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GIFA 2019 N°7– Contrôle et Mesure … des solutions en ligne de plus en plus intégrées

Retour sur la GIFA 2019 sous l’angle du contrôle et de la mesure sur les produits et les matériaux. Avec une digitalisation croissante, soit par l’automatisation des contrôles, soit par l’intégration d’outils portables ou en ligne, au sein de l’usine 4.0 connectée, ce sont aujourd’hui des solutions diversifiées couvrant différentes gammes de précisions qui sont proposées aux industriels, pour des prises de décision de plus en plus fiables, rapides et autonomes, sur les lignes de production. La mesure et le contrôle en production commencent par la collecte et exploitation intelligente des données, déjà évoquée précédemment. On rappellera ici les solutions (algorithmes et collectes de données en temps réel) développées par ProserviceTech, Foseco ou Novacast autour de l’analyse thermique et du pilotage des paramètres de fusion, ou encore par les fournisseurs de machines sous pression (Bühler,  Italpresse Gauss,  Frech,  Idra …) sur des approches digitales intégrant le Machine Learning (ML), les algorithmes d’intelligence artificielle (AI) et d’autres outils au service de « décisions intelligentes » par l’opérateur sans intervention extérieure, dans la même lignée que le concept de «fonderie connectée complète» présenté par Norican Group.  Si l’on se concentre maintenant sur les contrôles et mesures des produits et des matériaux, on trouve ici une gamme élargie de produits d’atelier ou de laboratoire, portatifs ou fixes, couvrant différents niveaux de précision et de performance, et proposée par des professionnels de la mesure.  

On peut citer les solutions de GOM construites autour de la mesure optique, avec des développements plus récents revendiqués sur la technologie ATOS 5 qui chasse le micron (plus précis et plus rapide), pour une performance améliorée, y compris sur surfaces brillantes, et de nouvelles générations de « Batch Process Scanning Boxes » (BPS) visant clairement de passer au contrôle en ligne automatisé sur des lots de pièces (mis sur étagère et traités pièce par pièce en automatique) par opposition aux solutions manuelles.. Le contrôle tomographique en production est également mis en avant avec le GOM CT, en revendiquant ici le contrôle en ligne automatisé sur pièces de grande taille. Un exemple de rétro-engineering est aussi présenté en partenariat avec l’entreprise Rolf Lenk Werkzeug & Maschinenbau (outillage et mécanique), qui a intégré la fabrication additive métal, et utilise les solutions de métrologie 3D, ATOS Core de GOM, pour reconstruire des géométries unitaires et les reproduire en 3D métal.

Creaform propose des solutions de contrôle 3D en ligne, avec 3 produits mis avant, les deux derniers étant les plus récentes innovations, primées au Reddot Award 2019 :

  • CUBE-RTM, une cellule de Scan 3D pour pièces de grande dimension (jusqu’à 3 mètres d’envergure), équipée d’un système de mesures coordonnées (précision améliorée par photométrie automatisée (C-TrackTM), et référencement dynamique, utilisant le système MetraSCAN3DTM avec calibration automatique,
  • Go!SCAN3DTM, Scan 3D portable autorisant la mesure sans préparation préalable de la pièce, le produit et le scanner peuvent être déplacés pendant la mesure (référencement dynamique), avec une rapidité de mesure revendiquée (jusqu’à 1 500 000 mesures/sec, lumière blanche 99 lignes, maillage instantané), et une résolution à 0,1 mm.
  • HandySCAN3DTM, Scan 3D portable de classe métrologique revendiquant une précision de mesure à 0,025 mm (0,020 à 0,040 mm/m de précision volumétrique), avec référencement dynamique et rapidité de mesure (jusqu’à 1 300 000 mesures/sec, grande zone de numérisation (11 laser crosses scanning area), et une résolution à 0,1 mm.

