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Développement d’un cas industriel : Poignée de fenêtre TECHNAL

FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation. SOMMAIRE. - Positionnement de la fonction « pré industrialisation ». Développement d’un cas industriel : Poignée de fenêtre TECHNAL. - Problématiques liées aux études de pré industrialisation. Études de pré industrialisation. Besoin

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Développement d’un cas industriel : Poignée de fenêtre TECHNAL

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  1. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation SOMMAIRE - Positionnement de la fonction « pré industrialisation ». • Développement d’un cas industriel : • Poignée de fenêtre TECHNAL - Problématiques liées aux études de pré industrialisation.

  2. Études de pré industrialisation Besoin CdCF produit Produit Processus Matériau Procédé Moyens Conception préliminaire Pré conception du produit Conception détaillée et pré industrialisation Pré conception de la pièce Par pièce, analyse de la relation produit – matériau – procédé Conception détaillée pièce Par pièce, élaboration du processus prévisionnel, validation du procédé, définition d’un brut capable Validation d’un principe d’outillage Conception détaillée produit Par pièce, spécification dimension- nelle et géométrique critique Élaboration du CdCF outillage Conception spécifiée pièce Choix des moyens Industrialisation Définition du processus et des paramètres de production Validation du processus par simulation Étude, réalisation et qualification des outillages Optimisation du processus Rédaction du dossier d’industrialisation Production Configuration des moyens Lancement de la production Production Qualification du produit Contrôle et suivi de la production Gestion des ressources humaines et matérielles

  3. Élément translaté par la poignée Tôle Verre FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Étude: Poignée de fenêtre TECHNAL Manœuvre de fenêtre jalousie ou pare soleil Marchés : International pour « pare soleil » Pays tropicaux pour «fenêtre jalousie »

  4. Poignée gauche Poignée neutre Poignée droite LOCAL FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Situation d’utilisation des poignées Fenêtre jalousie ou Pare soleil

  5. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation CONTRAINTE D’ENCOMBREMENT La poignée doit s’intégrer dans un profilé

  6. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation EXIGENCES DE PRODUCTION Production annuelle 50000 (progression 5% par an) Lancement mensuel par lot de 4200 Produit livré sous « blister », payé 11,60€ l’unité Disponibilité immédiate de 500 produits de chaque référence

  7. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation L’entreprise: BESSEDE & DUPLEIX Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  8. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation L’activité BESSEDE & DUPLEIX : Aéronautique, domotique, armement, outillage, biens d’équipement… Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  9. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  10. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  11. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… • FRAISAGE CN • 3 centres Chiron DZ15 vertical – 3 axes – • (12 outils ) (x 420, y 300, z 425) - équipé "embarreur » • 4 centres Brother TC324N vertical – 3 axes – • (14 outils ) (x 420, y 320, z 260)– table pendulaire • 3 centres Mitsui Seiki vertical – 3 axes • (48 outils) (x 700, y 450, z 450) • 2 centres Mori Seiki SV40 vertical – 4 axes – • diviseur NIKKEN - (30 outils) (x 600, y 430, z 560) • 1 centre horizontal palettisé - 4 axes – • MAZAK FH-4800 (40 outils ) (x 560, y 610, z 560) • CONTRÔLE • 1 MMT JOHANSSON J07 • tête motorisée, logiciel JoWin (METROLOGIC) (x800, y700, z600). Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  12. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… • SCIAGE • 1 scie EMMEGI 650 (lame ø 650) • 1 scie EISELE à commande numérique (lame ø 250) • 1 scie EISELE (lame ø 350) • 1 scie EISELE (lame ø 450) • 1 scie KASTO VBS 242 alternative (ø 200, carré 180 x 180, plat 204 x 200) • 1 scie RGA automatique coupe biaise • 1 scie RGA semi automatique (carré 60 x 60, plat 50 x 80, course 490) • 1 scie DOALL à ruban verticale (plat 500 x 430) • 1 scie MEBA 300 automatique à ruban horizontal (ø 310, carré 270 x 270, plat 350 x 210) • 1 scie à tôle METASEG • 1 scie RGA ZEUS (lame ø 650) • EBAVURAGE • 3 vibrateurs TROWAL de capacités respectives 125 L, 250 L et 750 L • 1 ébavureuse RSA à brosse • 1 sécheur TROWAL • CONDITIONNEMENT • 1 machine à emballer TECHNIMODERM ( étiquetage code à barre ) Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  13. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation BESSEDE & DUPLEIX : Organisation Une direction et un service commercial Un petit bureau d’étude équipé DAO 3D Un petit bureau des méthodes équipé FAO Un magasin de stockage associé à une zone de débit des bruts Un atelier de production CN Un atelier parachèvement des pièces Un atelier assemblage et conditionnement des ensembles Un laboratoire de métrologie avec logiciel associé Une association d’insertion partenaire pour l’assemblage de sous-ensembles mécaniques Effectif: 70 - ISO 9001 - www.bessede-dupleix.com

