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Mesures vibratoires et acoustiques appliquées au contrôle qualité en production
Le document traite des signatures vibro-acoustiques utilisées pour le contrôle qualité en production dans divers secteurs industriels. Il aborde des concepts tels que le lean management, la maintenance conditionnelle, les méthodes de mesure dynamiques, ainsi que des applications pratiques et des outils d'acquisition et de traitement des signaux. Saphir, en partenariat avec National Instruments, fournit des solutions innovantes pour améliorer la qualité et la fiabilité des produits.
Mesures vibratoires et acoustiques appliquées au contrôle qualité en production
- 1. ni.com “Signatures Vibro/Acoustiques appliquées aucontrôle qualité en production.” S.VESTE, SAPHIR QMT Group
- 2. 2 Sommaire Contexte LeLean management JIDOKA Mesures Subjectives Mesures Objectives Acquisition Dynamique du Signal (DSA) Pourquoi mesurer les signaux acoustiques et/ou vibratoires ? Test des structures Test Vibratoire & Acoustique Maintenance Conditionnelle Composants DSA Matériels d’acquisition Logiciels SAPHIR Exemples d’Applications Échange Q/R NIDays 2016 Paris
- 3. 3 Contexte : LeLean Management Taiichi Ohno : Manager exécutif chez Toyota, père du Système de Production Toyota (TPS 1948) a Lean Management. En Europe forte progression depuis 2000 Industrie Automobile Industrie Aéronautique Industrie Ferroviaire Industrie Navale Industrie Chimique Industrie Pharmaceutique Algoe Consultants. Etude management opérationnel et Lean .2008 771 Réponses avec 60% production manufacturière, 33% service dans le secteur privé et 10% dans le secteur public.
- 4. 4 Contexte : JIDOKA Client Stabilité desprocess Travail équipe Stratégie fournisseur Progressionpermanente Jidoka « l’automatisation avec intelligence humaine ».
- 5. 5 Contexte : EcouteSubjective (Oreilles d’or )
- 6. 6 Contexte : MesuresObjectives Mesures Objectives
- 7. 7 Contexte : Processus Fairede la qualité plutôt que contrôler la non-qualité Fournisseur Client Partenaire
- 8. 8 DSA: Pourquoi mesurerles signaux vibratoires ? Test des structures Tests Vibratoires & Acoustique Maintenance Conditionnelle Évaluer la durée de vie des produits (durabilité) Définir le niveau de sécurité (fiabilité) Allonger la durée de vie des produits (durabilité) Améliorer le confort des utilisateurs finaux Pas de surqualité
- 9. 9 DSA: Test deStructures Test Statique & Fatigue Test Dynamique Analyse Modale Test Vibratoire (pots vibrants) Test Aérodynamique (soufflerie)
- 10. 10 DSA: Tests Vibratoire&Acoustique Qualité et comportement acoustique, Puissance acoustique et intensimétrie Identification et localisation de Sources sonores NVH, Psycho acoustique
- 11. 11 DSA : Surveillance Surveillancede structures Surveillance machines tournantes Maintenance Maintenance Préventive Maintenance Systématique Maintenance Conditionnelle Maintenance Curative
- 12. 12 DSA: Composantes Matériel d’acquisition standard/ DSA ? Logiciels (LabVIEW, RT FPGA, Toolkits, Windows, Linux) La différence réside dans l'analyse et non pas dans les caractéristiques du signal Logiciels (Toolkits) Capteurs (IEPE, TEDS…) Physique Mathématiques Appliquées Électronique Traitement du Signal Informatique
- 13. 13 DSA: Matériel d’acquisition(plage dynamique ) 24 bits Une plage dynamique élevée permet de détecter les deux composantes d'un signal fort et faible en même temps. NI 9201 12 bits Carte traditionnelle NI 9234, 24 bits, IEPE Anti repliement, compatible TEDS 12 bits -100 dB -70 dB
- 14. 14 DSA: Synchrone ouAsynchrone? (1) CARTE TRADITIONNELLE Architecture Multiplexée N Channels, 1 ADC PERTE DE PHASE 16-bit Measurement MUX ADC 𝐴𝑖0 𝐴𝑖1 𝐴𝑖2 𝐴𝑖 𝑁−1 𝐴𝑖 𝑁
