351tro Normandie 06 02-2012) - cetim.fr · • Moulage plastique (NFT 58000) • Revêtement métallique et non organique • Peinture Matrice GPS Compl

S.GABRIEL, R.VINCENT , C.VERNEY, P.SESSA - 06 février 2012 -« Optimisation de la fonction métrologie en Haute-Normandie » page 1

Innoveren men méécaniquecanique


«« OPTIMISATION DE LA OPTIMISATION DE LA

FONCTION METROLOGIEFONCTION METROLOGIE

En HauteEn Haute--Normandie Normandie »»

En partenariat avec En partenariat avec

Pascal SESSA Pascal SESSA CETIM CETIM


SOMMAIRE


1 – La Fonction Métrologique dans l’entreprise


La Fonction Métrologique Suivant ISO 10012 :2003

Fonction qui a la responsabilitéadministrative et technique de définir et de mettre en œuvre le système de management de la mesure

Formation CETIM U02


Métrologie dans l’entrepriseLes référentiels

MMéétrologie danstrologie dans

ll’’entrepriseentreprise

Normes GPSNormes GPSSpSpéécifications Gcifications Gééomoméétriquestriques

des Produitsdes Produits

ISO 9001ISO 9001SystSystèème de Managementme de Management

de la Qualitde la Qualitéé

ISO/TS 16949ISO/TS 16949Exigences particuliExigences particulièères dansres dans

ll’’industrie automobileindustrie automobile


de la Mesurede la Mesure

ISO 17025ISO 17025Exigences particuliExigences particulièères pour res pour

les laboratoires dles laboratoires d’é’étalonnagestalonnages

et det d’’essaisessais


La fonction métrologique intervient à toutes les étapes de la vie du produit

La métrologie dans l’entreprise

Conception

Développements

Fabrication

Contrôle

Commercialisation


• validation des calculs• essais sur les matériaux• caractérisation des

composants


Conception

Validation de conditions aux limites


•validation des prototypes

� essais d’endurance

� validation de fonctions


Développements

Essais d ’endurance


• suivi du procédé• réception des composants ou des sous-ensembles• contrôle intermédiaires des produits


Fabrication

Suivi du procédé


• vérification des exigences spécifiées

� spécification géométrique

des produits� cahier des charges client


Contrôle

Contrôle des exigences spécifiées


• essais de conformité• réception• mise en service chez client• SAV• maintenance


Contrôle en réceptionCommercialisation



Épreuve hydraulique

Commercialisation

Intervention de maintenance


2 – La Fonction Métrologique Et l’approche GPS


2 - Métrologie dans l’entreprise et GPS



Normes GPSNormes GPSSpSpéécifications Gcifications Gééomoméétriquestriques

des Produitsdes Produits

LL’’approche GPS : ISO/TR 14638approche GPS : ISO/TR 14638SpSpéécification gcification gééomoméétrique des produitstrique des produits


Spécification géométrique des produitsDe la conception au client…

Ce plan est-il compris par TOUS ?


Ce langage est-il compris par TOUS ?



GPS : Pourquoi faire?

Mécanisme - Produit

Besoin fonctionnel :

Glissière demandée à permettre un

déplacement parallèle au socle

Transfert du besoin fonctionnel du

mécanisme à chaque composant

Définition de chaque composant en forme et

en dimension

Mettre en place les exigences traduites du

besoin fonctionnel au niveau du composant.

Il peut y avoir un tolérancement individuel et

ou général.


Pourquoi met-on en place un tolérancement ?

Qu’en est-il des défauts de surface, d’orientation entre surfaces, … ?

Dans la démarche « cotation ISO » appelés également GPS,

on raisonne en considérant une pièce avec des défauts (d’orientation

ou de position entre surfaces, et de surface)



Dans la démarche « cotation ISO »

appelés également GPS,

on raisonne en considérant une pièce

avec des défauts (orientations et

position entre surfaces, et surface)



Qu’en est-il du contrôle de la pièce ?

Il faut définir :

-au préalable la caractéristique à observer

- ensuite la caractéristique observée

Exemple pour la caractéristique entr’axe :

Mais en réalité ….

?

Un contrôle envisageable



Qu’en est-il de la fabrication de la pièce ?

Il faut définir :

-au préalable la caractéristique à observer

- ensuite la caractéristique produite

Exemple pour la caractéristique entr’axe :

Mais

en réalité ….

Une fabrication envisageable



Choix de transcription

sur le plan ?

22+ -0,2

Définition initiale du besoin fonctionnel sur un produit

22

B

0,4 B 22

+ -0,2 E

22A

0,4 A

22+ -0,2

Problématique : Formuler en spécification le « vrai » besoin fonctionnel des cotes fonctionnelles





Nominal (dessin)

22 ±

0,2

Pièce réelle

Demande du bureau d’étude: dimension locale entre deux points réels opposés de surfaces nominalement parallèle (taille).



Pièce réelle

B

0,4 B

22

Marbre

0-

0,20+0,20

22

-0,1

Demande du bureau d’étude: position de tous les points de la surface supérieure par rapport à la « surface du marbre »



Le but de la cotation ISO est donc de permettre

de préciser ce qu’est l’exigence demandée en

considérant non pas une pièce parfaite, mais en

considérant une pièce réelle.

QualitéQualité

FABFABBE FAB

Qualité

Banque

connaissanceAchat

Vente €

(+ , - )

Ce langage permet de transmettre « une » demande, comprise de

la même manière pas TOUS !!!



