"Mondialisation, Pression sur les coûts et Désindustrialisation" sont des mots-clés qui remettent de plus en plus en question l’attrait de la Suisse pour les entreprises industrielles. Toutefois, les investissements consentis dans des installations de production toujours plus modernes et plus efficaces permettent à l’industrie de notre pays de conserver son statut de partenaire commercial fort sur le marché mondial et de maintenir des emplois.

Une tendance à laquelle souscrivent avec succès le fabricant suisse de métal dur EXTRAMET SA et l’entreprise QUALIMATEST SA en mettant au point une installation de mesure permettant l’enregistrement des données à la fois optique et électronique.

QUALIMATEST, intégrateur de systèmes dans les domaines de la vision et de l’automatisation, réalise des solutions de contrôle de qualité pour les installations de production des industries automobile, horlogère, médicale et pour la construction de machines spéciales. QUALIMATEST développe ces solutions modulaires sur une base de système flexible, recourant, suivant le problème posé, à un logiciel configurable ou programmable.
Les données de mesure sont enregistrées optiquement et électroniquement, leurs valeurs limites étant ensuite vérifiées et évaluées à des fins statistiques. Les contrôles optiques par traitement d’image, mesures conventionnelles et manipulation peuvent être synchronisés de manière optimale dans un système.
Les prestations fournies s’étendent de l’élaboration du cahier des charges à la livraison et à la maintenance du système, en passant par son développement et sa réalisation. En fonction de l’expérience et des aptitudes du client, le projet peut également être mené en partenariat.

Du concept de base au prototype

La production d’ébauches de métal dur suit un processus délicat au cours duquel les plus infimes variations des paramètres de fabrication peuvent influer sur la constance et la qualité du produit. L’obtention d’une excellente sécurité des processus en cas d’exigences élevées en termes de précision a nécessité de nouveaux investissements pour la surveillance systématique de différents paramètres.
Et les ambitieux projets d’investissement d’EXTRAMET ne lui ont que rarement permis d’acheter des machines en «prêt-à-l’emploi». Bien au contraire: il s’agit souvent de développer des prototypes performants, en collaboration avec des entreprises compétentes.
EXTRAMET a ainsi trouvé, avec la société QUALIMATEST SA de Thörishaus, un partenaire idéal avec lequel elle a récemment mené à bien un projet exigeant en vue de l’acquisition d’une installation de mesure permettant l’enregistrement optique et électronique des données.

Le défi

La gamme de production d’EXTRAMET comprend un nombre élevé de variantes de produits. Ainsi, le diamètre et la longueur des ébauches de métal dur oscillent-ils respectivement entre 3 et 32 mm et 60 et 400 mm, ce qui requiert une flexibilité considérable de la part du système de mesure. Cette variété exige en outre que le paramétrage puisse être défini simplement et rappelé aisément par le personnel de fabrication lors de mesures récurrentes en série.
De plus, le cœur de l’ébauche de métal dur présente, pour certains modèles spécifiques, des trous hélicoïdaux permettant le refroidissement de l’outil fini. La réalisation de ces trous nécessite des tolérances très serrées, afin de garantir des épaisseurs de paroi suffisantes  lors de la production des outils. Pour cela, Il a fallu concevoir un système capable, outre la mesure des diamètres et de leurs géométries intérieures, le contrôle de l’hélice des trous d’arrosage (pas).

La solution

Les données optiques et électroniques mélangées sont enregistrées de manière efficace avec des composants de la plate-forme flexible de National Instruments. Grâce à son architecture, le logiciel configurable utilisé (Vision Builder for Automated Inspection) répond aux exigences en matière de fonctionnalité, d’utilisation et de traitement de la multitude de variantes. Il permet de mettre en place des solutions spécifiques à partir des fonctions disponibles et, si nécessaire, de les étendre en fonction du projet, ce qui permet de maintenir l’ingénierie spécifique – et donc les coûts ainsi engendrés – au minimum.
La solution proposée par QUALIMATEST et réalisée en commun comporte deux systèmes de mesure optiques tous deux pourvus d’un appareil photo industriel de type IEEE 1394 (FireWire®) à haute définition et éclairage des zones d’ombre optimal pour augmenter le contraste lors de la réduction de la lumière parasite dans les zones de mesure.
L’échelle de l’image et la focalisation pour la prise de vue des parties avant du barreau sont définies par l’objectif et programmées de manière fixe.
Le barreau est amené dans la butée de mesure de l’appareil photo 1 pour y être mesuré. La position de l’appareil photo 2 est ensuite adaptée à la longueur du barreau, dont le diamètre et les positions des trous sont calculés par les algorithmes de mesure du logiciel VBAI.
La longueur du barreau peut alors être lue directement sur la règle de mesure couplée à la position de l’appareil photo. La torsion des trous de refroidissement est définie précisément à partir de la longueur du barreau et de la variation que présente l’image du trou.
Le logiciel configurable permet, à l’aide de blocs de fonctions facilement accessibles, d’établir le programme de mesure sans connaissances d’un langage de programmation. Des fonctions supplémentaires, spécifiques au client, ont aisément pu être élaborées sous LabVIEW, puis reprises dans le logiciel en tant que « plug ins ». En l’occurrence, un plug in spécial a été créé pour l’enregistrement de la longueur par la règle de mesure de Heidenhain à l’aide de l’interface IK220. La mesure de la longueur est ainsi directement intégrée à la séquence Vison, ce qui permet d’effectuer directement, comme fonction complète, le calcul de la torsion.
 
Succès économique

Le système de mesure mis au point par EXTRAMET et QUALIMATEST répond aux exigences de précision et enregistre automatiquement toutes les données importantes. Il garantit par conséquent des mesures fiables sans influence de l’utilisateur et évite toute interprétation erronée du contrôle par l’archivage des paramètres de contrôle. La flexibilité du système et sa simplicité d’utilisation permettent ici un enregistrement rapide des nombreuses variantes de produits.
Grâce à cet investissement et pour la première fois, les mesures des géométries internes des ébauches de métal dur sont obtenues sans la destruction des ébauches en métal dur. D’ou une réduction sensible des coûts de qualité par rapport à l’ancien procédé. De plus grâce au procédé de chargement et de déchargement d’EXTRAMET, il est maintenant possible, si nécessaire, de contrôler automatiquement une charge complète de production, ce qui améliore également la sécurité des processus au regard de la certification ISO 9001 (management de la qualité).

Label suisse pour entreprises particulièrement exigeantes

La clôture du projet par la mise en service de l’installation de mesure montre que l’entreprise QUALIMATEST SA a répondu avec succès à toutes les exigences.
De même, Contrôles non destructeurs et fiables de géométries internes, Diminution des coûts de qualité et Amélioration de la sécurité des processus témoignent du bien-fondé des investissements consentis.
Par ailleurs, fort de sa collaboration avec des partenaires suisses tels que QUALIMATEST, EXTRAMET peut jeter un regard optimiste vers l’avenir, malgré l’intensification de la concurrence et de la pression sur les coûts. L’utilisation de produits de label suisse, d’excellente qualité, la concentration sur ses compétences de base et son vaste savoir-faire font du leader suisse du marché du métal dur extrudé un partenaire de choix pour les entreprises les plus exigeantes, et ce, aujourd'hui comme demain.