L'homme comme facteur dominant dans le processus de mesure

La conférence spécialisée sur la métrologie de la production à la NTB de Buchs (canton de Saint-Gall) est devenue une date fixe pour les spécialistes de la métrologie. Il se tient maintenant pour la huitième fois et, outre un programme de présentations très technique, il propose également une exposition commerciale permettant un contact direct avec les fabricants d'équipements de mesure et les prestataires de services. Nous nous sommes entretenus avec le professeur Michael Marxer, responsable de l'événement, sur les principales tendances en matière de technologie de mesure de la production.

Métrologie de la production et industrie 4.0 : comment ces mots à la mode sont-ils liés ?
Michael MarxerAu cœur de l'industrie 4.0 se trouve l'Internet des objets et les "cybersystèmes physiques" en interaction. Les systèmes de fabrication, les processus de fabrication, les processus administratifs et l'ingénierie sont virtuellement cartographiés, mis en réseau et totalement intégrés. La technologie de mesure de la production est nécessaire pour obtenir des informations sur les systèmes et les processus de fabrication. La métrologie de la production est un outil décisif pour l'industrie 4.0 dans la mesure où, d'une part, des informations sur les processus individuels sont générées et, d'autre part, les dépendances dans les chaînes fonctionnelles peuvent être examinées à l'aide de la métrologie de la production.

Dans les sujets de présentation, on trouve des termes tels que "rapide et robuste", "complexe", "ultra-précision" : dans quelle mesure l'impression que la technique de mesure doit traiter des dimensions toujours plus petites à des vitesses toujours plus élevées est-elle correcte ?
Deux tendances peuvent être observées dans les processus de fabrication. L'une des tendances est l'augmentation de la taille des pièces, qui est due aux méga-tendances de l'énergie et de la mobilité. Des pièces telles que celles requises pour les éoliennes ou les pièces d'avion présentent une technologie de mesure avec des défis qui sont abordés dans les projets de recherche actuels. Une autre tendance est celle des pièces de plus en plus petites et souvent plus complexes. En particulier dans le cas des petites pièces, la métrologie doit innover afin de pouvoir déterminer les caractéristiques requises avec une incertitude de mesure suffisamment faible.

"La métrologie de la production doit fournir des informations pour prendre des décisions. »

De quelles "nouvelles voies" parlons-nous ici ?
La question principale est ici celle des dimensions des têtes de mesure. Dans les processus de mesure tactiles, par exemple, les éléments de détection doivent être capables de détecter des dimensions de l'ordre du nanomètre. Ou, dans le cas des appareils de mesure optique, nous travaillons avec des points lumineux de diamètre toujours plus petit. Les interactions entre le système de mesure et la pièce ne doivent pas être ignorées avec ces petites dimensions : Une fine épaisseur de paroi sur une pièce ne doit pas être déformée à un degré inadmissible par contact.

Quel est le rôle de l'automatisation ?
Dans la technique de mesure, la réduction du temps de mesure joue un rôle de plus en plus décisif dans de nombreux domaines. Pour y parvenir, l'automatisation des mesures est utile dans de nombreux cas. L'assemblage automatisé d'appareils de mesure avec des robots et/ou l'utilisation de systèmes de palettes peuvent soutenir cette approche.

Mot-clé "lot de taille 1" : Qu'est-ce que cela signifie pour la métrologie de la production ? Retour de l'usine de production au laboratoire ?
La métrologie de la production doit fournir des informations afin de prendre des décisions, par exemple pour contrôler les processus de fabrication. Pour des raisons de temps ou de logistique, il n'est pas toujours possible ou pratique de retirer une pièce de la machine-outil et de l'amener dans un laboratoire de mesure pour y être mesurée. Pour pouvoir fabriquer de manière économique avec la taille de lot 1, il est nécessaire de disposer d'une technologie de mesure in situ ou en cours de fabrication. Ici, la pièce est mesurée à proximité ou au cours du processus de fabrication.