- 15. 15 DSA: Synchrone ouAsynchrone? (2) 16-bit Measurement DSA DEVICE Architecture synchrone N voies, N ADCs Moins de 0.1 degrés d’erreur de phase La conversion A/D est effectuée au même instant (de 2 à 5 000 canaux) 0.1° Phase Mismatch Worst Case Guaranteed at 1 kHz 50X Magnification 𝐴𝑖0 𝐴𝑖1 𝐴𝑖2 𝐴𝑖 𝑁−1 𝐴𝑖 𝑁 ADC ADC ADC ADC ADC
- 16. 16 Un piège del’échantillonnage D’un point de vue théorique, l’échantillonnage est le produit d’une fonction continue par un peigne, résultant en une série numérique discrète … DSA: Filtre anti repliement C’est alors qu’intervient le critère de Nyquist pour respecter le théorème de Shannon … lequel veut que la fréquence maximale qui peut être analysée soit réduite à la moitié de la fréquence d’échantillonnage … *
- 17. 17 DSA: Filtre antirepliement Fech/Fsin = 2.2 ech/période Fech/Fsin = 1.1 ech/période Spectre correct Spectre replié => Raie fantôme Fech/2 Fech/2 1.0KHz (1.1KHz) Fech (1.1KHz) 100 Hz 1.0KHz Spectre Affiché Spectre Affiché
- 18. 18 DSA: Filtre antirepliement 16-bit Measurement NI 9201 Carte d’acquisition analogique (tension) standard => Problème de repliement de spectre si des composantes HF ne respectent pas le Théorème de Shannon NI 9232 Carte d’acquisition analogique (tension) DSA => Pas de problème de repliement de spectre, car intégration d’un filtre anti-repliement dont la fréquence de coupure est fonction de la fréquence d’échantillonnage. Convertisseur traditionnel DSA
- 19. 19 DSA : Matérielsd’acquisitions Modèle Description Plateforme Voies Echantillonnage Dynamique Connection Résolution Gamme 4464 Analyseur de signaux dynamiques 4 voies d'entrée PXIe 4 204.8 Kéch/s 119 Différentielles 24 +/- 42V 4499 Analyseur de signal dynamique à gain variable PXIe 16 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V 4497 Analyseur de signaux dynamiques à grand nombre de voies PXIe 16 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V 4492 Analyseurs de signaux dynamiques PXIe 8 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V *9234 Module d'entrée analogique AC/DC et IEPE CRio 4 51.2 Kéch/s 102 Différentielles 24 +/- 5V 4492 Analyseurs de signaux dynamiques PXIe 8 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V 4498 Analyseurs de signaux dynamiques PXI 16 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V 4461 Analyseur de signaux dynamiques PXI 2 204.8 Kéch/s 118 Différentielles 24 +/- 42V 9232 Module d'entrée analogique AC/DC et IEPE CRio 3 102.4 Kéch/s 99 Différentielles 24 +/-30V 4462 Analyseurs de signaux dynamiques PXI 4 204.8 Kéch/s 118 Différentielles 24 +/- 42V 4495 Analyseurs de signaux dynamiques PXI 16 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V 4496 Analyseurs de signaux dynamiques PXI 16 204.8 Kéch/s 114 Asymétriques 24 +/- 10V 4474 Analyseurs de signaux dynamiques PCI 4 102.4 Kéch/s 110 Asymétriques 24 +/- 10V 4461 Analyseurs de signaux dynamiques PCI 2E/2S 204.8 Kéch/s 118 Différentielles 24 +/- 42V *4472 Analyseurs de signaux dynamiques PCI 8 102.4 Kéch/s 111 Asymétriques 24 +/- 10V 4472B Analyseurs de signaux dynamiques PCI 8 102.4 Kéch/s 111 Asymétriques 24 +/- 10V 4462 Analyseurs de signaux dynamiques PCI 4 204.8 Kéch/s 108 Différentielles 24 +/- 42V 4432 Analyseurs de signaux dynamiques USB 4 102.4 Kéch/s 101 Asymétriques 24 +/- 40V 4431 Analyseurs de signaux dynamiques USB 4 102.4 Kéch/s 100 Asymétriques 24 +/- 10V 9230 Analyseurs de signaux dynamiques CRio 3 12.8 Kéch/s 106 Différentielles 24 +/- 30V (*) : Les plus populaires
- 20. 20 DSA : Matérielsd’acquisitions