- Pour aller dans le sens de « bien faire du premier coup »

- Pour réaliser une conception qui donnera des appareils qui fonctionnent

- Pour limiter le nombre de modifications

- Pour optimiser les tolérances de fabrication et faciliter la

réalisation ce qui implique un coût optimisé. - Pour faciliter la gestion du produit durant sa durée de vie



Tout se joue dans la phase de conception …

Coûts

Coûts induitspar la conception

Coûts réelsengagés

ETUDE INDUSTRIALISATION

Coûtsfortement

induits

Faibleengagement

temps



LA BASE D’UN LANGAGE… Ensemble de normes

GPS = Langage communGPS = Langage commun

ConceptionConception

RRééalisationalisationContrôleContrôle


��Les types de documents normatifsLes types de documents normatifs

NormatifNormatifPrPréé--

normatifnormatif InformatifInformatif

EuropeEurope ENEN CEN/TSCEN/TS CEN/TRCEN/TR

InternationalInternational ISOISOISO/PASISO/PAS

ISO/TSISO/TSISO/TRISO/TR

FranceFrance NFNF XPXP FDFD

Normalisation: principesNormalisation: principes


ExemplesExemples

NF EN ISO

normefrançaise

reprised’une normeeuropéenne

elle-mêmereprise d’une

normeinternationale

14253

Numéro de lanorme ISO

NF EN ISO 1101 = DIN EN ISO 1101 = BS EN ISO 1101

Attention: lorsqu’une norme évolue, elle ne change pas de référence mais uniquement de date

La codification des normesLa codification des normes


Concept GPSConcept GPSFD CR ISO/TR 14638 dFD CR ISO/TR 14638 déécembre cembre

19961996N

orm

es G

PS d

e ba

se (2

)N

orm

es p

rése

ntan

t le

s rè

gles

et

proc

édur

es d

e ba

se p

our

la c

otat

ion

et le

tol

éran

cem

ent

des

pièc

es e

t de

s pr

odui

ts.

Normes GPS Globales (1)Normes influençant un ensemble de chaînes de normes GPS

générales ou complémentaires

Matrice GPS générale (3)Tableau de normes dans lequel les lignes sont les

caractéristiques générales et les colonnes sont des maillons correspondant à des considérations et exigences techniques

dont l’ordre de décodage de l’information.

Matrice GPS complémentaire (4)A . Normes de tolérances en fonction du procédéB. Normes définissant la géométrie de produits particuliers


Liens entre les diffLiens entre les difféérentes rentes normes (GPS)normes (GPS)

14638

Concept GPSSchéma directeur

Concepts généraux

17450 14660 22432

Modèles pour la spécification et la

vérification géométrique

Termes généraux et définitions

Éléments utilisés en

spécification et en vérification

Normes conceptuelles

1302

4287

12085

25178-x

16610-x

Normes applicatives États de surface 3D

Méthodes de filtrage

états de surface 2D

1101

Tolérancement12178-1

******Forme (planéité, circularité….)

8015 14405

5459


A . Normes de tolérances en fonction du procédé• Usinage (2768-mH)• Fonderie• Découpe thermique• Moulage plastique (NFT 58000)• Revêtement métallique et non organique• Peinture

Matrice GPS ComplMatrice GPS Compléémentaire mentaire (4)(4)

B. Normes Définissant la géométrie de produits particuliers• Filetage• Engrenage• Cannelure


Normes GPS GlobalesNormes GPS Globales««Normes QualitNormes Qualitééss»» (1)(1)

NF EN ISO 1: Décembre 2002: Température normale de référence des mesures industrielles de longueur (20°C).

ISO 14253 -1 de 1999 : règles pour prouver la conformité ou la non conformité à la spécification.

Guide ISO/CEI 99 de 2008 : Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes associés (VIM)

Guide ISO/CEI 98 : Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (NF ENV 13005 de 1999)


Approche GPS : ISO/TR 14638Spécification géométrique des produits

Objectif :Objectif : formaliser au travers d’une matrice les conventions et définitions nécessaires à la

maîtrise de la qualité dimensionnelle et géométrique des produits depuis la conception

jusqu’à la vérification


Normes GPS GNormes GPS Géénnéérales = Normesrales = Normesde Spde Spéécification & Contrôle (3)cification & Contrôle (3)

Symbols and

indications

Tolerance zones and parameters

Feature characteristics

Comparison and

compliance

Measurement

Measurement equipment

Calibration

Size NF EN ISO 14405-1 : Mars 2011

DistanceProject ISO 14405-2

Angle

Form

NF EN ISO 1101 : January 2006+ Amendment 1 de 2011

Orientation

Position

Run-out

Datum's NF EN ISO 5459 : November 2011

Roughness profile NF EN

ISO 1302 : April 2002

NF EN ISO 4287+A1

NF EN ISO 12085

NF EN ISO 13565

NF EN ISO 4288

NF EN ISO 12085

NF EN ISO 13565

NF EN ISO 11562

ISO 4288ISO

12085ISO 3274

ISO 5436ISO 12179Waviness

profilePrimary profile

Areal Surface Texture

ProjectISO 25178-

1

ProjectISO 25178-

2

ProjectISO 25178-3

ISO 25178-6ISO 25178-6XX

ISO 25178-7XISO 25178-7XXSurface

Imperfections ISO 8785

Edges


Normes pour écrire et définir les

spécifications

Normes définissant les caractéristiques

des instruments

Normes définissant les

caractéristiques des étalons

Normes GPS GNormes GPS Géénnéérales = Normesrales = Normesde Spde Spéécification & Contrôle (3)cification & Contrôle (3)

