FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : SOMMAIRE - Positionnement de la fonction « pré industrialisation » . -Développement d’un cas industriel : Poignée de fenêtre TECHNAL - Problématiques liées aux études de pré industrialisation.
Besoin BTS IPM : Produit Cd. CF produit Matériau Procédé Processus Moyens Conception Pré conception préliminaire du produit Conception détaillée et pré industrialisation Conception détaillée produit Pré conception Par pièce, analyse de la relation de la pièce produit – matériau – procédé Conception détaillée pièce Par pièce, élaboration du processus prévisionnel, validation du procédé, définition d’un brut capable Par pièce, spécification dimensionnelle et géométrique critique Conception spécifiée pièce Définition du processus et des paramètres de production Industrialisation Études de pré industrialisation Validation d’un principe d’outillage Élaboration du Cd. CF outillag Choix des moyens Validation du processus par simulation Optimisation du processus Étude, réalisation et qualificatio des outillages Rédaction du dossier d’industrialisation Configuration des moyens Lancement de la production Production Qualification du produit Contrôle et suivi de la producti Gestion des ressources
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Étude: Poignée de fenêtre TECHNAL Manœuvre de fenêtre jalousie ou pare soleil Élément translaté par la poignée Tôle Verre Marchés : International pour « pare soleil » Pays tropicaux pour «fenêtre jalousie »
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Situation d’utilisation des poignées Fenêtre jalousie ou Pare soleil Poignée gauche Poignée neutre LOCAL Poignée droite
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : CONTRAINTE D’ENCOMBREMENT La poignée doit s’intégrer dans un profilé
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : EXIGENCES DE PRODUCTION Production annuelle 50000 (progression 5% par an) Lancement mensuel par lot de 4200 Produit livré sous « blister » , payé 11, 60€ l’unité Disponibilité immédiate de 500 produits de chaque référence
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : L’entreprise: BESSEDE & DUPLEIX Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : L’activité BESSEDE & DUPLEIX : Aéronautique, domotique, armement, outillage, biens d’équipement… Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… FRAISAGE CN 3 centres Chiron DZ 15 vertical – 3 axes – (12 outils ) (x 420, y 300, z 425) - équipé "embarreur » • 4 centres Brother TC 324 N vertical – 3 axes – (14 outils ) (x 420, y 320, z 260) – table pendulaire • 3 centres Mitsui Seiki vertical – 3 axes (48 outils) (x 700, y 450, z 450) • 2 centres Mori Seiki SV 40 vertical – 4 axes – diviseur NIKKEN - (30 outils) (x 600, y 430, z 560) • 1 centre horizontal palettisé - 4 axes – • MAZAK FH-4800 (40 outils ) (x 560, y 610, z 560) CONTRÔLE • 1 MMT JOHANSSON J 07 tête motorisée, logiciel Jo. Win (METROLOGIC) (x 800, y 700, z 600). Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Moyens de production… • 1 • 1 • 1 1 • 1 scie scie scie SCIAGE EMMEGI 650 (lame ø 650) EISELE à commande numérique (lame ø 250) EISELE (lame ø 350) EISELE (lame ø 450) KASTO VBS 242 alternative (ø 200, carré 180 x 180, plat 204 x 200) RGA automatique coupe biaise RGA semi automatique (carré 60 x 60, plat 50 x 80, course 490) DOALL à ruban verticale (plat 500 x 430) MEBA 300 automatique à ruban horizontal (ø 310, carré 270 x 270, plat 350 x 210) à tôle METASEG RGA ZEUS (lame ø 650) • EBAVURAGE • 3 vibrateurs TROWAL de capacités respectives 125 L, 250 L et 750 L • 1 ébavureuse RSA à brosse • 1 sécheur TROWAL • CONDITIONNEMENT • 1 machine à emballer TECHNIMODERM ( étiquetage code à barre ) Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : BESSEDE & DUPLEIX : Organisation Une direction et un service commercial Un petit bureau d’étude équipé DAO 3 D Un petit bureau des méthodes équipé FAO Un magasin de stockage associé à une zone de débit des bruts Un atelier de production CN Un atelier parachèvement des pièces Un atelier assemblage et conditionnement des ensembles Un laboratoire de métrologie avec logiciel associé Une association d’insertion partenaire pour l’assemblage de sous-ensembles mécaniques Effectif: 70 - ISO 9001 - www. bessede-dupleix. com
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Quelles sont les étapes de la vie du produit dans l’entreprise ces 10 dernières années? Ø Une version V 1 d’origine, brevetée mais peu satisfaisante , ni d’un point de vue usage, ni d’un point de vue coût de production. Ø Une version V 2, revue en conception pour satisfaire les fonctionnalités et diminuer les coûts de production et d’assemblage. Solution également brevetée. Ø Une version V 3, optimisée pour améliorer les performances et s’adapter au mieux aux moyens de l’entreprise. Ø Une version V 3’, quasiment identique, mais validée au regard de nouveaux moyens de production acquis par l’entreprise. Quel est le positionnement des activités du « technicien en pré industrialisation » dans ces évolutions?