- 21. 21 DSA: Applications parsecteur Industriel & banc d’essais Embarqué Laboratoire Voies Voies Voies Robustesse Performances Robustesse Robustesse Performances Performances CompactRIO 14 slots maxi et 4 voies /module DSA 14 slots maxi et 4 voies /module DSA 1 slots maxi et 4 voies / module DSA, portable et faible coût Moins flexible : FPGA / ScanMode mais DSA non supporté AvecousansPCintégré:Windows/RT ROBUSTESSE Grand nombre de voies, meilleure performance, précision et synchronisation Systèmes complets de mesure acoustique et vibratoire sur PXI, PCI et USB Convertisseurs A/N et N/A 24 bits avec gamme dynamique de 118 dB Échantillonnage jusqu'à plusieurs milliers de voies simultanées, à une fréquence de 204,8 Kéch./s Couplage AC/DC, conditionnement IEPE, filtres anti repliement et TEDS
- 22. 22 DSA: Outils logicielsd’aide à l’établissement des Signatures etAttributs Traitement du Signal Vibration et Acoustique
- 23. 23 DSA: Logiciels detraitement du signal ( Suite NI Signal Processing)
- 24. 24 DSA: Logiciels detraitement du signal (Suite NI Sound and Vibration)
- 25. 25 SAPHIR : Enquelques dates… 1989 : Création de l’entreprise 1990 : Début d’un partenariat fort avec National Instruments 2009 : Habilitation Crédit Impôt Recherche (CIR) 2015 : Création de QMT Group
- 26. 26 SAPHIR - Qualimatest: 2 sociétés en synergie L’expert en acquisition et traitement numérique du signal et de l’image pour les bancs de test, le contrôle qualité et les systèmes embarqués Acquisition, traitement et affichage de signaux dans le domaine vibroacoustique Leader des systèmes de vision industrielle
- 27. 27 SAPHIR - Qualimatest: Une équipe franco-suisse pluridisciplinaire Effectif (42) Management de projet (5) Administratif (4) Vente & marketing (4) Technique (29)
- 28. 28 Les besoins auxquelsnous répondons Contrôle qualité Contrôle non destructif par analyse acoustique ou vibratoire Pilotage de bancs de test Communication avec les automates, pilotage de moteurs, base de données pour la traçabilité et IHM ergonomique Systèmes embarqués Système temps réel, FPGA, optimisation d’algorithme de calcul, maitrise des temps d’exécution, fiabilité de fonctionnement et connectivité vers les réseaux Formation 2 centres de formation agréés (Lyon, Grenoble)
- 29. 29 Exemples d’applications Type demesures Environnement informatique Carte d’acquisition Interopérabilité Environnement Logiciel LÉGENDE
- 30. 30 Détection / Go-NoGodes pièces fissurées L’objectif : détecter et éjecter les pièces fissurées et éventuels intrus La solution : Signature sonore de chaque pièce en chute sur marbre incliné introduit sur chaine de transfert avant emballage Acoustique PC PCI •6518 •4474 Alimentation base SPC LabVIEW •Signal Processing •Windows
- 31. 31 BLOCHET Contrôle l’étatdes supports de rail L’objectif : Détecter les ruptures de blochets avant l’opération de maintenance du rail. La solution : Qualification du transfert d’énergie vibratoire par un charriot piloté par cRIO, muni d’un marteau de choc et de deux accéléromètres. Hammer Accelerometers Vibratoire cRIO 9233 Marquage par jet de peinture Windows - RT - FPGA •LabVIEW •Signal Processing OK KO
- 32. 32 Contrôle de conformitéen chaîne de production des démarreurs par analyse acoustique L’objectif : Contrôle vibroacoustique d’alternateurs en fin de ligne d’assemblage. La solution : Seuillage de niveaux d’énergie sonore dans diverses bandes spectrales durant un démarrage. Vibratoire PC Châssis cDAQ 9174 •9234 •9421 SPC Windows •LabVIEW •Signal Processing
- 33. 33 Acoustique Pc •Carrier 9181 (EthernetWIFI) •9234 Communication WiFi avec supervision Windows •LabVIEW •Signal processing POP L’objectif : Dispositif de suivi de la densité d’éclatement de granules en four de cimenterie à grille LEPOL (1600°C) La solution : Guide d’onde acoustique et comptage des « pops » par analyse spectrotemporelle ; communication WIFI avec Supervision pour régulation du procédé.