  14. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Quelles sont les étapes de la vie du produit dans l’entreprise ces 10 dernières années? • Une version V1 d’origine, brevetée mais peu satisfaisante , ni d’un point de vue usage, ni d’un point de vue coût de production. • Une version V2, revue en conception pour satisfaire les fonctionnalités et diminuer les coûts de production et d’assemblage. Solution également brevetée . • Une version V3, optimisée pour améliorer les performances et s’adapter au mieux aux moyens de l’entreprise. • Une version V3’, quasiment identique, mais validée au regard de nouveaux moyens de production acquis par l’entreprise. Quel est le positionnement des activités du « technicien en pré industrialisation » dans ces évolutions?

  15. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation V1 V2 • 11 références «pièces » • 19 références «pièces» • 3 références « produit fini » • 2 références « produit fini » • Manœuvre en 10 tours (trop élevé) • Manœuvre en 5 tours • Perçage avec localisation précise, assemblage peu aisé • Assemblage facile et rationnel (gain de temps 30%) • Baisse des coûts de production • Usure importante au niveau du guidage des axes

  16. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation V1 V2 • Dans le cadre d’un dialogue avec le concepteur,l’activité du « technicien en pré industrialisation » consiste ici à: • faire apparaître les surcoûts de production sur chaque version, • à argumenter sur les difficultés techniques résultant de la conception.

  17. De nombreuses évolutions qui concernent des modifications de formes, de matériaux, en relation avec la faisabilité technique des procédés, les moyens disponibles, le processus prévisionnel, les coûts de fabrication et d’assemblage. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation V2 V3 Une version optimisée du produit Quelles problématiques de production motivent ces évolutions?

  18. Les pièces étudiées FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Le projet de produit

  19. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation V2 V3 Matière: Acier Cadmié Matière: Inox Problématique: Pour un matériau donné, identifier ce qui relève du procédé primaire, de l’usinage, du traitement de surface Quelques incidences sur procédé/processus

  20. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation V2 Modifications de la course, de la butée haute, de la butée basse V3 Matière: acier Suppression d’un usinage Matière: bronze Quelques incidences sur Produit/procédé/processus

  21. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Version 2 Version 3 Matière: C 35 Matière: Cu Zn 40 Pb 3 Phase: 20 Fraisage Perçage Taraudage Tronçonnage Phase: 20 Décolletage Dressage Perçage Filetage intérieur Tronçonnage Phase: 30 Fraisage Usinage deux tenons Phase: 30 Fraisage Contournage 1° tenon Problématique: Établir et comparer les processus prévisionnels Phase: 40 Fraisage Contournage 2° tenon

  22. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation centre d’usinage 3 axes à broche verticale Version 2 Version 3 Moins de surfaces à usiner. Possibilité d’associer les surfaces. Trajectoire d’usinage Trajectoire d’usinage Usinage possible en train de fraises. Une seule direction d’usinage et 1 posage. Pièces montées en ‘’grappe’’. Usinage en contournage uniquement. Deux directions d’usinage et 2 posages.

