Nombreuses dans l'industrie du transport (aéronautique, ferroviaire et terrestre), les pièces souples peuvent représenter jusqu'à 30 % des composantes d'un avion. Or, les inspecter et s'assurer de leur conformité coûte cher - sans compter que les fabricants n'en contrôlent pas le processus. Notre équipe de recherche développe actuellement une méthode d'inspection des pièces souples qui fera économiser temps et argent aux Bombardier de ce monde.
Pour inspecter leurs pièces, les fabricants doivent les placer sur des supports rigides très coûteux à fabriquer.
Tirant profit des nouvelles possibilités offertes par les équipements de mesure sans contact, tel le balayage laser qui permet de reconstituer à l'écran une pièce à l'état libre (modèle 3D), les méthodes que nous mettons au point éliminent l'utilisation de tels supports. Il suffit d'installer la pièce sur une table quelconque, de la numériser et de procéder à son examen par ordinateur.
Du coup, le fabricant réalise une double économie : il évite les coûts relatifs à la fabrication de gabarits et réduit considérablement le temps alloué au montage, qui passe de 50 à 60 heures par pièce en mode manuel à environ 15 minutes en mode virtuel.
Nos recherches ouvrent également la porte au tolérancement des pièces flexibles lors de la conception. Dans notre jargon, la tolérance signifie la marge d'erreur que l'on peut accepter sans nuire à la fonctionnalité et au potentiel d'assemblage d'une pièce. Ainsi, même si les procédés de fabrication et d'assemblage sont de plus en plus précis, lorsqu'on veut fabriquer une pièce, on n'arrive jamais à la perfection. L'enjeu consiste donc à allouer les plus grandes tolérances possible sans nuire à la qualité du produit. Tout cela dans le but d'abaisser les coûts de production, car exiger une trop grande précision coûterait inutilement cher.
Évaluer les pièces des sous-traitants
En guise d'illustration, prenons l'exemple d'un de nos partenaires de recherche, BRP, qui sous-traite auprès de plusieurs fournisseurs la fabrication des pièces nécessaires à l'assemblage de ses produits. Une fois livrées à son usine, ces pièces doivent parfaitement s'assembler et assumer leur fonction. Nos travaux portent sur comment distribuer les tolérances à chacune de ces composantes afin qu'au moment de l'assemblage, tout fonctionne et n'ait pas coûté trop cher à fabriquer.
Après trois ans de recherche, l'équipe a atteint l'étape de validation des prototypes et des premiers algorithmes. Environ cinq années de recherche seront nécessaires pour mener les travaux à terme. Une fois éprouvé, l'algorithme pourra devenir une application commerciale qui améliorera la productivité des entreprises. Cette application servira tant aux grands fabricants qu'aux fournisseurs qui doivent se conformer aux directives de leurs donneurs d'ordre.
Membre du Laboratoire d'ingénierie des produits, procédés et systèmes (LIPPS), Souheil-Antoine Tahan est professeur-chercheur en génie mécanique à l'École de technologie supérieure (ÉTS). Partie intégrante du réseau de l'Université du Québec, l'ÉTS abrite plus d'une quarantaine de chaires, centres et laboratoires de recherche (etsmtl.ca).