Symbols and

indications



Comparison and

compliance

Measurement


Calibration

Form

NF EN ISO 1101 : January 2006+ Amendment 1 de 2011 ISO 10360-X

ISO 12868ISO 3650

ISO 23165

Orientation

Position

Run-out

Datum's NF EN ISO 5459 : November 2011


Norme GPS de base (2)Norme GPS de base (2)NF EN ISO 8015 de août 2011

Principes fondamentaux - Concepts, principes et règles

Définit les 13 principes fondamentaux permettant d’assurer une compréhension univoque des spécifications géométriques des produits.

principe d’invocation un dessin qui fait appel à une norme GPS fait appel, sauf spécification contraire, à toutes les autres

principe de la pièce rigide par défaut, les spécifications GPS s’appliquent à l’état libre

principe d’indépendance chaque exigence doit être satisfaite indépendamment des autres

,,,,,,,,,,,,,,,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Principe de la condition de référence

Par défaut, toutes les spécifications GPS s'appliquent aux conditions de référence. Il s'agit de la températurenormale de référence de 20 °C définie dans l'ISO 1, et du fait que la pièce soit exempte d'éléments contaminants.


Norme GPS de base (2)Norme GPS de base (2)ISO 17450ISO 17450--11


Références

NF EN ISO 1101 NF EN ISO 1101

Norme GPS de base (2)Norme GPS de base (2)


Dans la série des normes relatives au tolérancementgéométrique, le présent document donne les règles concernant l’indication sur les dessins des références spécifiées et des systèmes de références spécifiés

Attention, certaines pratiques utilisées en application de la version précédente de la norme ne sont plus aujourd’hui reconnues

Ces références sont utilisées, en application de la norme NF EN ISO 1101, pour les tolérances d’orientation, de position et de battement..

Norme GPS de base (2)Norme GPS de base (2)NF EN ISO 5459 Novembre 2011NF EN ISO 5459 Novembre 2011


Indication de l'élément

de référence

Indication de la référence spécifiée

dans le cadre de tolérance

Illustration de la signification

Référencespécifiée

1 premier cylindre associé sans contrainte

2 deuxième cylindre associé avec une contrainte de parallélisme issue du premier élément associé

3 cylindres associés simultanément avec une contrainte de parallélisme et contrainte de position

4 distance maximale équilibrée entre les cylindres associés et les éléments de référence

5 droite qui est l'axe du premier cylindre associé

6 plan comprenant les axes des deux cylindres associés

7 droite médiane des axes des deux cylindres associés simultanément



élément de situationpoint, droite, plan ou hélice, qui permet de définir la position ou l'orientation des éléments, ou les deux

élément associéélément associé pour établir une référence spécifiéeélément idéal qui est ajusté à l'élément de référence avec un critère d'association spécifique

élément de référenceélément intégral (non idéal) réel utilisé pour établir une référence spécifiée



1 cadre de tolérance relié à un élément tolérancé2 élément intégral nominal (qui est une entité dimensionnelle)3 élément dérivé nominal4 élément intégral réel (élément de référence dans ce cas-ci)5 élément intégral extrait (facultatif)6 élément intégral associé7 élément dérivé de l'élément intégral associé8 référence spécifiée simple (élément de situation de la surface associée)



Les éléments associés, utilisés pour établir des références spécifiées ou les systèmes de références spécifiées, simulent le contact avec les éléments intégraux réels pour s'assurer que l'élément associé est extérieur à la matière de l'élément non idéal.

Lorsque le résultat de ce processus n'est pas unique, l'élément associéà prendre en compte est celui qui réduit au minimum la distance maximale, prise normalement à l'élément associé, entre l'élément associé et l'élément filtré représentant l'élément réel

1 élément intégral réel2 élément filtré3 plan tangent extérieur matière réduisant la distance maximale (dmax) à l'élément filtré4 cylindre maximal inscrit réduisant la distance maximale (dmax) à l'élément filtré



1 pièce réelle2 élément de référence, numéroté arbitrairement n° 1 de la collection de surfaces pour la référence spécifiée commune

3 élément de référence numéroté n° 2 de la collection de surfaces pour la référence spécifiée commune

4 élément filtré de l'élément de référence n° 15 élément filtré de l'élément de référence n° 26 contrainte d'orientation et de position entre les éléments associés de la collection d'éléments (coaxialité)

7 élément associé de l'élément de référence n° 1 respectant la contrainte 6), caractéristique intrinsèque variable et contrainte extérieur matière avec la fonction objectif «minmax» de minimiser, simultanément et globalement, les distances maximales entre l'élément associé de l'élément de référence n°1 et son élément filtré et entre l'élément associé de l'élément de référence n°2 et son élément filtré.

8 élément associé de l'élément de référence n° 2 respectant la contrainte 6), caractéristique intrinsèque variable et contrainte extérieur matière avec la fonction objectif «minmax» de minimiser, simultanément et globalement, les distances maximales entre l'élément associé de l'élément de référence n°1 et son élément filtré et entre l'élément associé de l'élément de référence n°2 et son élément filtré.

9 références spécifiées communes (dans ce cas, l'axe de la collection de surfaces – les deux cylindres coaxiauxassociés)



GPS : en résumé

Le Dessin technique :

Mise en place de dimensions

Mise en place d’un tolérancement

Dessiner d’une pièce

Le GPS dans tout cela :

Comment écrire une spécification ?

Quelle est sa signification ?

Comment la mesure-t-on ?

Quelles sont les caractéristiques « métrologiques» et leurs tolérances liées aux

moyens servant à mesurer les spécifications produits ?

Quels sont les étalons permettant de quantifier les caractéristiques métrologiques ?

Comment définit-on la conformité à une spécification ?