  23. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Ecrou Version 3 Outillage phase 30 (Machine BROTHER TC-32A) Problématique: Définir un principe d’outillage et/ou rédiger un cahier des charges d’outillage

  24. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Ecrou Version 3 Outillage phase 30 (Machine BROTHER TC-32A) Problématique: Valider l’aptitude à l’emploi d’un outillage

  25. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Profil obtenu à un coût identique Limitation de l’hyperstaticité V2 V3 Forme obtenue par extrusion Réduction d’une direction d’usinage par modification de la solution du guidage du ressort

  26. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Évolution de la solution constructive du positionnement du ressort Positionnement du ressort dans un alésage du corps de boîtier V2 Positionnement par la forme extrudée dans une direction Positionnement par les deux glissières latérales dans l’autre direction V3

  27. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Limitation de l’hyperstaticité lors du montage sur la fenêtre Procédure de pose sur la menuiserie aluminium mobilités Montant de la fenêtre Alignement sur le profilé Contre perçage et pose des vis Accrochage de la crémone

  28. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Corps de boîtier (version 2) Corps de boîtier (version 3) Evolution de formes fonctionnelles relatives au montage de l’ensemble sur la fenêtre par les aluminiers Profil usinable dans la même direction

  29. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Corps de boîtier (version 2) Corps de boîtier (version 3) Brut d’extrusion Brut d’extrusion Evolution de forme liées à des contraintes de fabrication • Logement du ressort obtenu lors de l’extrusion: • Moins de matière à extruder, • Suppression d’une direction d’usinage. Pièce finie Pièce finie • Le coût de la filière est amorti par la taille de la série.

  30. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Produit V3 brut capable Problématique: Dialoguer avec un spécialiste de première transformation pour valider le profil et estimer le coût de l’outillage

  31. Phase 30 Phase 40 Phase 50 FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Corps de boîtier (version 3) Problématique: Valider l’aptitude à l’emploi d’un outillage Centre d’usinage 3 axes à broche verticale Problématique: Établir le processus prévisionnel en cohérence avec les moyens disponibles

  32. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Assemblage par vissage et collage Forme obtenue par moletage, assemblage à la presse V2 V3 Gains sur procédé/processus sans modifier la fonction technique d’assemblage Problématique: Estimer le coût des procédés

  33. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation V2 Modification du profil de la vis pour s’adapter au choix d’un écrou taraudé et non fileté V3 Gains sur procédé/processus sans modifier la fonction technique de liaison hélicoïdale Problématique: Choisir un outillage associé à une machine

  34. PRESENTATION du PRODUIT V3 02 13 08 14 06 01 09 04 07 11 12 03 05 10 FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation

  35. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation NOMENCLATURE DU PRODUIT V3

  36. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Arbre d'assemblage pour les co-traitants Produit V3 Problématique: Établir le processus prévisionnel d’assemblage destiné à l’association co-traitante

  37. Croquis A1 Croquis A2 Croquis A3 Croquis A4 Croquis A5 Croquis A6 Croquis A7 Croquis A9 Croquis A10 Croquis A8 FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Gamme d’assemblage Produit V3

  38. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Produit V3 spécifié Problématique: Valider la conception détaillée du produit

  39. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Produit V3 spécifié Problématique: Valider la conception détaillée du produit

  40. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Évolutions actuelles en cours: passage de V3 à V3’ Pour répondre à un gain de productivité Pour augmenter la réactivité et l’autonomie de l’entreprise sur ce produit Pour mieux utiliser les nouveaux moyens de production récemment acquis (centres Chiron avec embarreur pour l’écrou, machine 4 axes pour le boîtier)

