Département Génie Mécanique Conception 27, avenue Jean Capelle

6.5.les be 12528

6.5.1.Présentation

En plus de la diminution des rebuts, je me suis également intéressé à des problèmes de rendement machine.

Les BE 12528 sont des bagues assez minces qui passent au four CFI. Elles ont tendance à se déformer, il y a beaucoup d’ovalité et lors de la rectification du chemin, 2 passes sont nécessaires au lieu d’une, ce qui entraîne une perte de temps , donc de rendement, donc d’argent.

6.5.2.Essais menés

J’ai fait un essai avec 3 fois 50 pièces : on garde le diamètre extérieur centré (tolérance : +0.30 +0.50 mm, on se met à +0.40 mm) et on joue sur le diamètre G au décolletage : la tolérance est –0.10 ; –0.30 mm.

O
n fait un panier à -0.10, un panier à –0.20 et un panier à –0.30.

Mesure du  G

- 0.10

G - 0.30

On passe ces pièces au CFI et on les mesure après. On mesure la surépaisseur du diamètre extérieur et intérieur en deux points avec retournement, on a ainsi l’ovalité et la conicité.
Les résultats sont les suivants :

On voit que dans tous les cas, on a une forte surépaisseur intérieure ( en moyenne entre 17 et 26 centième de mm) avec une forte ovalité (en moyenne 10 centième) et de la conicité (en moyenne 7 centième).

En moyenne, après CFI, l’intérieur gonfle de 10 à 20 centièmes.

En accord avec M. Thierry Goddet du service méthode, nous avons décalé les tolérances du diamètre G de 5 centièmes. On a donc un diamètre G avec une tolérance de –0.25 ;-0.05 mm.
Le problème n’étant toujours pas résolu, nous avons à nouveau décalé les tolérances de 5 centièmes. Le nouveau diamètre G a alors une tolérance de –0.30 ; 0.

A ce moment là le régleur nous a signalé un petit problème de cotation : le diamètre rainure, qui est fait avec le même outil que le diamètre G, n’a pas la bonne tolérance : quand on est centré au diamètre G, on est faible au diamètre rainure. On a donc décalé cette tolérance.

Après ce changement, on a commencé à voir apparaître des matériels chemin en rectification, nous sommes donc revenus à la cote précédente (–0.25 ;-0.05 mm).

Au 19/01/06, voici comment la pièce est cotée :

On a toujours trop de surépaisseur chemin en rectif. Quand on mesure la surépaisseur du chemin, on voit qu’on n’a pas la même valeur qu’en palpant le diamètre G. J’ai pris des pièces trempées et non trempées pour vérifier cela :

On voit bien qu’il y a une importante différence entre la mesure du chemin et la mesure du diamètre G : en moyenne 20 centièmes. Si on exagère, la pièce sort du décolletage ainsi :

Mesure du  G

Mesure du chemin

Mais le diamètre chemin n’est pas mesuré au décolletage, seul le diamètre G l’est.

6.5.3.Résumé des informations

• 
  La tolérance actuelle du décolletage ne peut plus être baissé (sinon il y a un risque de matériel chemin)
  
• 
  On a 20 centièmes d’écart entre le diamètre G et le chemin, plus 20 centième de gonflement au CFI.
  
• 
  Si on est au maximum de la tolérance (0.25), on aura donc une surépaisseur chemin en rectif de : 0.25 + 0.20 + 0.20 = 0.65 mm.
  
• 
  Si on est au minimum de la tolérance (0.05), on aura une surépaisseur chemin de 0.05 + 0.20 + 0.20 = 0.45 mm.
  
• 
  La surépaisseur idéale pour rectifier les pièces en une passe est entre 0.2 et 0.3 mm. Dans tous les cas, on ne peut donc pas avoir la bonne surépaisseur chemin en rectification unitaire.
  

6.5.4.Suite à donner

Dans un premier temps, il faut mettre un appareil de mesure du chemin au décolletage, afin de pouvoir le piloter.

Ensuite, pour résoudre définitivement le problème, il y a plusieurs solutions :

• 
  Changer la cotation au décolletage, mais on a vu que cette solution avait peu de chance de marcher.
  
• 
  Valider la gamme en deux passes en rectification : pour l’instant on perd de l’argent car la gamme est prévu en une passe.
  