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : V 1 V 2 Ø 19 références «pièces» Ø 11 références «pièces » Ø 3 références « produit fini » Ø 2 références « produit fini » ØManœuvre en 10 tours (trop élevé) ØManœuvre en 5 tours ØPerçage avec localisation précise, assemblage peu aisé ØUsure importante au niveau du guidage des axes ØAssemblage facile et rationnel (gain de temps 30%) ØBaisse des coûts de production
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : V 1 V 2 Dans le cadre d’un dialogue avec le concepteur, l’activité du « technicien en pré industrialisation » consiste ici à: Ø faire apparaître les surcoûts de production sur chaque version, Ø à argumenter sur les difficultés techniques résultant de la conception.
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : V 2 V 3 Une version optimisée du produit De nombreuses évolutions qui concernent des modifications de formes, de matériaux, en relation avec la faisabilité technique des procédés, les moyens disponibles, le processus prévisionnel, les coûts de fabrication et d’assemblage. Quelles problématiques de production motivent ces évolutions?
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Le projet de produit Les pièces étudiées
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : V 2 V 3 Matière: Acier Cadmié Matière: Inox Quelques incidences sur procédé/processus Problématique: Pour un matériau donné, identifier ce qui relève du procédé primaire, de l’usinage, du traitement de surface
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : V 2 Modifications de la course, de la butée haute, de la butée basse V 3 Matière: acier Suppression d’un usinage Quelques incidences sur Produit/procédé/processus Matière: bronze
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Version 2 Version 3 Matière: C 35 Matière: Cu Zn 40 Pb 3 Phase: 20 Fraisage Phase: 20 Décolletage Perçage Taraudage Tronçonnage Dressage Perçage Filetage intérieur Tronçonnage Phase: 30 Fraisage Usinage deux tenons Contournage 1° tenon Phase: 40 Fraisage Contournage 2° tenon Problématique: Établir et comparer les processus prévisionnels
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : centre d’usinage 3 axes à broche verticale Version 2 Version 3 Moins de surfaces à usiner. Possibilité d’associer les surfaces. Trajectoire d’usinage Usinage en contournage uniquement. Deux directions d’usinage et 2 posages. Usinage possible en train de fraises. Une seule direction d’usinage et 1 posage. Pièces montées en ‘’grappe’’.
