Qualité fonctionnelle et esthétique des produits

Nous ciblons ici la maîtrise de la valeur ajoutée de produits complexes. La qualité fonctionnelle des produits est explorée au travers de l’ensemble des phases de production d’un produit : conception, fabrication par une mise en forme spécifique et vérification métrologique de sa géométrie, industrialisation.

Mise en forme des matériaux

Pour les aspects fabrication, le développement de méthodes innovantes pour le pilotage de procédés de fabrication et plus particulièrement dans le cas de la mise en forme des matériaux métalliques nécessite de relier paramètres du procédé et qualité du produit. Il s’agit alors de définir tous les protocoles à mettre en place pour simuler une mise en forme de matériaux métalliques, allant de la caractérisation thermomécanique pertinente jusqu’à la simulation numérique adaptée aux conditions du procédé, en passant par la modélisation adéquate du comportement du matériau. Un modèle abouti permet alors de tester de manière virtuelle de nombreuses options de mise en forme afin de déterminer de manière prédictive les paramètres procédé pour le lancement d'une série. Nos objectifs sont :

  • la détermination de modèles adéquats et l’identification des paramètres associés pour un matériau et une mise en forme donnés,
  • la mise au point de simulations numériques de procédés de mise en forme (emboutissage, galetage, pliage, formage incrémental, fluotournage) pour aider la détermination des outillages ou des gammes de réalisation des composants métalliques par déformation plastique,
  • la conception de moyens originaux et rapides de caractérisation et la définition de procédures de caractérisation (mini-machines, essais hétérogènes) ; l’objectif est, d’une part d’alimenter nos modèles et simulations par des résultats expérimentaux pertinents, d’autre part de mettre au point des moyens de contrôle permettant d’ajuster rapidement les réglages des machines de production lors des changements de lots de matière afin de raccourcir ainsi les temps de mise au point des produits et un gain de matière première,
  • le développement de procédures de comparaisons entre résultats numériques et résultats expérimentaux,
  • le développement de procédures d'optimisation des paramètres du procédé de mise en forme.

Qualité géométrique des produits

Dans la conception des produits manufacturés, il subsiste encore de nombreux problèmes relatifs à leur qualité géométrique : indications normalisées de tolérances géométriques très complexes et présentant de nombreux problèmes de complétude et de cohérence, méthodes et logiciels encore insuffisamment utilisés dans les entreprises. Nos recherches visent la maîtrise de la qualité géométrique des composants d’un produit, d’une part pour permettre leur assemblage, d’autre part pour obtenir les critères de qualité de fonctionnement visés sur le produit assemblé. Nous développons des outils d’assistance au tolérancement  tridimensionnel des produits : tolérancement inertiel, tolérancement modal et tolérancement 3D, qui ont en commun de proposer de nouvelles façons de spécifier la conformité d’un produit adaptées aux évolutions technologiques des moyens de conception, de production et de contrôle. L’effort du laboratoire porte également sur la diffusion internationale de ces outils par la normalisation.

Qualité d'aspect des produits

Pour les aspects liés à la qualité fonctionnelle, la détermination de la qualité des formes à l’aide de la méthode modale est une contribution majeure du laboratoire à la modélisation unifiée des défauts de forme d’ondulation et de rugosité de tout type de surface. Cette activité, née au laboratoire SYMME, il y a moins de dix ans, dans le domaine de la métrologie des formes, a changé l’échelle en s’orientant vers la rugosité (modale multi-échelles) d’une part et vers les spécifications d’autre part. Les premiers résultats ont été la mise au point d’une méthode et d’outils logiciels de métrologie (MEMOSURF® au cours du précédent quadriennal). Ces méthodes appliquées dans l’industrie ont évolué pour faire l’objet d’une norme expérimentale qui vise à couvrir le besoin de la spécification à la métrologie du défaut de forme des surfaces, des plus simples aux plus complexes. Plusieurs solutions (documents, logiciels, matériels et méthodes) sont d’ores et déjà disponibles et utilisées par les communautés industrielles et universitaires. La synergie des réseaux industriels et universitaires nous permet de poursuivre des travaux amont sans perdre de vue leurs applications.

Dans le domaine de la qualité sensorielle, nous avons travaillé sur la perception visuelle de la qualité des surfaces de produits manufacturés. L’environnement industriel du laboratoire, très centré sur la fabrication de produits à forte valeur ajoutée, est particulièrement concerné par la recherche sur la qualité visuelle des surfaces. Une coopération avec la Suisse dans le cadre d’un projet Européen INTERREG IV conduit conjointement par le laboratoire SYMME et le Laboratoire de Production Microtechnique de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne a permis de modéliser le processus humain d’évaluation de la qualité visuelle d’un produit. Une innovation majeure a d’ores et déjà été obtenue avec le recours à l’interpolation modale de la texture des surfaces et la réalisation d’un premier prototype. Nos recherches actuelles portent sur le contrôle visuel automatique de produits et la sécurité.

 

 


Laboratoire SYMME
Maison de la mécatronique - 7, chemin de bellevue
74940 Annecy-Le-Vieux
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