L’industrie aérospatiale est un domaine de haute technologie, notamment dans le secteur de la production de moteurs d’avions. C’est sans équivoque un marché en constante évolution. Au cours des dernières années, les principaux joueurs de l’industrie ont poussé les manufacturiers à améliorer leurs moteurs afin d’augmenter leur efficacité énergétique, de réduire leur bruit et d’être plus efficace. Pour obtenir ces résultats, les fabricants de moteurs à réaction ont dû augmenter leurs standards. L’une des principales méthodes mise en œuvre pour atteindre ces objectifs était d’améliorer l’aérodynamisme des ailettes et des aubes en utilisant des tolérances plus serrées et des profils elliptiques 3D plus complexes.
Il y a quelques années, le procédé de finition de surface des pièces des motoristes était exécuté manuellement. Dans certaines usines, il était possible de rencontrer des systèmes automatisés qui effectuaient ce procédé. Ces systèmes étaient de type « aveugle », c’est-à-dire que le travail est dirigé par un programme fixe. Ces solutions automatisées « aveugles » sont toujours valides pour exécuter certains procédés. Cependant, avec les nouvelles exigences de l’industrie nécessitant des améliorations aérodynamiques sur les pièces critiques telles que les ailettes et les aubes, ces méthodes ne s’appliquent plus. Afin d’atteindre des tolérances plus strictes avec un haut niveau de précision, les producteurs de moteurs à réaction n’avaient d’autre choix que d’améliorer leurs procédés de travail.
Cette réalité a créé un nouveau défi pour les entreprises innovantes, leur permettant ainsi de sortir leur épingle du jeu et de développer des solutions automatisées innovantes capables d’atteindre les nouvelles exigences. Par conséquent, des spécialistes en robotique ont proposé des solutions automatisées adaptatives.
Qu’est-ce qu’une solution automatisée adaptative?
La plupart du temps, les systèmes automatisés de base utilisent des robots. Ceux-ci sont répétables, mais pas tout à fait précis. Pour surmonter ce manque de précision, l’implantation d’un système adaptatif est nécessaire. « Adaptatif » signifie que le système est capable de mesurer et d’adapter son procédé en temps réel.
Appliquons cette méthode à un procédé de finition d’ailette : pour débuter, un système de vision prend les mesures des caractéristiques critiques de l’ailette pour déterminer sa géométrie. Cette première étape est primordiale, car les dimensions recensées des pièces varient beaucoup plus que les tolérances requises. Avec la dimension et la géométrie exactes de la pièce, le système adaptatif peut ensuite calculer les paramètres de finition afin d’obtenir un résultat précis à partir de la forme d’origine unique de la pièce. Quand le procédé est terminé, la pièce est de nouveau inspectée pour s’assurer qu’elle entre dans les tolérances. La technologie adaptative est donc essentielle pour garantir que chaque pièce respecte les exigences serrées.
Quels sont les bénéfices de l’adaptatif pour un fabricant?
Les bénéfices évidents de l’automatisation adaptative sont l’amélioration de la qualité et de la consistance de la production, la réduction de la consommation abrasive et donc de son coût, une meilleure ergonomie et sécurité ainsi qu’un rendement plus stable.
De plus, puisque les véritables systèmes adaptatifs prennent en considération les variations des pièces, celles-ci peuvent être moins précises avant d’entrer dans le système automatisé et tout de même passer les tests de qualité. Cela signifie que le procédé de fabrication de pièces ne nécessite plus d’être aussi précis. Les tolérances aux microns seront atteintes à la fin du procédé par le système automatisé adaptatif.
Certains manufacturiers de l’industrie aérospatiale utilisent les mesures recueillies lors de l’inspection d’une solution adaptative à d’autres fins. Des usines à la fine pointe de la technologie utilisent même ces données pour remplacer la mesure de l’épaisseur du revêtement de céramique et l’inspection du profil elliptique.
Quand une solution adaptative est-elle nécessaire?
Lorsque votre procédé de production n’est pas suffisamment constant et que vous sentez son impact sur les tolérances finales, un système automatisé adaptatif sera fortement recommandé pour exécuter la tâche.
De plus, il est évident que le marché aérospatial de la réparation de pièces MRO (Maintenance Repair and Overhaul) est directement concerné par cette technologie. Dans un monde où chaque pièce est très différente puisqu’elle a été utilisée dans un moteur d’avion, les mesures prises par le système de vision au début du procédé sont cruciales pour exécuter le travail et atteindre les tolérances finales. Pour plus de détails sur le développement d’un système automatisé adaptatif pour le marché du MRO, vous pouvez consulter cette étude de cas.*
Comment réussir l’implantation d’une solution adaptative?
Au début d’un projet, le fabricant et son fournisseur en automatisation doivent clarifier quelles sont leurs interprétations des variations de pièces et de la technologie adaptative. De plus, il est important de déterminer quel procédé devra utiliser un système adaptatif. La solution adaptative peut être spécifique à chaque procédé. De plus, il existe différents niveaux de complexité d’adaptatif qui conduisent souvent à des malentendus. Certaines applications requièrent des solutions adaptatives de base et d’autres nécessitent des solutions plus complexes; référez-vous au tableau ci-dessous pour des exemples de niveaux de complexité d’une technologie adaptative.
Il est capital d’établir les besoins réels en automatisation dès le début des discussions. Si toutes les exigences sont clarifiées et comprises par les deux parties au lancement du projet, le succès est prévisible!
Vous en apprendrez plus sur les malentendus liés à la technologie adaptative en lisant notre prochain blogue sur les différentes technologies communément confondues pour de l’adaptatif (l’usinage en boucle fermée, le contrôle de force, la compensation, etc.). Même si ces technologies peuvent faire partie de la solution, elles ne sont pas autosuffisantes pour générer un système adaptatif. Restez à l’affût!
*En anglais seulement.