• 
  Passer ce symbole en TTC : cette bague est fine avec un diamètre important, elle ne devrait pas passer au four CFI mais en TTC. J’en ai parlé avec M. Richard Fontaine, un des responsables de la trempe thermique d’Annecy, qui m’a dit que des matrices de ce diamètre existent, il faut juste vérifier si la hauteur des matrice est bonne.
  

Valider la gamme de rectification en deux passes serait la solution la plus simple, mais peut être pas la meilleure au niveau rentabilité (deux passes = plus de temps = plus d’argent). Il faudrait étudier le coût d’une gamme TTC.

Je n’ai malheureusement pas pu poursuivre cette étude, mon stage arrivant à son terme.

6.5.5.Conclusion

Cette étude m’a permis d’analyser un problème sur toute la gamme, d’identifier les causes du problème et de chercher des solutions.

7.La preserie 41627

7.1.presentation

Le 41627 est une présérie qui a débuté fin novembre. Une présérie est toujours faites pour un nouveau roulement, c’est lors de la présérie qu’on repère les problèmes et qu’on met en place la gamme avant de la valider.

Le 41627 est un roulement fabriqué pour PSA, sa particularité est qu’une partie de la gamme est faite sur tournage dur. Le tournage dur est une opération de tournage après la trempe thermique, c’est un procédé très peu développé en France.
J’ai passé un certain temps sur cette présérie, plus particulièrement sur la BI.

7.2.l’embrèvement des bi : l’influence d’un defaut premiere op sur le reste de la gamme

7.2.1.Etat des lieux : les rejets du CMA pour mauvais embrèvement

Diamètre embrèvement

Profondeur embrèvement


Embrèvement






Figure 19 : BI 41627 sorti décolletage

Le diamètre et la profondeur embrèvement sont contrôlés en fin de gamme par un appareil automatique : le CMA. Au début de la présérie le CMA rejetait plus de 20 % des pièces pour mauvais embrèvement. Pour essayer de comprendre pourquoi ces pièces étaient rejetées, j’en ai prélevé 100 et j’ai mesuré le diamètre embrèvement et la profondeur embrèvement. Les graphiques sont donnés en annexe (voir annexe 12).

Globalement, les pièces ont été rejetées car les embrèvements sont trop profonds. De plus, les embrèvements ont du voile, c’est à dire que l’embrèvement n’a pas une cote constante sur tout le tour de la pièce.

Pour vérifier cela, j’ai prélevé 20 pièces dans chacune des 5 caisses sorties des faces et j’ai mesuré les mêmes caractéristiques. Sur toutes les pièces, l’embrèvement est profond, la tolérance après les faces est –10 ; +10 centièmes de mm, et les pièces se situent entre 0 et –15 centièmes, avec jusqu’à 10 centièmes de voile. Sur 100 pièces, 25 était hors tolérance.

L’embrèvement est une caractéristique finie au décolletage, elle n’est pas retouchée ensuite, j’ai donc prélevé et mesuré quelques pièces au décolletage. Il s’est avéré que la profondeur embrèvement est déjà trop faible à ce stade. Il n’y a par contre pas de voile.

7.2.2.Modification des molettes

Le tour qui fait les BI est un tour six broches à 2 bagues / cycle. L’embrèvement est fait par une molette de forme qui fait aussi le diamètre intérieur. Pour résoudre le problème de la profondeur embrèvement, on a retouché les molettes et décalé la tolérance.

J’ai ensuite prélevé 100 pièces que j’ai suivies le long de la gamme. Les résultats sont donnés en annexe. (voir annexe 13).
La profondeur embrèvement est maintenant bien centrée, il n’y a plus de pièce hors tolérance. J’ai fait finir la gamme à ces pièces et il y eu 0 rejet au CMA.
Suite à ce suivi, la modification des molettes a été pérennisée.
Ces essais ont permis de mettre en évidence que le voile embrèvement apparaît au niveau des faces.

7.2.3.Le voile embrèvement

Le voile de l’embrèvement n’est pas tolérancé, car il n’est pas censé exister. L’étude précédente a montré qu’il n’y en a presque pas au décolletage et au CFI, et qu’il est créé aux faces.