- 34. 34 Contrôle des glissièresélectriques de siège pour l’automobile Soubassement siège électrique automobile Banc de test glissière électrique Les objectifs : • Analyse du fonctionnement des produits et améliorations, • Contrôle 100% fin de chaîne. La solution : Signature vibratoire et psychoacoustique. Vibratoire PC PXI • 4472 ModBus Windows • LabVIEW • Signal Porcessing • Sound and Vibration
- 35. 35 Contrôle de conformitédes moteurs d’HAVAC Vibratoire PC PXI •4472 ProfiBus Windows •LabVIEW •Signal Processing Les objectifs : • Analyse du fonctionnement des produits, • Contrôle 100% fin de chaîne (24 défauts potentiels en 8,64 secondes), • Remplacement « des oreilles d’or » La solution : Signature vibratoire combinée à une analyse mathématique.
- 36. 36 Contrôle d’accostage defragments sur diabolo Vibratoire •Marteau de chocs PC PCI •4472 Edition de PV. Pilotage du marteau de choc via un moteur Brushless Windows •labVIEW •Signal Processing Les objectifs : • Suppression de la méthode de contrôle par radiographique, • Méthode moins couteuse et moins polluante. La solution : Par méthode vibratoire (FRF) détermination du défaut d’accostage du fragment sur le diabolo (partie active).
- 37. 37 Bruit de contactpneu / chaussée Acoustique •Tachygraphique •TOR PC PCI •4472 Base de données Windows •labVIEW •Signal Processing Les objectifs : Projet de norme ISO/TS/CD 11819 Partie 2 (Acoustics - Measurement of the influence of road surfaces on traffic noise), La solution : Mesure acoustique à proximité des pneumatiques, synchronisée avec le déplacement et la vitesse du véhicule. Déclenchement par capteur IR et balise fixe.
- 38. 38 Détection de fissuresur tubes en carbone Acoustique •TOR PC PCI •4472 Néant Windows •labVIEW •Signal Processing Les objectifs : Recherche précoce de fissure sur tube en graphite (1,5m 50cm de diamètre => Cuisson de plusieurs mois à très haute T°C) afin de gagner en énergie, et matière. La solution : Mesures acoustiques (Fréquence d’accord, timbre et temps d’amortissement du son) après impact sur le tube.
- 39. 39 Bibliographie Comment choisir unsystème de mesure d'accéléromètre www.ni.com/white-paper/7254/fr/ Principes fondamentaux de la mesure analogique www.ni.com/white-paper/5097/fr/ Principes fondamentaux des capteurs www.ni.com/white-paper/4045/fr/ Dynamic Signal Acquisition (DSA) Measurements Tutorial http://www.ni.com/white-paper/12353/en/ Dynamic Signal Acquisition http://www.ni.com/pdf/manuals/371235h.pdf
- 40. 40 Échange Q/R Merci pourvotre Attention Questions
- 41.
- 42. 42ni.com Restez connectés pendantet après NIDays ni.com/communaute-francophone facebook.com/nifrance twitter.com/nifrance youtube.com/nifrance
- 43.
Notes de l'éditeur
- #4 Dans le cadre de production à valeur ajoutée, les investissements sont importants. De ce fait il y a un problème de compétitivité. Pour pallier au coût il y a deux possibilités : diminuer le coût de production et / ou diminuer le coût de la non qualité. Par qualité on considère l’aptitude à satisfaire les fonctions du cahier des charges dont il est issu et par non qualité on désigne un produit ou un processus qui ne satisfait pas le cahier des charges. Cette non qualité a plusieurs origines : mauvaise conception du produit, des éléments de base inadaptés ou présentant des variabilités importantes, une capabilité insuffisante du processus (rapport entre la performance demandée et performance réelle d’un processus). Spontanément les systèmes de contrôle qualité ne sont pas déployés d’office du fait de leurs coûts ; ils ne sont alors mis en œuvre que lors du constat de non qualité. A partir de 1948 (crise économique du Japon 1950 + guerre de la Corée) Mr Taiichi Ohno met en place dans les usines Toyota une méthode de travail qui va à l’opposé des méthodes Américaines (Taylorisme et Fordisme).