Pour que ce langage soit compris par TOUS



Normes pour écrire et définir les

spécifications

Normes définissant les caractéristiques

des instruments

Normes définissant les

caractéristiques des étalons

Symbols and

indications



Comparison and

compliance

Measurement


Calibration

Roughness profile NF EN

ISO 1302 : April 2002

NF EN ISO 4287+A1

NF EN ISO 12085

NF EN ISO 13565

NF EN ISO 4288

NF EN ISO 12085

NF EN ISO 13565

NF EN ISO 11562

ISO 4288ISO 12085

ISO 3274ISO 5436ISO 12179Waviness

profilePrimary profile

810 < Ra < 80

2,52 < Ra < 10

0,80,1 < Ra < 2

0,250,02 < Ra < 0,1

0,08Ra < 0,02

Longueur de base de rugositéλλλλc (mm)

Ra (µm)




Spécification géométrique des produits

De la conception au client…



3 – La Fonction Métrologique Et la déclaration de conformité


4 – La Fonction Métrologique Suivant ISO 9000


Métrologie dans l’entrepriseet ISO 9000







La fonction métrologique et la norme ISO 9001-2000 :Système de Management de la Qualité


ISO 9001-2000Système de management de la qualité


Gestion des équipements de mesure�raccordements�attributions�interventions�documents

Fonction Métrologique

Indicateur

Management Ressources

Vérification des exigences spécifiées�décision de conformité�incertitudes

Moyens�gérés�raccordés�documentés

Organisation�choix de moyens�incertitudes�capabilité

La fonction métrologique intégrée dans l'ISO 9001


Le processus métrologique et l’ISO 9001


Chapitre 7.6 de NF EN ISO 9001 (Ver.2008)

L'organisme doit déterminer les activités de surveillance et de mesure à entreprendre et les dispositifs de surveillance

et de mesure nécessaires pour apporter la preuve :

de la conformité

par rapport aux exigences déterminées.(EMT, MPE….)

de l'équipement de mesure(vérification)

Formation CETIM U02


Quelques rappels sur l’assurance qualité ISO 9001 chapitre 7.6

L'entreprise doit déterminer

Confirmation métrologique + Processus de mesure

pour apporter la preuve de la

Conformité du produit

aux exigences déterminées(spécifications, intervalles de tolérances)

Formation CETIM U02


Quelques rappels sur l’assurance qualitéISO 9000 vocabulaire

Processus de mesure

Confirmation métrologique

Ensemble d'opérations permettant de déterminer la

valeur d'une grandeur

Ensemble d'opérations requises pour s'assurer qu'un

équipement de mesure est conforme aux exigences pour

son utilisation prévue

" un mesurage"

" Le processus de mesure est adapté à contrôler la spécification"

Formation CETIM U02



COMPARAISON TECHNIQUE

instrument de mesure étalon

comparaison des résultatsà la prescription demandée

NON CONFORME

CONFORME

fiche de vie

certificat d'étalonnage

repérage d'étalonnage

ajustage réparation déclassement

réforme

constat de vérification

repérage de vérification

MISE A JOUR DE LA FICHE DE VIE

MISE OU REMISE EN SERVICE

résultats de mesureETALONNAGEVERIFICATION

Formation CETIM U02


Phase 1 : Expression du besoin

1

Expression du besoin

.

Identifier les besoins de l'entreprise pour la mesure :Identifier les besoins de l'entreprise pour la mesure :

•• des processus,des processus,•• des caractdes caractééristiques du produit.ristiques du produit.

Ensuite, dEnsuite, dééfinir quelles sont les mesures qui ont une influence sur la mafinir quelles sont les mesures qui ont une influence sur la maîîtrise trise des processus et ddes processus et dééterminer celles qui devront être materminer celles qui devront être maîîtristriséées (mesures es (mesures critiques).critiques).

Cette première phase est la réponse au chapitre 8.2.3 etdu 1er alinéa du chapitre 8.2.4 de l'ISO 9001

Formation CETIM U02


Phase 2 : Analyse du besoin

2

Analyse du besoin

Cette deuxième phase est la réponse au premier alinéa du chapitre 7.6 de l'ISO 9001. (L'organisme doit déterminer les activités de surveillance et de mesure à entreprendre et les dispositifs de surveillance et de mesure nécessaires pour apporter la preuve de la conformité du produit aux exigences déterminées.)

La maîtrise de la mesure doit automatiquement prendre en compte la maîtrise de l'incertitude de mesure comme une des bases fondamentales

Formation CETIM U02


Phase 3 : Mise en place des équipements appropriés

3Mise en place

des équipements appropriés

Cette 3ème phase est la réponse au 2ème alinéa du chapitre 7.6de l'ISO 9001.( L'organisme doit établir des processus pour

assurer que les activités de surveillance et de mesure peuvent être effectuées et sont effectuées de manière cohérente par rapport aux exigences de surveillance et de mesure.)

• Définir le processus utilisé pour réceptionner, identifier, étalonner et maintenir en état les équipements de mesure.•Représenter ce processus comme des séquences linéaires pour faciliter la compréhension.

Formation CETIM U02


Phase 4 : Suivi des équipements de mesure

Lorsqu'il est nécessaire d'assurer des résultats valables, les équipements de mesure doivent être :

• étalonnés ou vérifiés à intervalle régulier ou avant leur• réglés ou réglés de nouveau autant que nécessaire,• identifiés afin de voir la validité de l'étalonnage,• protégés contre les réglages susceptibles d'invalider

le résultat de la mesure,• protégés contre tous les dommages et détériorations

au cours de leur manutention, maintenance et stockage

4Suivi des équipements

de mesure

Formation CETIM U02


En outre, l'organisme doit évaluer et enregistrer la validité des résultats de mesure antérieurs lorsqu'un équipement se révèle non conforme aux exigences


L'organisme doit entreprendre les actions appropriées sur l'équipement et sur tout produit affecté. Les enregistrements des résultats d'étalonnage et de vérification doivent être conservés.