Les faces sont faites en deux passes : une ébauche et une finition. Lors de mes mesures j’ai remarqué que le collet prenait entre 3 et 4 centièmes de voile à chaque passe. Une des hypothèses pour expliquer ce phénomène serait le sens de rotation des meules de coupe. Normalement les pièces passent en enfilade entre deux meules de coupe et celles ci tournent en sens inverse. Ceci peut faire basculer la pièce, et l’usinage des faces ne serait alors pas parallèle à l’embrèvement.



Figure 20 : BI 41627 dans la machine de rectification des faces

J’ai essayé d’orienter les pièces en mettant l’embrèvement toujours du même coté avant la machine pour voir si cela avait une influence sur le voile de l’embrèvement mais les résultats ne sont pas probants (voir annexe 14).

Le voile de l’embrèvement est indépendant de l’orientation de la pièce.

Un essai a été mené avec M. Nelson Robalo du service méthode en faisant tourner les meules dans le même sens. Cet essai a été concluant au niveau du voile embrèvement mais pas au niveau du chemin : quand on fait tourner les meules dans le même sens, ça plaque la pièce contre la règle de guidage et on a un risque de brûlure au niveau du chemin. Sur les pièces de l’essai, beaucoup était effectivement brûlées au niveau du chemin.

D’autres essais peuvent être menés, on peut essayer de changer la largeur de la règle de guidage, ou de changer le grade (la dureté) des meules. Ces essais sont prévus mais seront menés après mon départ.

7.3.Le tournage dur

7.3.1.Principe

Le tournage dur consiste à usiner la pièce après la trempe thermique avec un tour spécial. Dans le cas de la BE 41627, le tournage dur permet d’usiner les deux collets et la gorge. Le tour est appelé tour NODIER, du nom du fabriquant.

La pièce est prise en charge par un mandrin et est mise en rotation avant d’être mise en contact avec les plaquettes. Il y a une plaquette pour chaque collet.




Figure 21 : Principe du tournage dur

Un des gros problème rencontré a été le voile du collet.

7.3.2.Le voile collet

Le voile collet est tolérancé à 15 microns maximum, hors on a trouvé des pièces allant jusqu’à 30, 40 microns.

J’ai fait plusieurs capabilités de la machine et ce qui est surprenant, c’est que les pièces hors tolérance apparaissent de façon totalement aléatoire, on peut très bien avoir une pièce avec 5 microns de voile, la suivant à 25 et la suivante à 7.
Plusieurs hypothèses ont été émises, parmi elles la propreté de la pièce. Après les faces, si on attend trop longtemps, le produit de coupe sèche et forme une pâte collante. Cette pâte peut provoquer une mauvaise prise en charge de la pièce sur la face d’appuis et entraîner du voile.

J’ai fait un essai avec des pièces ayant différents « états de propretés » : une série qui sortait juste des faces, une série lavée dans la machine à laver TRITON, et une lavée dans les piscines utilisées pour la rectification dans l’autre UP. Les résultats sont données en annexe (voir annexe 15).

On voit que le lavage par la machine à laver TRITON est à proscrire, les pièces sortant presque aussi sales que quand elles sont rentrées.

Si on n’attend pas après les faces, le résultat est presque aussi bon que quand on lave les pièces en piscine.

Suite à cette étude, il a été décidé de passer les BI aux faces par lot de 3 caisses maximums, ainsi le liquide n’a pas le temps de sécher et on évite les risques de voile collet.

Une autre hypothèse concernait l’orientation des pièces : est-ce que le voile collet est meilleur si les pièces sont orientées embrèvement vers le bas ?

Pour vérifier cela j’ai fait passer dans le Nodier 50 pièces avec l’embrèvement vers le bas et j’ai ensuite mesuré le voile collet.
Les résultats sont donnés en annexe (voir annexe 16).

On voit que l’orientation des pièces n’influence en rien le voile collet.

Il y a sur le site deux tours Nodier, celui de la ligne de rectification 13-02 et celui de la 13-08. Celui de la 13-08 a été mis en place après que celui de la 13-02 soit « stabilisé », en effet après quelques temps le voile collet a diminué sur le premier tour. Par contre, sur le deuxième, le voile collet était très important. J’ai alors fait régulièrement des capabilités sur le voile collet afin de voir la dérive de la machine. J’ai distingué les pièces qui étaient orientées embrèvement vers le bas ou vers le haut pour voir si cela avait une influence sur ce tour-ci. La synthèse de ces capabilités est donnée en annexe. (voir annexe 17)
On voit que le voile collet dérive très peu, il est globalement bon mais il y a toujours une pièce mauvaise qui arrive de façon aléatoire.
Au jour d’aujourd’hui, le problème du voile collet n’est pas résolu.