- #5 Philosophie Américaines : produire à grande échelle afin de réaliser des économies d’échelles, Philosophie Japonaise : production à faible coût pour des petites productions répondant au marché Japonais (vendre à l’issue de la fabrication sans stockage). Les 5 valeurs fondamentales => 1) Travail en Equipe : les managers doivent sortir de leur bureau ; les opérateurs doivent être polyvalents, et capables d’analyser et décrire les problèmes pour en parler avec les bureaux d’études (Ceci implique le respect des personnes). Les opérateurs sont les mieux placés pour repérer les défauts. Suggestion pour gagner du temps et de la matière (pas de sur-qualité). 2) Stabilité des processus (Genchi Genbutsu) : «l'endroit où il se passe réellement quelque chose » être sur place pour résoudre les problèmes, 5S, détection du gaspillage. 3) Juste à temps : Bonne pièces, bonne quantité au bon moment 4) Qualité : (Jidoka) : Arrêts automatiques, Séparation Homme machine, Dispositif anti erreur (Poka Yoké) Contrôle de qualité sur place, Corriger la cause. 5) Progression permanente (Kaisen): Implication de tous les acteurs afin de déployer des processus d’améliorations concrètes, simples et peu couteuses réalisées dans un laps de temps court. Concept à l’opposé de l’innovation qui entraine des changements brusques et couteux. => 2010 déclinaison vers le Lean Sigma : Viser le 6 sigma soit 99,9997% de qualité soit 3.4 ppm (voir moins => 0.8ppm)de défaut.
- #6 Afin de contrôler un produit nous disposons d’éléments fonctionnels (cotes, force, couple, vitesse…) mais également d’informations non fonctionnelles comme une information passive émise par le produit ou le processus. En effet nous pouvons distinguer deux types d’informations: l’information passive et l’information active. En ce qui concerne l’information passive, celle-ci apparaît lorsqu’il n’y a pas d’apport d’énergie extérieure. Par exemple, on écoute les sons émis naturellement par le produit. Ces personnes qui « écoutent » les produits ont développé, par l’expérience, une forme « d’intuition construite » leur permettant d’identifier et de reconnaître des sons particuliers propres à donner des informations supplémentaires sur les produits à diagnostiquer. On les appelle les oreilles d’or.
- #7 En ce qui concerne les informations non fonctionnelles actives, celles-ci sont obtenues par apport d’énergie extérieure Nous obtenons donc une réponse vibratoire (acoustique) du produit à cet apport d’énergie. Les analyses de ces réponses peuvent être à base d’algorithmes de traitement du signal et /ou d’outils statistiques simples à mettre en œuvre tels que des classificateurs Bayésiens (formule de Bayes) que l’on nommera attributs. (M. Pillet, Appliquer la maîtrise statistique des processus MSP/SPC. Eyrolles,4ème éd., 2008.) L’objectif étant de déterminer des signatures (combinaison d’attributs) afin de discriminer les produits OK des KO. Exemple attribut : considérons 2 instruments de musique qui jouent le même La (440 Hz). La fréquence fondamentale est la même pourtant les sons émis sont différents. La différence vient du timbre (distributions d’amplitudes des harmoniques qui sont différentes).
- #8 Un fournisseur de produits manufacturés se trouve donc confronté à la question : « est-ce que mes produits livrés sont dans la fourchette des 6 Sigma ? » Associé à cette problématique il se pose également la question de savoir s’il a les moyens et la connaissance pour qualifier ces produits ? Autrement dit : les signatures qu’il met en place dans le domaine physique qu’il maitrise sont-elles aptes à distinguer les classes d’intérêt ? est-ce qu’il a les connaissances pour mettre en place des signatures pertinentes ? Sinon il peut faire appel à des organismes extérieurs … une nouvelle approche peut lui être proposée afin de réaliser une analyse phénoménologique permettant d’aboutir à la définition d’une signature basée sur des attributs dans un domaine physique différent. L’objectif final étant bien sûr de sortir des produits conformes et éventuellement faire des propositions d’amélioration du produit, que ce soit d’un point de vue fonctionnel ou économique.