Formation CETIM U02


de mesure


Lorsqu'ils sont utilisés pour la surveillance et la mesure des exigences spécifiées, la capacité des logiciels à satisfaire àl'utilisation prévue doit être confirmé. Ceci doit être fait avant la première utilisation et reconfirmé si nécessaire.


Attention aux feuilles de calcul Excel,….. !!!!

Formation CETIM U02


de mesure


Phase 5 : Mise à disposition des équipements de mesure

5Mise à disposition des équipements

de mesure

LE BON INSTRUMENT, EN BON ETAT, AU BON MOMENT ET AU BON ENDROIT

C'EST LE LIEN ENTRE L'EQUIPEMENT DE MESURE ET SON UTILISATION PRATIQUE.

Cette 5ème phase est la réponse au chapitre 7.5.1.d de l'ISO 9001

Formation CETIM U02


ENTREPRISEENTREPRISE

Le processus métrologiqueStratégie de raccordement

RACCORDEMENT AUX ETALONS INTERNATIONAUX OU RACCORDEMENT AUX ETALONS INTERNATIONAUX OU

NATIONAUXNATIONAUX

Raccordementexterne

Laboratoire accréditéCOFRAC

Raccordementexterne

Laboratoire non accrédité

Raccordementexterne

Laboratoire libre-service CETIM

Raccordementinterne


Indicateur ou moyen de mesure ?

Maîtrise des coûts de la fonction métrologique

• Sélection des moyens suivis� équipements de mesure

� indicateur

• Stratégie de gestion� assurée par l’entreprise

� sous-traitée

• Périodicités� statique

� dynamique


•Une politique de gestion définie

� séparer indicateur et moyen de mesure

� maîtriser les affectations

•Une stratégie de gestion équilibrée

� assurer la qualité des interventions

� garantir une réactivité suffisante

•Des périodicités adaptées

� sommeil

� surveillance

� périodicités dynamiques

Maîtrise des coûts de la fonction métrologique


La Fonction Métrologiqueest une clef pour le développement de l’entreprise en garantissant la

maîtrise de la qualité de ses produits et de ses procédés de fabrication

CONCLUSIONLa fonction métrologique dans l’entreprise :

un enjeu fondamental


PrPréésentation de lsentation de l’’Action Collective Action Collective

RRéégionalegionale

«« OPTIMISATION DE LA OPTIMISATION DE LA

FONCTION METROLOGIEFONCTION METROLOGIE



L’ACR Métrologie en Haute-NormandieL’action en résumé

••Objectifs : Aider 20 entreprises* de la rObjectifs : Aider 20 entreprises* de la réégion Haute Normandiegion Haute Normandie

•• àà ddéévelopper une culture mvelopper une culture méétrologique pour satisfaire les trologique pour satisfaire les

besoins de lbesoins de l’’entreprise et de ceux de leurs clientsentreprise et de ceux de leurs clients

•• àà mamaîîtriser la qualittriser la qualitéé de la conception de la conception àà la livraison des la livraison des

produitsproduits

•• àà mamaîîtriser les risques de nontriser les risques de non--qualitqualitéé

•• àà amamééliorer leur compliorer leur compéétitivittitivitéé

** Entreprise employant moins de 500 personnes, n’appartenant pas à un groupe


•• DurDuréée de le de l’’action : 18 mois (Fin 2012)action : 18 mois (Fin 2012)

•• Nombre de jours dNombre de jours d’’interventionintervention : : 22 22 àà 2424 jours en moyennejours en moyenne

•• CoCoûût par entreprise : 2000 t par entreprise : 2000 €€ htht

•• Large soutien rLarge soutien réégionalgional

L’ACR Métrologie en Haute-NormandieL’action en résumé


L’ACR Métrologie en Haute-NormandieUne démarche en cinq phases


L’ACR Métrologie en Haute-NormandiePHASE 1 : DIAGNOSTIC

1.1. Un Diagnostic individuel de la fonction mUn Diagnostic individuel de la fonction méétrologie trologie

de lde l’’entreprise entreprise

- Analyse préalable documents – 1/2j - Diagnostic en entreprise – 1j- Rapport confidentiel de synthèse– 1/2j

- Elaboration du plan d’actions individuel détaillé– 1/2j


Phase 1 : Les orientations techniques retenues pour le diagnostic de la fonction métrologique

0.00%

50.00%

100.00%

1. Expression, analyse du besoin etchoix des moyens de

mesure

2. Réception et mise enservice des moyens de

mesure

3. Opérations d’étalonnageet de vérification

4. Méthode d’étalonnage etde vérification5. Exploitation des résultats

6. Suivi des moyens demesure

7. Organisation de lafonction métrologique

mesuré idéal minimum


L’ACR Métrologie en Haute-NormandiePhase 1 : Le plan d’actions individuel détaillé

•• PrPréésentation du rapport de synthsentation du rapport de synthèèse du se du

diagnostic avec points forts et points diagnostic avec points forts et points

faibles puis proposition dfaibles puis proposition d’’un plan dun plan d’’actions actions

ddéétailltailléé

•• Choix des formations collectives et Choix des formations collectives et

ééventuellement individuellesventuellement individuelles

Audit Proposition


L’ACR Métrologie en Haute-NormandiePhase 2 : RESTITUTION COLLECTIVE (1/2j)

•• SynthSynthèèse gse géénnéérale de lrale de l’’ensemble des ensemble des

diagnosticsdiagnostics

•• Panorama de la situation gPanorama de la situation géénnééralerale

•• DDéétermination des besoins communstermination des besoins communs

•• Elaboration formations collectivesElaboration formations collectives


L’ACR Métrologie en Haute-NormandiePhase 3 : Formations collectives 18 j

♦ “ incertitudes et capabilités des moyens de mesure ”