7.3.3.La productivité des Nodier

7.3.3.1.La journée pleine cadence (JPC) sur le Nodier de la 13-02

Une JPC est faite lors d’une présérie, pour valider les moyens. On contrôle principalement deux choses dans une JPC : la qualité des pièces et les causes de non productivité (arrêts machine,…). Pour les JPC, je m’occupais des causes de non productivité, je suis resté devant la machine pendant 7 heures et je notais à chaque arrêt de la machine, la durée de l’arrêt et la cause de l’arrêt. J’ai également relevé le nombre de pièces produites, le nombre de rebuts, bref, toutes les informations liées à la production.

Grâce à ces relevés j’ai pu faire un camembert des causes d’arrêts (voir annexe 18), ce qui permet ensuite de travailler sur les points les plus importants.
Pour cette JPC, le problème du mauvais pick up (mauvaise prise en charge de la pièce) a été réglé, il n’y a pas eu d’autres problèmes majeurs, le Nodier fonctionne plutôt bien.

7.3.3.2.Mise en place des indicateurs

La demande de PSA étant très importante, j’ai mis en place des indicateurs sur les Nodier afin de se rendre compte du nombre de pièces qu’on pourra obtenir à la fin de la semaine.

Pour renseigner cet indicateur, il suffit d’indiquer le nombre de pièces produites chaque jour et le nombre de rebuts.

La feuille de calcul trace alors automatiquement l’évolution du nombre de pièces produites dans la semaine ainsi que la répartition des rebuts par type de défaut. (voir annexe 19) Si on renseigne la case « objectif », la feuille trace la courbe d’objectif à 75% de TRS et on peut ainsi voir où se situe la production par rapport à l’objectif.

Cet indicateur est renseigné tous les jours et affiché sur les Nodier.
J’ai ensuite adapté cet indicateur pour le mettre au décolletage sur les tours multibroches fabriquant les 41627.Grâce à ces indicateurs, on peut voir facilement si l’objectif de la semaine va être tenu et réagir plus rapidement dans le cas contraire.

7.3.4.Conclusion sur les 41627

Les travaux menés sur ce symbole m’ont permis de voir comment fonctionnait une présérie du point de vue de la qualité, des méthodes, de la production…

J’ai également pu découvrir un moyen très peu répandu, le tournage dur, j’ai pu voir les problèmes propres à ce moyen et tenter de trouver des solutions.

Conclusion

La diminution des rebuts n’est donc pas quelque chose qu’on peut traiter de façon globale, mais bien au cas par cas. Si on décide de diminuer les rebuts d’un symbole précis il faut suivre le symbole du début à la fin et chercher toutes les pistes possibles pour comprendre d’où viennent les rebuts.

Dans certain cas les rebuts sont plus dus aux machines (comme le montre l’étude menée sur les cuvettes 12606) et dans ce cas il n’y a pas beaucoup d’autres solutions que de remettre les machines en état, mais dans d’autres cas, il peut s’agir d’un léger problème de cotes (comme le montre l’étude menée sur les cônes 12606) et dans ce cas on peut gagner énormément en changeant peu de choses.
Ce stage m’a permis d’approfondir mes connaissances techniques dans beaucoup de domaine. Les études menées sur les rebuts m’ont permis de bien comprendre comment les machines fonctionnent et m’ont permis de travailler avec beaucoup de service. Lors des essais que je menais j’ai travaillé avec la métrologie, lors des études sur la trempe thermique calibrée j’ai beaucoup travaillé avec le laboratoire, dès que j’étudiais les problèmes de cote, je le faisais avec le service méthode et avec le développement de la présérie j’ai pu voir le fonctionnement du service qualité.
En plus des connaissances techniques que j’ai acquises, j’ai pu découvrir le métier d’un ingénieur de production. En accompagnant M. Pichard lors du suivi au quotidien, j’ai pu voir ce qu’était le management d’une UP, comment gérer les hommes et les moyens.
De par toutes ces personnes que j’ai rencontré, de par toutes les connaissances que j’ai pu acquérir, ce stage a été pour moi une expérience des plus intéressantes et enrichissantes.