Votre institut est également un prestataire de services pour l'industrie. À quelles enquêtes êtes-vous le plus souvent confronté en ce moment ?
Nous sommes accrédités en tant que laboratoire d'essai pour les mesures dimensionnelles et en tant que laboratoire d'étalonnage accrédité pour la rugosité, les jauges et les organismes de référence. Nous effectuons des mesures pour nos clients avec nos machines à mesurer tridimensionnelles et les conseillons de plus en plus sur la définition des stratégies de mesure. Un aspect particulièrement passionnant de cette activité est l'interprétation des dessins de conception, dans laquelle nous conseillons et soutenons nos clients. Ce domaine, la spécification et la vérification géométriques des produits, est devenu très important pour nous et nos clients dans le contexte de l'évolution rapide des normes dans ce domaine. Nous proposons également des cours de formation qui permettent de traiter les demandes dans ce sens.

Nous avons maintenant parlé de la technologie et des dispositifs et de leur dimensionnement. Quel est le rôle du facteur humain ?
L'être humain est le facteur dominant dans tout le processus de mesure. Il s'agit moins d'influencer une mesure que de définir une stratégie de mesure globale et d'interpréter les résultats. Par exemple, il est essentiel que le technicien de mesure détermine le type d'affectation des éléments géométriques aux points de mesure, ce qui peut avoir une influence décisive sur les résultats des mesures. Si l'on veut exprimer en chiffres la pondération des facteurs homme - environnement - système de mesure dans le processus de mesure, le rapport peut être de 100 : 10 : 1.

Que peuvent attendre les participants au symposium du 5 septembre 2019 ?
Lors du symposium, nous discuterons des derniers développements en matière de technologie de mesure et des exigences imposées à la technologie de mesure. Le symposium est un mélange de conférences de haut niveau et d'une exposition commerciale avec une vingtaine d'exposants. En outre, nous offrons la possibilité de visiter nos laboratoires de mesure à la BNT. Les quatre sessions avec deux conférences chacune couvrent

"Les logiciels représentent une partie cruciale des systèmes de mesure modernes".

Les sections suivantes traitent de questions très importantes pour la pratique et donnent un aperçu des développements futurs. Les considérations sur l'incertitude des mesures et l'évaluation des processus de test ont déjà occupé tous les ingénieurs de mesure. Lors de la première session, nous présenterons de nouvelles méthodes pratiques de vérification des performances et de détermination des instruments et des processus de mesure. Dans la deuxième session, nous traiterons d'une nouvelle génération de capteurs pour la mesure in-situ et donnerons un aperçu des possibilités de la technologie multicapteurs dans la pratique. Lors de la troisième session, nous aurons deux présentations dans le domaine de la métrologie de très haute précision : d'une part, nous aborderons l'aspect de la métrologie in-situ et, d'autre part, nous aurons un aperçu des derniers développements dans le domaine des machines de nanomesure. Les logiciels représentent une partie décisive des systèmes de mesure modernes. Lors de la quatrième session, qui clôturera la conférence, nous entendrons une comparaison de différents concepts de logiciels et, dans une conférence finale, nous aurons un aperçu de la technologie de mesure dans un train à grande vitesse suisse.

Votre vision de l'avenir : y a-t-il une limite à ce qui peut être mesuré ?
Au cours des conférences, nous entendrons parler de la précision avec laquelle il est déjà possible d'effectuer des mesures aujourd'hui. Nous découvrirons également de nouvelles approches prometteuses pour améliorer encore les performances des systèmes et des processus de mesure. Dans la discussion sur les limites de ce qui peut être mesuré, la comparabilité et la traçabilité des résultats de mesure jouent un rôle décisif. Le défi de disposer de mesures normales pouvant être produites et calibrées de manière économique est crucial dans cette discussion.

Ou vaut-il mieux demander :
Quel est le degré de mesurabilité utile pour la production pratique ?
Afin de pouvoir prendre des décisions rationnelles et suffisamment fiables, il est utile de disposer d'une base de données aussi bonne que possible. Cela signifie que les informations utilisées pour la décision doivent être disponibles en quantité suffisante et doivent être suffisamment fiables. En prenant l'exemple du contrôle de la production, cela signifie que plus l'incertitude avec laquelle ce processus a été considéré est faible, plus le processus peut être évalué avec précision. Si la technique de mesure est utilisée pour vérifier les spécifications, l'incertitude de mesure doit être prise en compte dans chaque cas contre la personne qui fournit la preuve. Par conséquent, la corrélation peut être déduite ici aussi : Plus l'incertitude de mesure est faible, plus les pièces peuvent être classées comme de bonnes pièces.