Prédiction de la complexité d'un produit usiné : proposition d'un modèle basé sur l'analyse du modèle 3D enrichi

Résumé

De nos jours, l’usinage reste une des techniques les plus prisées par l’industrie manufacturière pour fabriquer des produits complexes et de haute-précision. Plusieurs travaux de recherche ont démontré qu’une mauvaise gestion des produits à forte complexité est néfaste pour la performance du processus manufacturier des entreprises. Par conséquent, une métrique objective et quantitative, permettant d’identifier les produits à forte complexité en amont du processus manufacturier, est désirée dans un contexte de conception pour la fabrication (DFM). Afin de répondre à ce besoin, ce mémoire de recherche propose un modèle d’estimation de la complexité d’un produit dans le contexte spécifique de l’usinage par machine-outil à commande numérique. En vue de tirer profit des technologies de conception mises à notre disposition, le modèle développé tire ses informations seulement à partir du modèle 3D enrichi. La métrique proposée se base sur un modèle multiplicatif qui est fonction de trois variables : le volume à usiner en fonction du type de matériau, l’ordre de grandeur des éléments géométriques et une valeur de pondération qui tient compte des annotations/tolérances/exigences contenues dans le modèle 3D enrichi. Nos travaux sont basés sur l’analyse de 54 différents produits obtenus à partir de la base de documents techniques de notre partenaire industriel. Les résultats de nos expérimentations démontrent que le modèle identifié affiche de fortes corrélations avec les résultats de l’évaluation de la complexité obtenus à partir d’un processus d’élicitation des connaissances d’un groupe d’experts industriels. De surcroît, une étape de validation empirique de notre modèle démontre que celui-ci peut prédire la complexité d’un produit usiné avec une erreur ne dépassant pas ±15% de la valeur cible tel que définie par le groupe d’experts. Le modèle peut donc, d’ores et déjà, aider les équipes d’ingénierie à identifier les produits à forte complexité dès la phase de conception. Le modèle peut aussi être employé comme une mise à l’échelle permettant de prédire la capabilité des procédés du partenaire industriel à rencontrer un requis spécifique sur un nouveau composant.

Date	21 juin 2016
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Roland Maranzana (Directeur(-trice)) & Antoine Tahan (Codirecteur(-trice))