Deux Leica laser trackers en parallèle pour la mesure des mats Airbus

Airbus - France

Airbus jet engine pylons
Augmentation de cadence exponentielle

La salle de mesure dans l’unité pylon de St. Éloi contrôle 100% des mats avant leur montage sur avion. Les cadences sont de 80 mats par mois. François Richer, Coordinateur Clients Compagnie au sein du Management Qualité explique : «les premiers outils de mesures et contrôle des mats étaient des théodolites Kern avec une caméra et des mires à coller. La visée par traitement d’image constituait une vraie avancée technologique à l’époque, dans les années 1990. En 1999, Airbus St. Éloi a fait l’acquisition de 2 laser tracker Leica LTD500 que nous exploitions de façon tielle de fabrication d’avion due à une demande croissante, sature rapidement la salle de mesure. Monsieur Richer poursuit: «avec un objectif d’augmentation de cadence de 54% dans un axe de temps 2006-2010, il fallait réagir et trouver une solution à ce goulet d’étranglement». 
Medium JPGCS Airbus St Eloi 2
 
Deux laser trackers en parallèle : gain de temps conséquent
 
La première idée qui consistait en la construction d’une seconde salle de mesure fut rapidement abandonnée: «le manque de place et les difficultés à reproduire à l’identique la salle de mesure nous ont forcé à chercher à gagner du temps autrement» explique Monsieur Richer. Ainsi, l’idée de mettre les deux laser trackers de Leica Geosystems en parallèle pour synchroniser la mesure a vite fait son chemin, avec comme contrainte principale la simplicité du système pour les utilisateurs. L’équipe de St.Éloi a donc logiquement contacté le service support de la maison mère de Leica Geosystems en Suisse et les programmateurs des deux sociétés se sont mis au travail. 
Les challenges étaient multiples : outre le fait de trouver une solution pour mettre les deux systèmes de mesure en parallèle et synchroniser les mesures, les contraintes de spécificités des mesures non identiques d’une part et d’autres de mats (avec un nombre différent de points à mesurer) n’étaient pas moindres. L’avantage financier de cette solution est également un atout : on peut conserver les deux laser trackers existants et gagner 50% du temps de cycle de mesure en modifiant uniquement le logiciel de pilotage des trackers.
 
Choix d’un logiciel unique, simple et rapide

«Le logiciel utilisé à l’origine par Airbus ne répondait plus aux contraintes de temps  demandées» rappelle Stéphane Malet, ingénieur de vente de Leica Geosystems responsable du sud-ouest de la France et contact privilégié local des sites Airbus de la région toulousaine. Aujourd’hui, la solution est basée sur le logiciel EmScon de Leica Geosystems. L’équipe de développement interne à Airbus s’est approprié l’outil EmScon en développant une solution totalement intégrée dans l’application et est apte à suivre les évolutions du système. Les passerelles et conversions avec d’autres systèmes ont été réduites au minimum pour simplifier l’utilisation du logiciel et le rendre moins couteux. Les utilisateurs, qui appréhendent toujours les phases de mise au point et de validation de la partie software, ont également été impliqués dans le développement de la solution pour répondre à tous leurs besoins. L’un deux explique : «le logiciel inclus aujourd’hui des fonctionnalités qui n’existaient pas avant, avec un système très simple de case à cocher, sans incidences sur le fichier modèle. L’interface homme-machine est parfaite, la sécurité est optimale et nous pouvons renseigner et éditer un PV très simplement». L’allègement massif du software rend les données de mesure immédiatement accessibles pour reprendre par exemple la mesure de points en apportant une réelle réponse aux utilisateurs et en stockant tous les points de mesure dans une base de données. Ainsi, la mise en parallèle des deux Leica LTD500 à très rapidement permis de synchroniser les mesures. Deux points de chaque coté du mat créent un premier plan de localisation du produit dans le volume de la salle, des points structuraux majeurs permettent ensuite de créer deux systèmes de coordonnées distincts : le référentiel moteur et le référentiel voilure. Ensuite chacun des laser tracker mesure les points dans son champ de vue et cela en parfaite synchronisation. Les coordonnées des points sont alors comparées au coordonnées du bureau d’étude dans différents référentiel à l’aide d’une fonction de calcul de matrice EmScon qui est ensuite exportée dans Excel®. «Nous avons testés pas mal de nouvelles idées avec la mise en parallèle de nos deux laser trackers.» explique Monsieur Richer qui poursuit : «La mesure d’une même cible au même moment par les deux machines fonctionne par exemple très bien. Sur un mât d’un Airbus A380, nous mesurons 54 points, donc 216 points au total sur les 4 mâts. Les points qui constituent les référentiels moteur et voilure ayant des directions bloquées sont mesurés deux fois avec des appellations différentes de manière à connaître leur position réelle.».Medium JPGCS Airbus St Eloi 

Des outillages spécifiques  

La spécialité de l’usine de St. Éloi était et est toujours l’usinage et le perçage de métaux durs. Ainsi, il est illusoire de pouvoir positionner les pièces par la mesure tant les efforts de perçages des machines à commandes numériques sont importants, les bâtis d’assemblages doivent être extrêmement robustes. Les bâtis d’outillage, vérifiés annuellement, garantissent l’assemblage des pièces élémentaires. Les laser trackers effectuent une «photo» globale des mâts. Les cotes mesurées permettent un contrôle final et un éventuel retour pour modification et actions correctives.
La mise à jour se fait automatiquement avec un re-import de la base de résultats de mesure dans une autre base pour une exploitation statistique et des corrections possibles : «Une analyse statistique des mesures hors tolérance offre ainsi une possibilité de trouver la raison de l’écart et de mener les actions correctives nécessaires.» «Notre objectif pour le futur est de supprimer la partie artifices de mesures. En effet, la fabrication et le suivi dans le temps de ces outillages uniques représentent un coût important qui est multiplié pour chaque type de mât. La suppression des outillages d’aide à la mesure implique une nouvelle solution de mesure. A ce titre, une robotisation de la mesure – avec le Leica T-Probe et un laser tracker qui guiderait un robot dans 6 degrés de liberté - est en cours d’évaluation. L’accessibilité ainsi que l’interface mécanique du robot restent encore à vérifier. Nous sommes heureux que Hexagon Metrology et Leica Geosystems soient en mesure de suivre l’évolution technologique de nos besoins pour optimiser au mieux la partie contrôle. Il s’agit là d’un réel partenariat.», conclut Monsieur Richer

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