Plus d'efficacité, de rapidité et de succès dans le contrôle qualité

Scanning à lumière structurée pour de nouveaux standards de qualité pour les produits de la vie courante.

 

Scanning 3D flexible avec la plus haute précision

Depuis plus de 270 ans, l'enseigne Villeroy & Boch évoque des produits en céramique de haute qualité pour la salle de bains, le bien-être, la table et le style de vie. Cette entreprise fondée en 1748 est établie dans une ancienne abbaye à Mettlach, en Allemagne, et dispose de 13 unités de production en Europe et en Asie. Près de 7 100 personnes sont chargées de la fabrication, du marketing et de la vente de produits en céramique de grande qualité englobant des accessoires de table, des produits classiques pour le sanitaire, des raccords, des meubles et des objets décoratifs.

Villeroy & Boch uses a SmartScan structured light scanner for the insoection of ceramic goodsL'usine de Mettlach réalise des produits sanitaires, tels que des WC, vasques, bidets et urinoirs. L'équipe Total Quality management (TQM) travaille aussi ici. Elle a d'une part pour tâche de superviser, d'interconnecter et de contrôler les départements de gestion qualité des différentes unités de Villeroy & Boch à l'échelle mondiale, et est d'autre part responsable de la validation de nouveaux produits.

 Dans le cadre du projet interne « Validation numérique », Villeroy & Boch a fait l'acquisition fin 2018 d'un système de scanner laser à lumière structurée SmartScan de Hexagon. « La plupart des scanners 3D exigent des cibles pour référer les différents scans entre eux. Mais la pose et la dépose des cibles prennent beaucoup de temps. Le système SmartScan s'en affranchit », explique Miguel Ramalhosa de l'équipe TQM chez Villeroy & Boch à Mettlach. « En plus, le plateau tournant pour un scanning automatisé des composants est très utile. D'autres avantages décisifs sont la mobilité et la rapidité du SmartScan. » 

Validation numérique 
The 3D scanner projects a pattern onto the surface to be measured
Chaque année, l'unité à Mettlach développe six à dix nouveaux produits dans le domaine de la céramique sanitaire, et les soumet à un processus de validation à plusieurs étapes. Cette procédure garantit que les produits de série respectent aussi les spécifications de conception. Le processus de validation se base sur des listes de contrôle créées par le département CAO pendant la phase de conception, et ajustées durant le processus de validation jusqu'à ce que le nouveau produit soit approuvé et fabriqué en série.

Pour vérifier les quelque 50 dimensions de chaque liste de contrôle, des séries de mesures sont effectuées de façon répétée sur les nouveaux produits lors de la phase de validation. À cet effet, les composants à vérifier sont posés sur un plateau tournant et scannés de façon automatique avec le SmartScan. Un modèle STL créé à partir des scans est ensuite utilisé pour comparer les dimensions prédéfinies de la liste de contrôle avec les données nominales enregistrées dans le logiciel d'inspection PolyWorks. Si toutes les dimensions sont dans la plage de tolérance et si le produit remplit toutes les spécifications définies, la fabrication de ce modèle est validée. 
Dans l'univers numérique, il est clairement défini où la mesure doit être effectuée. C'est un gros avantage.Before the SmartScan was purchased, this task was still performed completely by hand with a ruler, compass, inside caliper and angle. The dimensions measured in this way were then noted by hand in a printed checklist. But using these methods, especially with complicated or very gently shaped components, exact measurement was just not possible. 

The STL of the scanned washbasin in OptoCat scanning softwareAvant l'achat du SmartScan, cette tâche était exécutée manuellement avec une règle, un compas, un calibre intérieur et un rapporteur. Les dimensions mesurées ainsi étaient inscrites à la main dans une liste de contrôle préimprimée. Mais ces méthodes ne permettaient pas d'obtenir des mesures précises sur des composants à géométries complexes ou arrondies.

« Nous avons par exemple des vasques à plusieurs angles de courbure, où le porte-savon légèrement courbe vient se nicher dans un cadre, lui-même légèrement conique et qui se fond dans la vasque sans véritable séparation. Où mettre la règle dans ce cas ? », ajoute Miguel Ramalhosa. « Il y a une grande marge pour considérer le composant comme bon ou mauvais. Dans l'univers numérique, par contre, il est clairement défini où la mesure doit être effectuée. C'est un gros avantage. Cela permet à l'équipe TQM de définir plus facilement des éléments de sécurité et montre clairement les points que nous pouvons améliorer. » Miguel Ramalhosa voit aussi un grand potentiel du scanning à lumière structurée dans la suppression de problèmes. « Notamment sur les modèles à cadre droit, par exemple, l'information qu'il y a une déformation d'un millimètre ne suffit pas. Je dois savoir exactement où cette déformation se trouve. Avec les données de scan du SmartScan, je vois en couleur la zone concernée et peux la rectifier. Cela me permet de traiter le problème d'une manière plus efficace, en moins de temps et avec un taux de réussite plus élevé. »

The Hexagon structured light scanner SmartScanOptimisation actuelle et future 

Depuis son acquisition, le SmartScan a été intégré avec succès dans le processus de validation, le service d'assistance de Hexagon répondant rapidement à toute question technique. « Au début, il a fallu apprendre à déterminer les mesures les plus appropriées. Mais au fil du temps, nous avons pu résoudre toutes les difficultés. « Nous sommes très satisfaits de ce système », déclare Miguel Ramalhosa.

« Ce serait vraiment efficace de réaliser une surveillance continue avec le scanner », indique Miguel Ramalhosa, qui pense déjà à de futures applications du scanning. L'assurance qualité de la fabrication en série ne peut traiter qu'une liste de contrôle abrégée, contenant les dimensions les plus importantes. Un contrôle complet serait trop coûteux et trop long avec l'équipement de mesure actuel. L'utilisation du SmartScan à ce stade permettrait de traiter la liste de contrôle complète et de fournir une surveillance statistique.

Étude de cas: Villeroy & Boch AG, Mettlach, Allemagne

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