Mené en collaboration avec l’Institut de Technologie de Karlsruhe (KIT) dans le cadre de l’Institut franco-allemand pour l’industrie du futur, le projet de Recherche AdeQuaT a débuté cette année pour une durée de trois ans. Il associe des chercheurs du Laboratoire de Conception Fabrication Commande (LCFC) du campus Arts et Métiers de Metz et des chercheurs du WBK en Allemagne.
Le projet AdeQuat, pour Adaptive Quality Control in Tolerancing and Production Strategies for the Economic Production of High Precision Products, associe des chercheurs du Laboratoire de Conception Fabrication Commande (LCFC) du campus Arts et Métiers de Metz et des chercheurs du WBK en Allemagne.
Manager la qualité des produits à chaque étape de la conception à la fabrication
Les imperfections inhérentes aux procédés de fabrication peuvent conduire à la fabrication de produits non fonctionnels ou non assemblables, obligeant les industriels à mettre au rebut une partie de leur production.
Dès lors, ces derniers ont un double intérêt à mieux maîtriser la qualité de leurs produits : améliorer leur qualité et réduire les coûts. Un enjeu de taille lorsqu’on sait que pour certains micro-produits, les tolérances sont inférieures à 5 micromètres (0,000 005 m).
« Nous travaillons sur l’ajustement des paramètres process et sur l’adaptation de l’allocation des tolérances à chaque étape du processus de la conception au produit fini, explique Lazhar Homri, enseignant-chercheur sur le campus de Metz. L’idée est de faire des sessions de contrôle et de mesure entre chaque étape de fabrication pour réajuster la production en temps réel. »
Simulation / expérimental : une répartition entre la France et l’Allemagne
Côté Arts et Métiers, les travaux portent sur la simulation d’engrenages : « Ce sont des produits complexes qui intègrent des exigences de haute qualité et qui sont utilisés dans toutes les branches de la mécanique, précise Lazhar Homri. Et peu de travaux portent sur les engrenages. De plus, notre partenaire allemand avait déjà effectué quelques travaux sur le sujet et disposait d’un partenaire industriel prêt à collaborer. »
C’est Edoh Goka, post-doctorant sur le campus de Metz qui s’occupe de la simulation : « Je construis un modèle prédictif permettant de lier les défauts de fabrication aux caractéristiques fonctionnelles des engrenages. Pour valider le modèle, j’ai besoin des résultats des expérimentations qui sont réalisées par notre partenaire allemand. Je corresponds directement avec eux pour définir les paramètres des tests et récupérer les résultats que je compare à ceux des simulations afin de réajuster le modèle. »
Les résultats permettent aussi de nourrir le travail d’Amir Khezri, doctorant Arts et Métiers qui travaille sur l'optimisation de la phase d'allocation des tolérances permettant aux concepteurs de spécifier leurs exigences fonctionnelles en prenant en considération l'impact de celles-ci sur la fabrication.
À terme, les travaux devraient permettre d’établir un méta-modèle permettant de lier en un temps précis les paramètres aux caractéristiques fonctionnelles pour pouvoir faire des ajustements en temps réel sur la conception et la fabrication.
L’institut franco-allemand, un cadre pour faire fructifier les projets
Né en 2017 d’affinités de recherche entre chercheurs d’Arts et Métiers et de KIT et d’une volonté de renforcer un partenariat de 20 ans sur la formation, l’Institut franco-allemand offre un cadre pour faire fructifier les projets tels que celui-ci.
Deux projets, dont AdeQuat, sont actuellement en cours mais quatre ont été déposés l’année dernière : deux projets européens et deux projets ANR/DFG (l’équivalent allemand de l’ANR). Suite à un workshop entre les chercheurs d’Arts et Métiers et du KIT réalisé au printemps dernier, d’autres sont en cours de montage.