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Ecrou Version 3 Outillage phase 30 (Machine BROTHER TC-32 A) Problématique: Définir un principe d’outillage et/ou rédiger un cahier des charges d’outillage
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Ecrou Version 3 Outillage phase 30 (Machine BROTHER TC-32 A) Problématique: Valider l’aptitude à l’emploi d’un outillage
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Profil obtenu à un coût identique Limitation de l’hyperstaticité V 2 V 3 Forme obtenue par extrusion Réduction d’une direction d’usinage par modification de la solution du guidage du ressort
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Évolution de la solution constructive du positionnement du ressort Positionnement du ressort dans un alésage du corps de boîtier V 2 Positionnement par la forme extrudée dans une direction Positionnement par les deux glissières latérales dans l’autre direction V 3
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Limitation de l’hyperstaticité lors du montage sur la fenêtre Procédure de pose sur la menuiserie aluminium mobilités Montant de la fenêtre Accrochage de la crémone Alignement sur le profilé Contre perçage et pose des vis
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Corps de boîtier (version 2) Corps de boîtier (version 3) Evolution de formes fonctionnelles relatives au montage de l’ensemble sur la fenêtre par les aluminiers Profil usinable dans la même direction
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Corps de boîtier (version 2) Brut d’extrusion Corps de boîtier (version 3) Evolution de forme liées à des contraintes de fabrication Brut d’extrusion ØLogement du ressort obtenu lors de l’extrusion: ØMoins de matière à extruder, ØSuppression d’une direction d’usinage. Pièce finie ØLe coût de la filière est amorti par la taille de la série. Pièce finie
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Produit V 3 brut capable Problématique: Dialoguer avec un spécialiste de première transformation pour valider le profil et estimer le coût de l’outillage
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Corps de boîtier (version 3) Phase 30 Problématique: Phase 40 Centre d’usinage 3 axes à broche verticale Problématique: Établir le processus prévisionnel en cohérence avec les moyens disponibles Phase 50 Valider l’aptitude à l’emploi d’un outillage
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Assemblage par vissage et collage V 2 Forme obtenue par moletage, assemblage à la presse V 3 Gains sur procédé/processus sans modifier la fonction technique d’assemblage Problématique: Estimer le coût des procédés
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : V 2 Modification du profil de la vis pour s’adapter au choix d’un écrou taraudé et non fileté V 3 Gains sur procédé/processus sans modifier la fonction technique de liaison hélicoïdale Problématique: Choisir un outillage associé à une machine
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : PRESENTATION 02 du 13 PRODUIT V 3 08 14 06 01 09 04 07 11 12 03 05 10
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : NOMENCLATURE DU PRODUIT V 3 Rep Nbr e Designation 01 02 03 04 05 06 07 1 1 1 1 Corps de boîtier Glissière droite Glissière gauche Vis centrale Façade Écrou Axe de transmission 08 09 1 1 Entretoise basse Rondelle 10 11 12 13 14 1 1 2 2 1 Pommeau Entretoise haute Vis CHc M 4 x 10 Vis FZ M 4 x 22 Ressort Matière Commentaires (Procédé d'obtention) 6061 [Al Mg Si Cu Cr] X 6 Cr. Mo 17 -1 (inox) S 300 Pb Al Si 7 Mg. Y 30 Cu. Zn 40 Pb 3 X 12 Cr 13 (inox) (Extrusion filage + usinage) (Poinçonnage + usinage) (Étirage à froid + usinage) (Moulage coquille + usinage) ( Laminage à froid + usinage) (Extrusion à froid + roulage à froid + usinage) (Extrusion + laminage feuille+ découpe jet d'eau) (Extrusion + usinage) EN AW-2030 PA 6/6 EN AW-2030 Inox Fil Ø 1, 5 – Ø ext 12, 5 Longueur à vide 55 – 11 spires
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Produit V 3 Arbre d'assemblage pour les co-traitants Problématique: Établir le processus prévisionnel d’assemblage destiné à l’association co-traitante
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Croquis A 1 Croquis A 2 Croquis A 5 Croquis A 3 Croquis A 4 Croquis A 6 Croquis A 7 Gamme d’assemblage Produit V 3 Croquis A 8 Croquis A 9 Croquis A 10
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Produit V 3 spécifié Problématique: Valider la conception détaillée du produit
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Produit V 3 spécifié Problématique: Valider la conception détaillée du produit
