire sans enfreindre les exigences de conception.
- Certains changements de fabrication ne sont pas anticipés mais sont le résultat de limitations ou les processus relatifs aux exigences de conception. Ces modifications sont effectuées afin de faire fonctionner le modèle pour un processus de fabrication particulier. Le secteur manufacturier peut décider que ces changements sont négligeables, et donc ne pas les documenter ou les communiquer. Le risque est que ces modifications puissent enfreindre une exigence de conception connue de l'équipe de conception, mais pas entièrement communiquée à l'équipe de fabrication.
- Parfois, la fabrication apporte un changement et pense qu'elle pourrait avoir un impact sur l'intention de conception, mais pour beaucoup de raisons, ne documente pas et ne communique pas le changement à l'équipe de conception à temps pour que leurs commentaires soient pris en compte.
Exemple de changement: La matière ajoutée au modèle moulé ne s'est pas synchronisé avec le modèle usiné.
3. Changements de conception
Modifications apportées au modèle de conception numérique après le transfert initial
- Certains changements de conception peuvent être mal documentés et l'équipe de fabrication peut donc les interpréter différemment.
- Tout changement de conception non documenté - intentionnel ou non - sera naturellement totalement manqué par la fabrication.
- Les modifications de conception qui, pour une raison ou une autre, ne sont pas intégrées au modèle de fabrication produiront des variations significatives.
Exemple de modification de conception: lors de l'ajout d'un matériau, ce congé a échoué. Le concepteur a supprimé la géométrie d'origine, puis a recréé un nouveau congé. Ceci a été considéré comme un nettoyage de modèle et n'a pas été documenté.
Peu importe où, comment ou qui modifie le modèle de conception ou de fabrication, ces sources de variation sont possibles, que l'environnement de cycle de vie du produit soit multi-CAO ou simple CAO et que l'équipe de fabrication réutilise directement un modèle de conception ou le reconstruise. L'effet peut être minimisé dans un environnement de CAO unique mais jamais complètement éliminé.
L'essentiel est qu'il y aura toujours des différences entre les jumeaux - entre le modèle de conception et le modèle de fabrication. L'inspection de l'article zéro répond à la question importante et coûteuse : Les différences entre le modèle de conception et de fabrication sont-elles acceptables ?
Les fabricants qui souhaitent optimiser l'entreprise numérique, éviter les retouches sans valeur ajoutée et éviter les coûts en aval, doivent adopter une inspection article zéro. Ils ont besoin d'un processus pour identifier les variations avant l'inspection du premier article; et ils doivent traiter toute variation significative avant toute fabrication physique. CADIQ permet la comparaison géométrique et PMI entre plusieurs modèles de formats identiques ou différents.