♦ “ gestion des moyens de mesure ”

♦ “ techniques de contrôle dimensionnel en fabrication mécanique ”

♦ “ étalonnages des instruments de mesure ”

♦ “ rédaction des documents qualité de la fonction métrologique ”

♦ “ initiation à la mesure sur machine 3D ”

♦ “ contrôle des états de surface et des écarts de forme ”

♦ “ spécification d’un besoin fonctionnel, tolérancement des cotes fonctionnelles ”

♦ “ spécification géométrique des produits : mieux communiquer dans l’entreprise”

♦ “ lecture et interprétation de la cotation d’un plan en vue d’un contrôle ”


L’ACR Métrologie en Haute-Normandie

Phase 4 : Accompagnement individuel (2 à 4j)

♦ “ mise en place et amélioration de la fonction métrologique ”

♦ “ rédaction des documents qualité associés ”

♦ “ stratégie de raccordement des instruments de l’entreprise aux étalons nationaux et le choix de prestataires de services ”

♦ “ gestion informatisée du parc d’instruments ”

♦ “ mise en place d’un guide de choix des instruments de mesure ”

♦ “ réduction des coûts des étalonnages des moyens de mesure ”

♦ “ mise en place d’une méthode ou moyen de contrôle ”

♦ “ étalonnages des instruments de mesure ”

♦ “ capabilités des moyens de mesure ”

♦ “ mesure des états de surface ”

♦ ….


L’ACR Métrologie en Haute-NormandiePhase 5 : BILAN COLLECTIF

•• SynthSynthèèse de lse de l’’actionaction

•• Echanges entre les diffEchanges entre les difféérentes entreprisesrentes entreprises


PrPréésentation de lsentation de l’’Action Collective RAction Collective Réégionalegionale

«« OPTIMISATION DE LA FONCTION OPTIMISATION DE LA FONCTION

METROLOGIEMETROLOGIE



Métrologie dans l’entreprise : les évolutions actuelles



ISO 9001ISO 9001

SystSystèème de Managementme de Management


ISO/TS 16949ISO/TS 16949Exigences particuliExigences particulièères dansres dans

ll’’industrie automobileindustrie automobile



COFRAC & ISO 17025COFRAC & ISO 17025

Exigences particuliExigences particulièères pour res pour

les laboratoires dles laboratoires d’é’étalonnagestalonnages

et det d’’essaisessais

Organisation de la mOrganisation de la méétrologietrologie

&&

ChaChaîînes de raccordement nes de raccordement

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Le COFRAC : COmité FRançais d’Accréditation

• Mise en place en 1994 par les pouvoirs publics

• Permet aux laboratoires et organismes qu’il accrédite d’apporter la preuve de leur compétence et de leur impartialité dans les domaines suivants : essais, étalonnage, inspection, certification entreprises et personnels, certification produits industriels et services, certification produits agricoles et alimentaires

• Offre une réelle garantie de confiance dans les prestations effectuées par les accréditésRègles générales d'utilisation de la marque COFRAC doc GEN REF 11 de décembre 2007

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La garantie d’accréditation

Pour un utilisateur le logotype COFRAC étalonnage atteste que :

� 1 le laboratoire est accrédité pour la prestation effectuée,

� 2 les étalonnages sont pertinents et adaptés aux instruments,

� 3 Les incertitudes de mesure sont garanties par les experts des Commissions Permanentes d’Accréditation,

� 4 la traçabilité aux étalons nationaux est démontrée a priori, sans autre preuve nécessaire,

� 5 les étalonnages ont une valeur incontestée, tant en France qu’àl’étranger (selon accord de reconnaissance multilatéraux ou bilatéraux)

� 6 L’accréditation satisfait aux exigences internationales du guideNF EN ISO/CEI 17025.

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Norme NF EN ISO/CEI 17025

Exigences générales concernant la

compétence des laboratoires

d’étalonnages et d’essais

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La norme NF EN ISO/CEI 17025

Chapitre 4 : Prescriptions relatives au managementChapitre 4 : Prescriptions relatives au management• Organisation• Système de management• Maîtrise de la documentation• Revue des demandes, appels d’offres et contrats• Sous-traitance des essais et des étalonnages• Achats de service et de fournitures• Services au client• Réclamations• Maîtrise des travaux d’essai et/ou d’étalonnage non conformes• Amélioration• Actions correctives• Actions préventives• Maîtrise des enregistrements• Audits internes• Revue de direction

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§4.4 Revue des demandes, appels d’offres et contrats

Exigences semblables à celle de l’ISO 9001 avec en plus

� Exigences du client, y compris les méthodes, définies et comprises – éventuellement reformalisation

� Client informé d’une sous-traitance, avec si possible accord écrit de celui-ci lors de la commande

� Si la méthode demandée par le client est inappropriée ou périmée, alerte du client sur les risques liés à l’utilisation des résultats – devoir de conseil

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La norme NF EN ISO/CEI 17025

Chapitre 5 : Prescriptions techniques Chapitre 5 : Prescriptions techniques

• Généralités• Installations et conditions ambiantes• Méthodes d’essai et d’étalonnage et validation des méthodes• Équipements• Traçabilité• Échantillonnage• Manutention des objets d’essai et d’étalonnage• Assurer la qualité des résultats d’essai et d’étalonnage• Rapport sur les résultats

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§ 5.2 Personnel

� Personnel compétent et formé

� Exigence de définition de fonctions et d’habilitations, personnel au courant de sa sphère de responsabilité

