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Visez haut pour la qualité et la croissance

L'entreprise FGP Systems, implantée dans le Dorset, ambitionne de devenir un des meilleurs fournisseurs britanniques aux équipementiers aéronautiques dans le monde.

Né aux États-Unis, son PDG et propriétaire, Allan Edwards a introduit une nouvelle culture où les processus font la loi avec la qualité comme critère primordial. FGP réduit son taux annuel de rebuts par l'application rigoureuse de pratiques exemplaires et par l'emploi de nouvelles technologies Renishaw, entre autres avec l'ajout sur une MMT d'une tête PH20 à déclenchement par contact sur 5 axes, un comparateur Equator™ dans l'atelier et un QC20-W, ballbar sans fil.

"Après avoir fait une carrière dans la banque d'investissement, explique M. Edwards, en 2004, j'ai commencé à rechercher des opportunités d'investissement au Royaume-Uni et on m'a présenté FGP. J'ai acheté la société en 2006 et depuis je me suis installé en Angleterre. "Avant FGP, je n'avais jamais travaillé dans une entreprise qui fabriquait des pièces. L'expérience de cet apprentissage a donc été très intéressante et j'apprécie chaque instant."

FGP fabrique des pièces dites "critiques" pour applications aéronautiques. "Dans les Marines, j'ai appris ce qui signifiait "Vol critique" en terme de sécurité et l'exigence que les hélicoptères devaient être prêts à tout moment. Chez FGP nous comprenons l'importance de la sécurité en vol et nous la prenons très au sérieux."

Il y a un peu plus de douze mois, M. Edwards a embauché Nigel Manning au poste d'Expert Qualité Aéronautique pour superviser la transformation des processus qualité de la société. Ce qui a frappé Nigel, c'est que la société possédait des équipements de fabrication et des machines-outils ultra modernes et de très bon niveau, mais qu'elle avait besoin d'investir dans de nouveaux processus de contrôle qualité.

"Toutefois, avant d'acheter de nouveaux équipements, nous nous sommes penchés sur notre taux de rebuts, indique M. Manning. Notre quantité annuelle de rebuts dépassait les 14,7 % de la production totale. Nous avons donc étudié les manières de diminuer rapidement et efficacement ce chiffre et nous leur avons attribué des priorités. Avant toute chose, nous avons réfléchi soigneusement à la manière d'utiliser nos MMT, et nous avons décidé de faire un rétrofit sur notre IMS Merlin avec la tête PH20 5 axes de Renishaw, laquelle procure exactement le niveau de précision exigé pour les pièces d'aéronautique."

Depuis que nous avons commencé à utiliser l’Equator, nous n‘avons pas fabriqué une seule mauvaise pièce. L’Equator permet aux opérateurs d’effectuer un contrôle total du procédé.

FGP (Royaume-Uni)

Dave Robins, le programmeur MMT de FGP a la responsabilité des opérations sur machines à mesurer tridimensionnelles. Chargé des inspections, sa tâche consiste à vérifier les pièces avant qu'elles ne partent chez les clients.

Certaines pièces sont inspectées à 100 %, d'autres le sont en lot ou par échantillons, mais de plus en plus de pièces vérifiées sur MMT sont des "pieces test". Autrement dit, comme l'indique M. Robins "Dès que la première pièce usinée sort de la machine, on la vérifie pour être sûr qu'elle est conforme avant que l'opérateur n'en produise tout un lot."

Beaucoup d'articles envoyés au local MMT sont des pièces complexes qui prendraient beaucoup de temps à vérifier manuellement, et c'est pour cette raison que l'équipe du contrôle doit écrire des programmes d'inspection dans ce but. "Par exemple, explique M. Robins, dans le cas d'une pièce de rotor de queue pour l'hélicoptère AW139, nous devons vérifier toutes les cotes. Il s'agit d'une pièce critique usinée en titane. Nous en fabriquons un lot de 35 tous les mois et nous les vérifions à 100 %. Nous mesurons le profil extérieur, les trous, leurs positions etc. Le programme met environ 15 minutes pour mesurer 350 cotes. L'ancienne tête d'indexage, la PH10, prenait environ une heure pour mesurer la même pièce. Comme la PH20 est un système de mesure à 5 axes, ceci lui permet d' accéder à chaque point à palper en une seul déplacement. On est tellement satisfaits de la PH20 qu'on envisage d'en acheter une autre en 2012."

L'inexactitude des pièces peut être due à du mauvais outillage, des broches usées ou un mauvais bridage des pièces. Toutefois les causes principales des défauts viennent habituellement d'erreurs de positionnement dans la machine-outil, celles-ci provenant elles-mêmes d'erreurs géométriques, dynamiques et de jeu à l'intérieur de la machine. Et peu importe qu'une machine soit neuve ou ancienne, car le secret d'une production sans rejet c'est connaître le niveau réel de qualité d'une machine et d'intercepter les risques de problèmes avant que des pièces défectueuses arrivent sur la MMT.