- #9 Dans le cadre d’établissement de signature, nous nous intéresserons principalement à la mesure de signaux vibratoires. Les domaines qui nous intéressent sont : Test des structures, Test vibratoires et acoustiques, maintenance conditionnelle. Mais pourquoi mesurer des signaux vibratoires, Ils permettent en autre de……
- #11 Contrôle – Détecter la présence ou la modification du bruit ou des vibrations et prendre les mesures nécessaires. Exemples : Suspension active, suppression des bruits de cabine, contrôle de tables vibrantes
- #12 Test de structures – Mesurer la réponse vibratoire d’une structure, ce qui permet de déterminer son intégrité et ses propriétés matérielles. Exemples : Fatigue, rigidité, fissures, Protection de machines – Surveiller les vibrations et activer l’alarme ou l’arrêt d’urgence si leur niveau excède un certain plafond prédéfini. Maintenance conditionnelle – Analyser et déterminer les tendances des performances de machines pour déterminer quand la maintenance sera nécessaire pour éviter une défaillance grave, défaut d’assemblage, …
- #13 Afin de pouvoir définir des signatures, un certain nombre de domaines et spécialités scientifiques sont en synergies : la physique qui conditionne le capteur en fonction du phénomène à observer, l’électronique qui permet de passer du domaine analogique au domaine discret (numérique), les mathématiques et le traitement du signal qui permettent de définir les signatures et les attributs, l’informatique qui est le lien entre ces différents domaines et constitue l’interface avec l’utilisateur. La progression des moyens informatiques nous permet de réaliser des calculs toujours plus puissants de façon très rapide (Temps Réel). Toutefois l’usage de l’outil informatique impose de numériser le signal analogique. Dans le cas de l’analyse et du traitement de signaux physiques, des contraintes sont à prendre en compte afin d’éviter les artéfacts qui entrainent des erreurs d’interprétations.
- #14 La première et la dynamique du système d’acquisition. Si l’on considère une carte d’acquisition qui numérise le signal analogique sur 12 bits, le niveau de bruit se situe à -70 dB. Cela signifie que des composantes de très faible amplitude en regard de composantes dominantes, ne pourront être détectées. Pour discriminer des signaux de rapport d’amplitude supérieur, il convient d’augmenter la résolution : 24 bits pour les cartes DSA actuelles.
- #15 La deuxième est la numérisation synchrone ou asynchrone. Etant donné que le convertisseur Analogique/Numérique est l’élément le plus couteux, pour des cartes d’acquisition à faible coût, le multiplexeur est intercalé entre les voies d’entrées analogiques et le convertisseur. Un décalage temporel entre les différentes voies numériques apparaît. Les voies ne sont pas synchrones.
- #16 Pour éviter cet artéfact, dans les cartes DSA il y a un convertisseur Analogique/Numérique par voie. Le décalage est minimisé par une horloge commune : pour un signal de 1kHz une erreur de phase <0.1° est garantie
- #17 La troisième est issue du phénomène d’échantillonnage (passage de l’analogique au numérique). S’il suffit d’au moins 2 échantillons par période pour établir l’énergie portée par une composante sinusoïdale (Fourier) (observée durant un temps théoriquement infini, disons donc suffisamment longtemps) Il faut en revanche une 10aine d’échantillons à l’œil humain pour identifier confortablement une telle composante, c’est-à-dire une fréquence d’échantillonnage 10 fois supérieure à la fréquence du signal
- #18 Si on réduit le nombre d’échantillons par période (le rapport entre la fréquence d’échantillonnage et celle de la composante d’intérêt), alors l’allure temporelle n’est pas évidente, mais l’analyse spectrale reste correcte Mais si on réduit trop, en dessous de 2 échantillons par période, alors intervient le repliement spectral
- #19 Pour éviter cet artefact, dans les cartes DSA type 9232, un filtre anti repliement (type passe bas) dont la fréquence de coupure est fonction de la fréquence d’échantillonnage. Ce qui n’est pas le cas dans les cartes d’acquisition traditionnelles.