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Évolutions actuelles en cours: passage de V 3 à V 3’ Pour répondre à un gain de productivité Pour augmenter la réactivité et l’autonomie de l’entreprise sur ce produit Pour mieux utiliser les nouveaux moyens de production récemment acquis (centres Chiron avec embarreur pour l’écrou, machine 4 axes pour le boîtier )
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Machine existante Station usinage Station chargement XY- Centre d’usinage BROTHER TC-32 A Centre d’usinage vertical 3 axes (broche 12000 tr/min) Table « pendulaire » (880 x 550 mm)
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Les déplacements suivant les axes X, Y, Z sont associés au montant Zone 1 « usinage » Broche d’axe vertical L’organisation en permutation circulaire nécessite 3 porte-pièces: Zone 2 « chargement / déchargement » 1 en zone 1 « usinage » 1 en zone 2 « chargement / déchargement » 1 en zone 3 « montage / démontage des pièces » Pièces usinées Table pendulaire BROTHER TC-32 A Zone 3 « montage / démontage des pièces » Débits Aménagement et organisation du poste
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Nouvelle machine Centre CHIRON avec embarreur Centre d’usinage vertical 3 axes (broche 18000 tr/min – changement d’outils copeau à copeau) Embarreur (72 positions angulaires)
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Poupée réglable support de barre BROCHE Embarreur centre CHIRON Poupée mobile tirage de barre Zone d’usinage Sciage de la barre
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : PERFORMANCES Centre CHIRON + Embarreur Le procédé MPS(1) de fraisage grande vitesse de pièces en une opération à partir de barres est une nouvelle façon de produire (2001) pour les industries manufacturières - Possibilité d’obtenir des pièces finies en une opération - Une productivité améliorée de 20 à 50 %* - Une économie opérateur de 60 à 80 %* - Une économie en outillages, prises de pièces de 30 à 60 %* - Une facilité d'exploitation, grande flexibilité, des changements de séries en quelques minutes. *comparé aux solutions centres d'usinage palettisés (1) MPS : Michel Pioch Système – St Céré - 46000
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : PERFORMANCES Centre CHIRON + Embarreur FLEXIBILITÉ: le procédé MPS est adapté à tous types de séries Petites séries : faible coût outillage et facilité de changements de série Aéronautique (glissières de sièges…. ) Grandes séries : productivité, automaticité, un opérateur pour plusieurs machines Loisirs (rollers……. ) (1) MPS : Michel Pioch Système – St Céré - 46000 Second œuvre bâtiment Automobile
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Problématique: Pour répondre à une augmentation de la productivité et à une diminution des coûts: choisir le couple procédé/processus pour une pièce donnée en fonction des moyens disponibles. Sol. 1 - Par décolletage Usinage dans la barre Filetage intérieur à l’outil à fileter Tronçonnage Sol. 2 - Par taraudage Sol. 3 - Par taraudage dans la après débit barre Usinage en grappe sur centre Brother Taraudage au taraud machine suite à la modification de la section du filet Taraudage en barre sur centre Chiron Tronçonnage à la fraise Gain en matière / sol 1 Gain en temps / sol 2 Maîtrise dans l’entreprise (diminution de la manutention) Qté de lancement + faible Coût + faible pour l’entreprise
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Phase 30 Corps de boîtier (version 3) Phase 40 Centre d’usinage 3 axes à broche verticale Phase 50 3 posages
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : Corps de boîtier ( version 3’ ) Phase 30 Centre d’usinage 3 axes à broche verticale existant Phase 40 Centre d’usinage 4 axes à broche horizontale nouvellement acquis W n+90° W n 2 posages Problématique: Comparer les processus prévisionnels, choisir des moyens , rédiger un cahier des charges d’outillage
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM : C 01. Proposer et argumenter des modifications de la pièce liées aux difficultés techniques et aux surcoûts des procédés C 03. Pour chacun des procédés visés, proposer un processus prévisionnel et des principes d’outillages associés C 04. Valider le choix du couple matériau-procédé d’élaboration au regard de la géométrie et des spécifications de la pièce à produire C 05. Spécifier les moyens de production nécessaires (machineoutil, outillage…). C 06. Établir les documents destinés aux partenaires co-traitants et sous-traitants.
FONCTION: Technicien procédé en pré industrialisation BTS IPM :
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