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Contrôle de la qualité automatisé : Une stratégie clé pour améliorer le rendement des constructeurs de véhicules électriques

Défis : Si les innovations au sein de l'industrie de l'automobile permettent de générer de nouvelles perspectives, de nouveaux défis en matière de contrôle de la qualité apparaissent également

Avec la popularité croissante des véhicules électriques, de nombreux ingénieurs et spécialistes du contrôle de la qualité rencontrent de nouveaux défis lors de l'inspection des pièces. Alors que les automobiles traditionnelles comportaient essentiellement des pièces mécaniques, les véhicules électriques sont dotés de dispositifs électriques et mécaniques complexes, contrôlés par logiciels. S'ils comportent moins de pièces mobiles, les véhicules électriques sont dotés de nombreux sous-systèmes complexes, qui ont tous une influence sur les performances et le comportement de ce nouveau type de véhicule.

C'est pourquoi les équipes de contrôle de la qualité, dont les techniciens sont plus souvent habitués aux véhicules conventionnels, doivent adapter leurs méthodes, leurs outils et leurs processus afin de garantir la qualité et la conformité des composants. De même, les constructeurs de véhicules électriques souhaitent lancer leurs dernières innovations sur le marché au plus vite, obligeant les équipes de contrôle de la qualité à augmenter leur rendement.

Dans cette perspective, et pour améliorer la sécurité de leurs produits, de plus en plus de constructeurs de véhicules électriques se tournent vers des systèmes de contrôle de la qualité automatisé, qui sont installés directement au sein des sites de production des usines. Il est ainsi possible de signaler instantanément les anomalies aux ingénieurs qui peuvent apporter des mesures correctives rapidement. Réaliser des inspections plus rapidement permet d'améliorer le rendement et d'accélérer la mise sur le marché.

Les méthodes de contrôle de la qualité inefficaces et le manque de main-d'œuvre réduisent le rendement

Avec un marché du travail actuel aussi concurrentiel, il existe un manque évident de main-d'œuvre possédant l'expérience et l'expertise requise pour effectuer des inspections du contrôle de la qualité efficaces.

Les inspections manuelles ou effectuées avec des machines de mesure tridimensionnelle (MMT) traditionnelles sont chronophages. De plus, elles dépendent du niveau d'expérience de l'opérateur et sont source d'erreurs humaines. Les MMT se trouvent souvent dans un laboratoire dédié, ce qui demande beaucoup d'effort de programmation et d'installation, ainsi que des allers-retours avec la ligne de production. Les MMT ont un fonctionnement plutôt lent et doivent être utilisées par des experts métrologistes. Tous ces facteurs ralentissent grandement l'exécution des inspections de contrôle de la qualité.

Des inspections laborieuses dues à des pièces de véhicules électriques et des types de production complexes

Effectivement, les pièces et les sous-systèmes des véhicules électriques sont souvent plus complexes que pour les véhicules traditionnels et les inspections peuvent nécessiter des étapes supplémentaires. Par exemple, certaines technologies d'inspection conventionnelles peuvent être très sensibles aux finitions des surfaces; des surfaces qui peuvent nécessiter une préparation, en appliquant une poudre, afin de réaliser les inspections correctement. Ces préparations demandent du temps supplémentaire et sont difficiles à anticiper, mais cela peut influencer l'exactitude de l'inspection.

De plus, il n'est pas possible de retravailler certaines pièces de véhicules électriques. Cela signifie qu'une ligne de production peut être immobilisée si un problème de qualité n'est pas détecté et qu'une pièce non conforme est ajoutée à cette ligne. C'est pourquoi les constructeurs de véhicules électriques exigent souvent de mesurer la totalité des pièces avant d'entrer en production de série avec un temps de cycle spécifié.

Il faut également mentionner que l'industrie automobile adopte des types de production à forte variabilité et faible volume pour les véhicules électriques. Cela signifie que les équipes de contrôle de la qualité doivent constamment modifier les programmes de la MMT, ce qui demande du temps et de l'expertise de la part d'un métrologiste expérimenté.

Ligne d'assemblage du support moteurLigne de montage du support moteur
Crédit : Walter Automobiltechnik

 

Trouver le bon équilibre entre vitesse et exactitude

Comme nous l'avons constaté plus haut, les inspections manuelles traditionnelles ou avec MMT dépendent des compétences d'un technicien, ce qui peut compromettre l'exactitude, la fiabilité et la répétabilité des données. Les MMT sont particulièrement sensibles aux vibrations, à la poussière et à l'humidité de l'environnement de production. Elles sont souvent isolées par des plaques de béton pour garantir l'exactitude des inspections. Le déploiement d'une nouvelle MMT est donc relativement coûteux et complexe.

Parlons également de l'exactitude. Les MMT traditionnelles sont très précises, souvent plus que le requiert leur utilisation. Par exemple, les tolérances les plus faibles nécessaires pour l'emboutissage ou les soudures d'un profil de surface et des points de coupe sont de +/- 0,5 mm. Il n'est même pas rare de rencontrer des tolérances de +/-1,0 et +/-1,5 mm. L'exactitude d'une MMT (jusqu'à quelques microns) est de 10 à 100 fois plus précise que la plus faible de ces tolérances ! Cela signifie que les MMT sont souvent plus précises que le nécessitent leurs applications. C'est pourquoi l'utilisation des MMT devrait être réservée aux quelques cas pour lesquels leur exactitude est utile et que des technologies plus rapides devraient être utilisées pour la majorité des pièces.