- #20 Récapitulatif des différentes cartes DSA disponibles chez NI pour les plateformes PXI, PCI, cRIO USB
- #21 Partie Gauche Il est possible de programmer des châssis RIO MXI-Express pour fonctionner indépendamment d’un contrôleur, ils sont généralement connectés à un contrôleur compatible MXI-Express pour des traitements, de l’enregistrement de données et des communications. Il est possible d’associer un châssis RIO MXI-Express temps réel ou des contrôleurs de système d'exploitation Windows avec un contrôleur MXI-Express intégré, ou avec les ordinateurs compatibles PC et ordinateur portable, en utilisant une interface MXI-Express. Partie Droite Il est possible de synchroniser plusieurs châssis PXI entre eux afin d'augmenter le nombre de mesures synchrones pouvant être numérisées ou de déporter des mesures autour d'une installation tout en gardant la synchronisation des mesures.
- #23 D’un point de vue logiciel, NI propose des outils permettant de maquetter et développer des algorithmes qui intègrent des signatures avec ou non et des attributs, le tout pouvant être inclus dans des applications globales avec de l’interopérabilité, de la sauvegarde de données sous toutes ses formes (Binaire, TDMS, Base de Données etc…), du suivi de processus de fabrication etc. Deux boîtes à outils sont disponibles …
- #24 La première qui est partiellement installée avec la version de base de LabVIEW et comporte les traitements de base à savoir :
- #25 La deuxième se présente sous forme d’un additif plus spécialisé métier Les principaux groupes de fonctionnalités sont :
- #26 Comme nous l’avons vu précédemment, un fournisseur de produits manufacturés peut faire appel à des sociétés spécialisées en traitement du signal afin de l’aider dans : son analyse phénoménologique la sélection des équipements adéquats l’établissement des signatures et attributs le déploiement des machines et logiciels de tests. SAPHIR est forte de 27 années de pratique dans le domaine. Partenaire NI depuis 1990 (Gold Alliance Partner) SAPHIR a depuis 2009 l’habilitation Crédit Impôt Recherche Avec QUALIMATEST spécialiste en vision, nous constituons depuis 2015 le QMT group qui offre ainsi les compétences élargies du traitement du signal et de l’image dédié au contrôle qualité
- #27 QMT Group : SAPHIR : Aéronautique/Défense, Energie, Automobile, Recherche QUALIMATEST : Horlogerie, Automobile, Santé (habilitations), Ferroviaire
- #28 Un Groupe avec une proximité géographique : SAPHIR, France, Grenoble et Chambery QUALIMATEST Suisse, Genève.
- #31 Les pièces qui sont sur un convoyeur, chutent sur un bloc métallique rigide devant lequel est disposé un microphone ... La pièce est excitée par le choc et répond librement durant son temps de rebond avant de retomber sur le convoyeur inférieur pour être guidée, selon verdict, soit vers la suite de son procédé, soit vers le rebut ... Le délai de diagnostic entre le choc et l’aiguillage est inférieur à la seconde.
- #32 En terminologie ferroviaire, un blochet correspond à une pièce de béton sur laquelle repose un rail. Deux blochets peuvent être reliés entre eux par une entretoise pour former une traverse dite bi-bloc. Mesure Active. Il s’agit de détecter si l’entretoise qui relie les deux blochets est cassée. Un chariot est équipé d’un marteau de chocs et deux accéléromètres. Les accéléromètres sont positionnés sur chacun des blochets en vis-à-vis, et le marteau de choc donne une excitation impulsionnelle sur l’un des deux. La réponse permet de détecter une discontinuité de l’entretoise. (Dépôt de brevet).