Solutions de scan 3D portable (Creaform)

Fig.1 –Solutions de scan 3D portable (Creaform)

 

3D Systems pour sa part, présentait Geomagic® Control X™, système de contrôle 3D par scan dont la vitesse de mesure a été multipliée par 3 par rapport aux versions précédentes,

 

Contrôle par scan 3D Geomagic® Control X™ (3D Systems)

Fig.2 –Contrôle par scan 3D Geomagic® Control X™ (3D Systems)

De son côté, Limess propose des solutions de mesure optique pour l’industrie et la recherche, avec des produits allant des capteurs de contraintes à la corrélation d’image et aux scanners 3D. 
Limess propose et revend des systèmes de mesure de type scanners (0,3 mm de précision de mesure sur des dimensions de 10mx10mx10m et plus !) exploités notamment sur les sites industriels tels que ceux d’Airbus ou Alstom. 
Limess présente également des systèmes d’imagerie de laboratoire sur essais mécaniques (systèmes multi-caméras pour visualiser et mesurer en temps réel ce qui se passe lors d’un essai de rupture par exemple).
Outre ses spectromètres compacts (easySpark), et autres analyseurs DX « de paillasse » (Equinox 100, Equinox 1000) plus accessibles et permettant  d’identifier les phases à la différence de la FX) on notera de nouvelles solutions d’analyse portable des métaux, proposée par ThermoFischer Scientific dans sa gamme ThermoScientific :

–     L’analyseur à fluorescence X (XRF) Niton™ XL2, pour une analyse élémentaire immédiate (calibration automatique) et non destructive des matériaux constituant les alliages, du titane au nickel (Mg, Cr, Fe, Cu … tout sauf C &H), ainsi que l’analyse élémentaire de traces et d’impuretés métalliques (P, S <0,1%), utilisable y compris pour de l’analyse de traitement de surface,

–     Un nouveau système laser portable (précision jusque 100 ppm pour le carbone),

–     De nouveaux systèmes LIBS portables (qui devraient bientôt sortir) (précision de mesure sur le carbone, mais nécessité d’une surface lisse).

ThermoFischer a également intégré les activités de FEI il y a 3 ans, spécialiste en « MEB de table », qui a développé notamment l’analyse automatique des inclusions dans les aciers avec le système Metals Quality Analyzer (MQATM).

Système Metals Quality Analyser MQATM (ThermoFischer)

Fig.3 –Système Metals Quality Analyser MQATM (ThermoFischer)

Plusieurs systèmes de contrôle RX sont également présentés sur le stand de Bosello, filiale de Zeiss depuis fin 2017 et en particulier les produits :

  • SRE HEX, cellule compacte de radioscopie industrielle avec option CT (Computer Tomography) et processeur IP BHT (filtre HDR, Hyghly Dynamic Radioscopy, sur toutes les versions avec panneau digital),
  • WRE THUNDER 3, cellule d’inspection grande vitesse pour roues aluminium, avec  reconnaissance de défaut automatique (système BHT ADR), 
  • OMNIA, cellule de radioscopie industrielle avec option BHT ADR (reconnaissance de défaut automatique) et système DDA (Digital Detector Array),
  • VOLUMAX de ZEISS (qui avait également son propre stand), tomographe industriel RX grande série en ligne avec évaluations positives/négatives permettant que les pièces inexploitables puissent être exclues. L’interface utilisateur (du système d’exploitation de ZEISS METROTOM) simplifie l’utilisation des opérateurs, associée au système ZEISS CALYPSO et logiciel de visualisation ZEISS CT qui permettent l’évaluation métrologique et le traitement ensuite à l’aide du système de qualité des données, ZEISS PiWeb.
Tomographie et reconnaissance de défaut (Besello)

Fig.4 -Tomographie et reconnaissance de défaut (Besello)

 

Tomographie RX en ligne (Zeiss)

Fig.5 – Tomographie RX en ligne (Zeiss)

Plusieurs systèmes de contrôle RX et reconnaissance automatique de défauts (ADR), sans intervention de l’opérateur, sont également présentés par VisiConsult : XRH222 microfocus & robotstar, XRH Gantry, Gantry 600 kV & Palette … VisiConsult se positionne sur l’automatisation du contrôle RX. Ses conceptions modulaires permettent l’inspection manuelle, l’ ADR (Automated Defect Recognition) et le contrôle tomographique (CT) sur une même unité.

Les procédés ont été automatisés en collaboration avec ABB. Le système peut être placé directement sur ligne de production, et combine pour la première fois sur ligne, l’ADR et le CT pour un contrôle 3D possible sur 100% des pièces en production. Les contrôles peuvent porter sur les épaisseurs de toiles, les défauts internes, des conformités dimensionnelles (versus nominal).

Autant de développements (tous ne sont pas cités ici) qui visent une intégration au plus efficace des contrôles de production en ligne.

N’hésitez pas à nous contacter pour tout complément d’informations. Patrick Bouvet, Expert Contrôles Non Destructifs chez CTIF.