� Encadrement particulier des stagiaires, des personnels en cours de formation ou des collaborateurs temporaires

� Politique pour identifier les besoins en formation (voir revue qualité)

� Suivi continu des compétences

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Innoveren men méécaniquecanique


Optimisation des Optimisation des ppéériodicitriodicitéés suivant s suivant

FD X 07FD X 07--014014

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ANNEXE


Optimisation des périodicités FD X 07-014

Maîtrise de la conformité du produit

Maîtrise de la conformité

du produit

Management du processus

• Appel d’offre• Vente• Processus de Fab.• Processus de Mesure

Maîtrise du processus

X1X2…

Xn

Maîtrise du processusDe mesure

Déterminationdes intervalles

de confirmation

FD X 07-14

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� Pour optimiser et justifier les intervalles de confirmation métrologique des équipements de mesure :

il est important de prendre en compte

• l’évolution d’une (ou plusieurs caractéristique(s) de l’équipement (Erreur d'indication, hystérésis,…)

• la contribution de l’équipement dans l’évaluation de l’incertitude sur les mesures effectuées dans les conditions réelles d’utilisation.

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Processus de mesure Surveillance

Matière Main d’oeuvreMilieuÉquipementde mesureMéthode5M


Surveillance Étalonnage Vérification

Détermination des intervalles de confirmation (FD X 07-014)

Suivi et maintien de l’aptitude du processus de mesure

Situation de la détermination des intervalles de confirmation métrologique par rapport à la

maîtrise du processus de mesure.Formation CETIM U02


Type d’instrument ou d’équipement de mesure

L’incertitude d’étalonnage ou de vérificationpermet d’observer la dérive

Instrumentneuf

Périodicitéinitiale

Détermination dela périodicitéoptimale

L’instrument entre-t-il dans uneFamille déjà connue dans

l’entreprise

Instrumentneuf


Détermination dela dérive maximale


oui

oui

oui

non

non

nonnon

oui

Conditions d’utilisation de la méthodeFormation

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Hypothèse : conditions d’utilisation de la méthode

La stratégie d’optimisation ne s’applique pas aux instruments neufs, dans ce cas il est possible de déterminer une périodicité initiale plus petite ou égale à celles d’instruments plus anciens de même famille

Dans les autres cas deux méthodes :

� 1. Détermination de la dérive maximale� 2. Détermination de la périodicité optimale

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DDééterminationterminationde la dde la déérive maximalerive maximale

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1. Analyse de la dérive maximale

Remarques :

• Il faut que l’incertitude soit faible devant les EMT pour suivre la dérive

• L’ajustage et la réparation ne permettent pas de faire l’analyse des dérives

• Cette technique est plutôt appropriée pour des étalons matérialisés (calibres, tampons, bagues, piges,…)

Incertitude compatible avec la méthode

Incertitude incompatible avec

la méthode

Droite des moindres carrés

Valeur mesurée = d x Durée + Valeur d’origine

� Modélisation de l’historique des périodicités par la méthode des moindres carrés

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Détermination de la périodicité optimaleSi dMax > 0

Périodicité =LimiteSup – (Vmes + Uétalonnage)

dMax

Si dMax < 0 Périodicité =dMax

(Vmes - Uétalonnage) -LimiteInf

Vmes = valeur mesurée au dernier étalonnage

Optimisation des périodicités FD X 07-0141. Analyse de la dérive maximaleFormation

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Application pratique : sur un parc de 50 bagues filetées entre

dérive exprimées en µm/an

Dmoyen=2,538 µm/an; s=0,661 µm/an

Dmax = 2,538 + k x 0,661

Dmax = 3,01 µm/an avec k=2

La bague n°1 entre M10 x 1,5–6g;

d2 mini : 8.9767mm limite inf ;

d2usure 9,0067mm limite Sup

Étalonner Le 14 mars 2000

Vmes= 8,9846 mm

avec U=0,0025

Périodicité limitée en tenant compte de U

dMax > 0

Périodicité = (LimiteSup - (Vmes+U) / dMax

= (9,0067-(8,9846+0,0025))/0,00301

= 6,511 années (périodicité calculée)

Périodicité = 50% de la périodicitélimitée calculé soit :

6,511 x 0,5 =3,2558 (39 mois)

Optimisation des périodicités FD X 07-0141. Analyse de la dérive maximaleFormation

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Détermination dela périodicité optimale

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Optimisation des périodicités FD X 07-0142) Sans analyse des dérives

• u opérateur

• u instrument

• u environnement

• u étalonnage

• u……

On fait le bilan des causes d’incertitudes dans le processus de mesure considéré.

La méthode consiste à évaluer le poids des contributions propre à l'équipement étudiédans l'incertitude de mesure du processus dans lequel il intervient.

• Les 5M

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Rapport = 0% è périodicité de 10 ans pour ( ∞ )

Rapport = 50% è périodicité de 1 an

Rapport = 100% è périodicité nulle

Périodicité = 10.e-(Rpériodicité/21.715) (en année)

Exemple de calcul de périodicité avec les paramétrage suivant

On ajuste par la méthode des moindres carrés un modèle basé sur une fonction exponentielle décroissante

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Mesure d'un diamètre local

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Influence des composantes individuelle

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Optimisation des périodicités FD X 07-0142) Sans analyse des dérivesFormation

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Détermination de la périodicité

Périodicité = 10.e (-Rpériodicité/21,715)

Périodicité = 10.e (-33,05/21,715)

Périodicité = 2,18 années, soit 26 mois

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Optimisation des surveillances FD X 07-014

Carte des moyennes

Quelle que soit la méthode retenue pour la détermination de la périodicité optimale, il est nécessaire de surveiller périodiquement l’équipement.