En tant qu'Expert Qualité chez FGP, Nigel Manning indique : "en plus du rétrofit avec une PH20 nous avons décidé d'investir dans un QC20-W, ballbar sans fil Renishaw. A fortiori, une excellente décision. Le ballbar nous a vraiment aidé avec tous les détails spécifiques sur chacune de nos machines-outils à 5 axes. Nous sommes en mesure de faire des pièces meilleures car nos machines sont plus précises et plus prévisibles."

Le responsable de la Section 5 Axes FGP est Simon Griffith-Hughes. Il a pour tâche de maximiser et de maintenir la précision des fraiseuses à CN DMU Evolution fournies par DMG. Ces machines sont utilisées pour produire une grande variété de pièces avec diverses matières allant de l'aluminium à de l'alliage de titane.

Selon M. Griffith-Hughes : "des pièces, comme celles de pales de turbines, sont usinées avec une tolérance de deux ou trois microns." Nous avons acheté le ballbar Renishaw pour vérifier les machines DMG et pour nous assurer qu'elles sont en bon état et que leur haute précision soit maintenue. Pour des raisons de sécurité, nous n'exploitons pas ces machines avec les portes ouvertes. Le fait que le QC20 soit sans fil, le rend donc bien plus facile à utiliser."

Après avoir résolu la question de la précision machine et des inspections finales chez FGP, Nigel Manning s'est tourné vers le contrôle "en ligne". Au cours d'une visite chez Renishaw, on lui avait présenté le nouveau système d’inspection comparative Equator, et il se souvient avoir été « fortement impressionné ». C'est ainsi qu'ils l'ont ajouté à leur arsenal croissant d'équipements de contrôle qualité.

« L'Equator Renishaw, » explique M. Manning, « est un petit système peu encombrant qui permet à un opérateur de faire un contrôle rapide et facile d'une pièce entre deux opérations. Il ne s'agit pas d'inspecter chaque entité, mais de choisir celles qui valident la pièce. Donc, si on perfore un trou 20 fois avec le même outil, on contrôle par exemple le premier, le deuxième et le dernier. S'ils sont bons, on peut se dire que les autres seront correctement usinés eux aussi. La technologie novatrice d'Equator s'appuie sur la comparaison traditionnelle des pièces usinées à une référence, une pièce-étalon. Un réétalonnage est aussi rapide et facile que la mesure d’une pièce usinée. En outre Equator compense immédiatement les effets thermiques et procure ainsi des mesures fiables comme si elles avaient été réalisée dans un environnement à température contrôlée.

Au sujet des avantages pour l'usinage à 5 axes chez FGP, Simon Griffith-Hughes ajoute : « Nous n'avons pas acheté l'Equator Renishaw pour remplacer la PH20, mais pour avoir une autre possibilité de contrôle au niveau de l'atelier, pour nous aider à contre-vérifier et revérifier les points délicats de la pièce à produire. Ceci nous évite d'avoir à courir à la métrologie et demander au contrôleur de vérifier une cote. Quand les pièces sortent de la machine, il suffit de les vérifier avec l'Equator et on sait immédiatement si on a un problème. »

Compact et polyvalent, le système Equator peut être déballé et mis en service en moins de 20 minutes. Il pèse à peine 25 kilos, fonctionne sur courant monophasé et n’a pas besoin d'une coûteuse alimentation en air comprimé. L’interface utilisateur du logiciel est intuitive et conviviale et ne demande que peu ou pas de formation de l'opérateur. Grâce à son rapport optimisé « dimension de l'appareil/volume de mesure utile », on peut utiliser l'Equator Renishaw même dans des usines très encombrées.

La combinaison de cette nouvelle culture de la qualité à l'échelle de l'entreprise ainsi que l'investissement dans les nouvelles technologies Renishaw a entraîné une chute spectaculaire du taux annuel de rebuts chez FGP. « Au cours des onze premiers mois de 2011, » précise Nigel Manning, « nous sommes descendus à 4,9 % du volume total. Nous avons donc réduit de plus de moitié la valeur des rebuts pendant la première année d'utilisation des nouveaux équipements Renishaw. Au premier trimestre 2012, notre taux de rebut actuel s'élève à 2,5 % de la production totale. »

Enfin, les avantages de cet effort en qualité se répercutent également au niveau commercial car le PDG de FGP indique en conclusion : « Notre carnet de commande n'a jamais été aussi bien rempli depuis la création de la société. À mon avis, cela tient à la satisfaction de nos clients en ce qui concerne notre qualité et nos livraisons. Je crois que la technologie est importante pour améliorer la qualité, mais nous devons aussi convaincre le personnel d'adopter nos objectifs de qualité pour faire en sorte qu'ils se responsabilisent et contrôlent leur propre travail au fur et à mesure. Les équipements Renishaw sont faciles à utiliser, et en plus, ils sont fiables ce qui rend la tâche encore plus facile. »