  41. Centre d’usinage BROTHER TC-32A X- Y- FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Machine existante Station usinage Station chargement Centre d’usinage vertical 3 axes (broche 12000tr/min) Table « pendulaire » (880x550mm)

  42. Table pendulaire BROTHER TC-32A FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Les déplacements suivant les axes X,Y,Z sont associés au montant Zone 1 « usinage » Broche d’axe vertical Zone 2 « chargement / déchargement » L’organisation en permutation circulaire nécessite 3 porte-pièces: 1 en zone 1 « usinage » 1 en zone 2« chargement / déchargement » 1 en zone 3« montage / démontage des pièces » Zone 3 « montage / démontage des pièces » Débits Pièces usinées Aménagement et organisation du poste

  43. Centre CHIRON avec embarreur FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Nouvelle machine Centre d’usinage vertical 3 axes (broche 18000tr/min – changement d’outils copeau à copeau) Embarreur (72 positions angulaires)

  44. Embarreur centre CHIRON Zone d’usinage FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Poupée réglable support de barre Sciage de la barre Poupée mobile tirage de barre BROCHE

  45. PERFORMANCES Centre CHIRON + Embarreur FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Le procédé MPS(1) de fraisage grande vitesse de pièces en une opération à partir de barres est une nouvelle façon de produire (2001) pour les industries manufacturières • Possibilité d’obtenir des pièces finies en une opération • - Une productivité améliorée de 20 à 50 %* • Une économie opérateur de 60 à 80 %* • Une économie en outillages, prises de pièces de 30 à 60 %* • Une facilité d'exploitation, grande flexibilité, des changements de séries en quelques minutes. • *comparé aux solutions centres d'usinage palettisés (1) MPS : Michel Pioch Système – St Céré - 46000

  46. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation PERFORMANCES Centre CHIRON + Embarreur FLEXIBILITÉ: le procédé MPS est adapté à tous types de séries Petites séries : faible coût outillage et facilité de changements de série Aéronautique (glissières de sièges….) Grandes séries : productivité, automaticité, un opérateur pour plusieurs machines Loisirs (rollers…….) Second œuvre bâtiment Automobile (1) MPS : Michel Pioch Système – St Céré - 46000

  47. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Problématique: Pour répondre à une augmentation de la productivité et à une diminution des coûts: choisir le couple procédé/processus pour une pièce donnée en fonction des moyens disponibles. Sol. 3- Par taraudage dans la barre Taraudage en barre sur centre Chiron Tronçonnage à la fraise Sol. 2- Par taraudage après débit Usinage en grappe sur centre Brother Taraudage au taraud machine suite à la modification de la section du filet Sol. 1- Par décolletage Usinage dans la barre Filetage intérieur à l’outil à fileter Tronçonnage Gain en matière / sol 1 Maîtrise dans l’entreprise Qté de lancement + faible Coût + faible pour l’entreprise Gain en temps / sol 2 (diminution de la manutention)

  48. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Phase 30 Corps de boîtier (version 3) Phase 40 Centre d’usinage 3 axes à broche verticale Phase 50 3 posages

  49. W n W n+90° FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation Corps de boîtier ( version 3’ ) Phase 30 Centre d’usinage 3 axes à broche verticale existant Phase 40 Centre d’usinage 4 axes à broche horizontale nouvellement acquis 2 posages Problématique: Comparer les processus prévisionnels, choisir des moyens , rédiger un cahier des charges d’outillage

  50. FONCTION:Technicien procédé en pré industrialisation C01. Proposer et argumenter des modifications de la pièceliées aux difficultés techniques et aux surcoûts des procédés C03. Pour chacun des procédés visés,proposer un processus prévisionnel et des principes d’outillages associés C04. Valider le choix du couple matériau-procédéd’élaboration au regard de la géométrie et des spécifications de la pièce à produire C05. Spécifier les moyens de productionnécessaires (machine-outil, outil, outillage…). C06. Établir les documentsdestinés aux partenaires co-traitants et sous-traitants.

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