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Optimisation des surveillances FD X 07-014

Carte des écarts (ou étendus)

Remarque : L’écart normalisé "En" permet de détecter toute anomalie de mesure pour la carte des moyenneS

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Optimisation des périodicités FD X 07-0143) Opperet (informative)

Principe de la méthode

OPPERET, (Optimisation des PÉRiodicité d'ÉTalonnage), est une méthode d'aide au choix des périodicité d'étalonnage et de vérification des équipements de mesure, basée sur la prise en compte des facteurs influents sur la qualité des mesurages réalisés.

Prise en compte de critères

qualitatif et quantitatif

� Type d'opérateur� Contraintes économiques� Contraintes

d'organisation� …….

(la méthode Opperet retient 9 items à pondérer selon leurs importances)

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Optimisation des périodicités FD X 07-0143) Opperet (informative)

Déroulement d’une étude

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Analyse des utilisations des équipements afin de minimiser les risques industriels

Définition des critères, système de notation et de pondération

Notation des équipements

Calcul des périodicités

Validation


ANNEXE

NF EN ISO 8015 de août 2011 : Principes fondamentaux - Concepts, principes

et règles


Norme GPS de base (2)Norme GPS de base (2)NF EN ISO 8015 de août 2011 : Principes fondamentaux - Concepts, principes et règles

Le présent document doit être considéré comme une norme GPS fondamentale qui influencetoutes les autres normes du schéma directeur GPS.

Définit les 13 principes fondamentaux permettant d’assurer une compréhension univoque des spécifications géométriques des produits.

1 -principe d’invocation un dessin qui fait appel à une norme GPS fait appel, sauf spécification contraire, à toutes les autres

2-Principe de hiérarchie des normes GPS

Le système GPS ISO est défini par une hiérarchie de normes comprenant les types de norme suivants dans

l'ordre donné:1 - normes GPS de base (ISO 8015);

2- normes GPS globales;3 - normes GPS générales;

4 - normes GPS complémentaires.


Norme GPS de base (2) Norme GPS de base (2) NF EN ISO 8015 de août 2011 : Principes fondamentaux -

Concepts, principes et règles

Le présent document doit être considéré comme une norme GPS fondamentale qui influencetoutes les autres normes du schéma directeur GPS.

3 -Principe du dessin définitif

Toutes les spécifications doivent être indiquées sur le dessinPar conséquent, les exigences qui ne sont pas spécifiées sur le dessin ne peuvent pas être imposées.

5 - Principe d’indépendance Chaque exigence doit être satisfaite indépendamment des autres

4 - Principe de l'élémentUne pièce doit être considérée comme étant composée d'un certain nombre d'éléments limités par des frontières naturelles. Par défaut, chaque spécification GPS ne s'applique qu'à un seul élément ou une seule relation entre éléments.

7 – Principe par défaut Les normes GPS ISO définissent l'opérateur de spécification GPS ISO par défaut pour « chaque spécification » GPS ISO de base

6 - Principe du décimal Les décimales non indiquées des valeurs nominales et des valeurs de tolérance sont des zéros

8-Principe de la condition de référence

Par défaut, toutes les spécifications GPS s'appliquent aux conditions de référence. Il s'agit de la températurenormale de référence de 20 °C définie dans l'ISO 1, et du fait que la pièce soit exempte d'éléments contaminants.


Norme GPS de base (2)Norme GPS de base (2)9- Principe de la pièce rigide

Par défaut, une pièce doit être supposée de rigiditéinfinie et toutes les spécifications GPS s'appliquent àl'état libre, sans déformation par des contraintes extérieures, (voir ISO 10579 état contraint).

10- Principe de dualité Une spécification GPS définit un opérateur de spécification GPS indépendant de toute procédure ou équipement de mesure

12-Principe de spécification générale

Les spécifications GPS générales s'appliquent individuellement à chaque caractéristique de tous les éléments et à chaque caractéristique de toute relation entre éléments pour lesquelles aucune spécification GPS individuelle de même type n'a été indiquée

11-Principe de maîtrise fonctionnelle

La spécification d'une pièce est complète lorsque toutes les fonctions prévues de la pièce sont décrites et maîtrisées avec des spécifications GPS.

13-Principe de responsabilité

L'incertitude de mesure quantifie l'étroitesse de l'accord entre l'opérateur de vérification et l'opérateur de spécification. Sauf spécification contraire, l'incertitude de mesure relève de la responsabilité de la partie qui apporte la preuve de conformité ou de non-conformité à une spécification (voir l'ISO 14253-1


Conformité du produit


Décision de conformité : démarche générale

La norme ISO 14253-1

CLIENT Exigences fonctionnelles

Exigences spécifiées

ValeursNominales

Tolérances Choix du moyen

MESURES INCERTITUDES DE MESURE

DECISION DE CONFORMITE


Décision de conformité : Relation incertitudes - tolérances

y

- u + u

S (spécification) +/- it (intervalle de tolérance)

-t +t

spécification

Intervalle de tolérance


Décision de conformité : La norme ISO 14253-1

Conception

Contrôle

Zone de spécification

Zone de conformité

Zone d’incertitude

Zone d’incertitude

en dehors de la

spécification

en dehors de la

spécification

zone denon

conformité

zone denon

conformité

incertitudecroissante


zone de tolérance

zone de conformité

zonede non

conformité

zonede non

conformité

• Le fournisseur prouve la conformité en utilisant son incertitude de mesurage Ufournisseur

• Le client prouve la non conformité en utilisant son incertitude de mesurage Uclient

U.cl

U.f

Déclaration de conformité

APPLICATION A LA RELATIONCLIENT / FOURNISSEUR ( sans accord préalable )

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Documents

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