Solutions : Des solutions de contrôle de la qualité automatisé pour améliorer l'efficacité et le rendement des constructeurs de véhicules électriques.

Les solutions de numérisation 3D pour le contrôle de la qualité automatisé R-Series™ de Creaform sont idéales pour les constructeurs de véhicules électriques qui souhaitent améliorer l'efficacité de leurs inspections sans compromis sur l'exactitude et sans nécessiter de main-d'œuvre trop qualifiée.

Le MetraSCAN 3D-R™ est un scanner sur MMT optique performant monté sur robot, qui peut facilement s'intégrer à n’importe quel processus de contrôle de la qualité automatisé pour l’inspection en ligne. Quel que soit le type de production (forte ou faible variabilité, faible volume ou élevé), le MetraSCAN 3D-R représente une solution clé en main avec un traqueur optique C-Track au sein d'une cellule CUBE-R™ ou dans le cadre d'une configuration personnalisée.

  • Productivité élevée
    Les équipes de contrôle de la qualité peuvent capturer jusqu'à 1 800 000 mesures par seconde, quels que soient les surfaces, les revêtements, la taille des pièces et les caractéristiques géométriques.
  • Multitâches
    Avec l'association du MetraSCAN 3D-R et de la plateforme logicielle Vxelements de Creaform, les inspecteurs peuvent effectuer simultanément l'acquisition et l'analyse des données, pour accélérer le rendement.
  • Conception industrielle robuste
    Idéale pour n'importe quel environnement de production, les équipes de contrôle de la qualité peuvent atteindre une exactitude de 0,025 mm (0,0009 po) au sein de l'atelier, indépendamment des instabilités, des vibrations et des variations thermiques.
  • Étalonnage automatique
    Aucun écart d'exactitude sur le temps malgré l'amélioration du rendement.

Contrôle de la qualité automatisé du support moteur à l'aide du MetraSCAN 3D-RContrôle de la qualité automatisé du support moteur à l'aide du MetraSCAN 3D-R
Crédit : Walter Automobiltechnik

 

Avantages : Obtenez des résultats d'inspection précis et rapides avec le contrôle de la qualité automatisé

Les constructeurs qui mettent en œuvre une solution de contrôle de la qualité automatisé, qu'elle soit clé en main ou personnalisée, peuvent effectuer des inspections plus rapidement, avec une exactitude élevée et sans nécessiter de main-d'œuvre trop qualifiée.

De plus, il est possible d'intégrer le MetraSCAN 3D-R au sein d'une ligne de production rapidement et sans nécessiter de formation étendue ou de temps d'arrêt.

Mise en œuvre et formation rapides

Grâce à sa conception et sa facilité d'utilisation, il est possible d'installer le MetraSCAN 3D-R en une seule semaine. Il est possible de former des techniciens de tout niveau en une seule journée. Cela permet d'éliminer une problématique pour les ressources humaines des constructeurs et de réduire les temps d'arrêt lors de la mise en œuvre du système de contrôle de la qualité automatisé.

Des inspections dimensionnelles 100 % complètes plus rapidement

Alors que les constructeurs de véhicules électriques doivent mettre leurs dernières innovations sur le marché plus rapidement, les solutions de contrôle de la qualité automatisé, telles que le MetraSCAN 3D-R, permettent d'effectuer l'acquisition des données plus rapidement, sans compromis sur l'exactitude, la fiabilité et la répétabilité des données.

Certains constructeurs utilisent le MetraSCAN 3D-R pour réduire la durée d'acquisition des données des inspections de quelques heures à quelques minutes, tout en ayant la certitude que les pièces approuvées sont conformes aux spécifications et aux réglementations de l'industrie. Une capacité d'inspection supérieure contribue à améliorer le rendement.


logo WAT

Walter Automobiltechnik GmbH, un fournisseur allemand réputé de pièces et d'accessoires pour certains grands FEO des industries de l'automobile et de la moto, a récemment ajouté deux systèmes MetraSCAN 3D-R au sein de son système de contrôle de la qualité automatisé personnalisé, afin de pouvoir évaluer la qualité d'un support moteur pour une voiture électrique et assurer un temps de cycle court.

Le support moteur a été conçu en soudant des pièces structurelles avec des géométries complexes, ce qui rendait leur inspection difficile et chronophage. Le support a également été développé à l'aide d'acier galvanisé réfléchissant, ce qui rend l'inspection encore plus complexe.

Grâce au MetraSCAN 3D-R, qui a permis à l'équipe de contrôle de la qualité de capturer un nombre élevé de mesures par seconde, Walter Automobiltechnik a pu fortement réduire les temps d'inspection pour le support moteur, de 1 heure et 30 minutes auparavant à seulement 8 minutes ! Walter Automobiltechnik n'aurait pas pu atteindre un tel rendement avec une MMT traditionnelle.

Le MetraSCAN 3D-R a permis à l'entreprise de réduire l'empreinte de son atelier grâce à un robot de taille réduite, capable de couvrir toute la surface de la pièce. Walter Automobiltechnik a pu économiser de l'argent sur l'investissement pour le robot et, grâce à l'espace gagné lors de l'intégration, moins de changements ont été nécessaires sur le site de production.

L'entreprise prévoit ajouter davantage de scanners sur MMT optique MetraSCAN 3D-R dans un avenir proche, afin d'accélérer ses autres lignes de production.

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