- #33 Analyse passive. Une « bruyance » anormale des démarreurs a été constatée par des clients finaux mais de façon subjective. Le fournisseur a identifier plusieurs sources de bruit : bruit balais/collecteur, bruit d’engrènement pignon/couronne moteur bruit de réducteur. L’analyse subjective (oreille d’or) en fin de chaîne de production a montré ses limites (dérive du jugement dû à la fatigue, variation du bruit moyen). Des analyses en laboratoire à l’aide de banc de tests ont permis une corrélation subjectif/objectif. Une aide au diagnostic en fin de ligne a donc été mise en place avec un équipement de contrôle objectif autonome et non intrusif, par analyse des profils spectro-temporels du son relevé par un microphone en champ proche
- #34 Développement et la mise en service d’un dispositif de suivi de la fréquence d’éclatement de granules en grille LEPOL Les granulateurs sont les équipements avec lesquels du calcaire broyé finement est mélangé avec de l’eau de manière à fabriquer des billes appelées granules. Ces granules sont ensuite réparties sur la grille Lepol et les interstices créés entre les granules servent à faire passer les gaz chauds. La chaleur des gaz est alors transmise à la matière. La grille Lepol est le siège de réactions endothermiques qui permettent de déshydrater et de décarbonater partiellement la matière avant son introduction dans le four. La matière est chauffée de 40°C à 1080°C. ,[je croyais 1600° ?] Un microphone au bout d’un guide d’onde traversant la paroi isolée du four permet d’écouter l’ambiance sonore au sein du four. Un traitement numérique approprié permet de compter la densité d’éclatement des granules. S’il y a trop d’éclatements il y a obstruction de la grille et le processus s’en trouve altéré. Transmission des données issues de la centrale d’acquisition vers le centre de contrôle pas canal WIFI
- #35 Etude phénoménologique préliminaire : Analyse sur le produit composé d’une glissière électrique. 1 moteur avec entrainement de type vis écrou. Aide à la mise au point du produit avec force de proposition sur la conception de la glissière. Etude à partir de plusieurs centaines de glissières classées en fonction des signatures vibratoires. Réalisation d’un banc de test en production. Elargissement de l’étude au soubassement électrique complet 4 moteurs et réalisation d’un banc de test en production. Elargissement de l’étude au siège complet avec intégration des critères psychoacoustiques (Canada).
- #36 Etude phénoménologique préliminaire : Détermination de 24 signatures vibratoires et des attributs associés à partir de l’analyse de plusieurs centaines de moteurs classés en fonction des défauts à détecter. Les moteurs sont testés à la verticale et à l’horizontale en plaçant de façon automatique deux accéléromètres tri-axes sur les paliers du rotor. Pour le test le moteur est placé dans un préhenseur de façon à l’isoler des vibrations du banc et des vibrations extérieures ; il est mis en rotation à vitesse nominale => Ecoute passive. Le système est auto calibré à partir de moteurs étalons. Interopérabilité avec l’automate qui gère la production.
- #37 Etude phénoménologique préliminaire : Le fournisseur n’a pu aboutir dans sa recherche de signature dans le domaine physique qu’il maitrise parfaitement (Ultrasons) et donc a consulté afin de savoir si dans d’autres domaines physiques il y aurait une solution. Analyse modale en libre-libre puis avec des conditions aux limites a permis de montrer la discrimination obtenue avec des mesures vibratoires et donc de définir les lieux d’impact et de mesure le plus discriminant.
- #38 Avec les progrès effectués sur l’acoustique des véhicules et des revêtements de chaussée, la nuisance sonore des véhicules vient majoritairement du bruit aérodynamique et du bruit de contact pneu / chaussée. Afin d’étudier et caractériser le bruit de contact pneu / chaussée, les laboratoires des ponts et chaussées ont mis en place une procédure d’enregistrement de sons émis autour d’un pneu situé à l’opposé du groupe moto propulseur et de l’échappement (arrière droit dans le cas de figure). 3 microphones situés de façon stratégique autour du pneumatique captent le son qui est synchronisé avec une sonde tachymétrique et donc de la vitesse du véhicule. Des marqueurs peuvent être positionnés sur le signal signalant le passage du véhicule sur des obstacles inhérents à la route, soit : des bouches d’égouts, des nids de poules, des joints de ponts, invalidant l’enregistrement sonore dans ces zones. Les enregistrements sont stockés dans un PC durci embarqué dans le véhicule pour être post traités en laboratoire.
- #39 La fabrication de tube en graphite est obtenue par extrudation de résidu de produit pétrolier et nécessite des cycles de transformation et de cuisson très longue (plusieurs mois) à des températures de plusieurs centaines de degrés. La casse de pièces (de taille assez importante) à différentes étapes du cycle de fabrication entraine des coûts en énergie et en perte de matière assez significative. L’objectif de ce système est de détecter des éventuelles fissures qu’elles soient de surface ou interne. Un maillet vient sonner les tubes et un microphone enregistre la réponse. (méthode active). Une signature acoustique permet de détecter les fissures précocement permettant un gain substantiel.