La précision est devenue une exigence fondamentale dans les secteurs de la fabrication et de l'inspection, qui ne peut être obtenue qu'en utilisant des technologies modernes appropriées. Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) sont au sommet des meilleures métrologies, offrant des normes élevées d'inspection dimensionnelle et de vérification des composants concernant un critère de conception particulier. L'année 2024 sera probablement marquée par de nouveaux développements et améliorations concernant la technologie des MMT. Cet article présentera les principaux fabricants de MMT du marché. Qu'il s'agisse d'investir dans des appareils de pointe ou de surveiller les tendances du secteur, ce guide donne un aperçu des principaux fournisseurs de MMT qui s'efforcent d'améliorer les normes de fabrication. Revenez sur notre analyse des principaux acteurs et de leur rôle dans la détermination de l'orientation de la métrologie.
Quels sont les principaux fabricants de machines CMM du secteur ?
Les meilleures marques de machines CMM
Intelligence de fabrication hexagonale
Hexagon jouit d'une excellente réputation sur le marché pour sa large gamme de solutions CMM, adaptées à diverses industries, qu'il s'agisse de l'automobile ou de l'aérospatiale.
Métrologie industrielle Zeiss
Zeiss a fait sa marque dans l'industrie de haute précision en développant des MMT hautes performances mettant l'accent sur une précision et une fiabilité élevées pour les applications de mesure complexes.
Société Mitutoyo
Mitutoyo est réputé pour fournir une large gamme de machines CMM pouvant répondre à différentes exigences industrielles et se consacre à la qualité.
Creaform
Creaform se concentre sur le point de vue des solutions de métrologie portables et automatisées et des systèmes CMM pour répondre aux besoins actuels de l'ingénierie de métrologie.
Groupe Wenzel
Wenzel peut fabriquer des machines CMM avec des idées innovantes dotées de ses compétences en ingénierie là où il y a un besoin d'une machine robuste et précise.
Leaders mondiaux en matière de technologie de mesure des coordonnées
Ces leaders possèdent des caractéristiques de précision, de complexité et de fiabilité dans la technologie de mesure des coordonnées. Des fabricants tels que Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss Industrial Metrology, Mitutoyo Corporation, Creaform et Wenzel Group entrent dans cette catégorie. Quelle que soit la machine, qu'il s'agisse d'une MMT ou d'une machine MMT de haute technologie, ces entreprises conçoivent des machines qui répondent précisément aux besoins des entreprises des secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale et de la fabrication. Leurs appareils sont utilisés dans l'écosystème de métrologie le plus important au monde en raison de leur efficacité et de leur communication sur la route.
Fabricants spécialisés dans les MMT optiques
De nombreuses grandes entreprises proposent des machines de mesure de coordonnées optiques (MMT) qui permettent des mesures encore plus précises sans contact. Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss Industrial Metrology et Mitutoyo Corporation font partie des acteurs notables dans ce domaine. Elles ont notamment développé et breveté des systèmes optiques avancés qui garantissent une précision maximale et impressionnante, même pour les secteurs aux exigences de mesure critiques. Leurs technologies trouvent des applications aussi bien dans l'assurance qualité que dans les technologies de fabrication haut de gamme.
Innovateurs dans les appareils de mesure portables
Les industries ont commencé à repenser leurs approches avec l'introduction d'appareils de mesure portables, qui vont de pair avec des outils qualifiés de flexibles et mobiles. Faro Technologies, Creaform et Leica Geosystems sont les principaux acteurs dans ce domaine, fabriquant des appareils portables et portatifs avancés qui offrent une fiabilité dans la plupart des contextes et une précision extrême pour les applications à distance. De plus, les appareils de numérisation 3D ont la même précision que les appareils stationnaires, mais conservent la facilité de mobilité, ce qui révolutionne l'industrie.
Creaform propose également des scanners portables tels que HandySCAN 3D et Go!SCAN, qui ont fait leurs preuves sur le marché de la numérisation 3D grâce à leur résolution et à leur ergonomie. Les derniers scanners portables, PC et laser trackers de Faro permettent aux utilisateurs de travailler sur des applications aéronautiques et automobiles et de s'assurer qu'ils répondent aux exigences, garantissant un environnement idéal pendant l'assemblage ou l'inspection. De plus, Leica Geosystems est l'un des plus grands fabricants d'outils de mesure, et ses appareils laser DISTO dépassent les attentes de l'industrie. Grâce à leur robustesse et à leur fiabilité, les appareils de mesure excellent en matière de précision.
Le marché mondial des instruments de mesure portables semble en passe de connaître une expansion rapide, stimulée par la croissance des technologies sans fil et de l’analyse des données basée sur l’IA. Par exemple, en dotant les instruments de mesure d’une connexion Bluetooth et d’une capacité cloud, les utilisateurs peuvent transmettre et analyser les données en temps réel, optimisant ainsi le flux de travail dans des domaines tels que l’assurance qualité, le prototypage et la rétro-ingénierie. De telles innovations font des outils de mesure portables un appareil indispensable pour les industries modernes et la recherche scientifique.
Comment les différents types de MMT se comparent-ils entre les fabricants ?
Options et fabricants de Bridge CMM
Dans les environnements où la précision doit être garantie, les MMT sont indispensables, et les MMT Bridge répondent bien à ce critère avec leur conception à pont fixe et à table mobile adaptée aux pièces de taille moyenne et grande. Ces MMT ont des caractéristiques et des fonctionnalités différentes selon la marque, certaines d'entre elles mettant l'accent sur la vitesse, la précision et la polyvalence.
ZEISS propose les modèles de ponts ACCURA 2 et CONTURA, reconnus pour la qualité de leurs MMT. Le modèle ACCURA 2 peut notamment être adapté à toutes sortes d'exigences de fabrication. Il possède par exemple des capacités multicapteurs essentielles pour les secteurs de l'automobile et de l'aéronautique. Les produits ZEISS ont une précision de l'ordre du micromètre et sont donc adaptés aux petits composants complexes.
Hexagon est l'un des plus grands acteurs du marché de la métrologie et propose une gamme de MMT à pont dans son catalogue, notamment la série GLOBAL S. Ces modèles disposent d'un système de compensation thermique impressionnant, permettant aux MMT de fonctionner de manière constante tout en étant exposées à des températures fluctuantes. Les MMT Hexagon fonctionnent avec des programmes tels que PC-DMIS pour améliorer le niveau d'analyse possible.
Mitutoyo : les MMT à pont de Mitutoyo, notamment la série CRYSTA-Apex V, impressionnent par leur interface intuitive et leur construction robuste. Ces machines peuvent accélérer les mesures et minimiser la durée d'inspection, ce qui les rend idéales pour les opérations à grande échelle. Elles sont polyvalentes et répondent à diverses exigences d'inspection grâce à leurs différents systèmes de palpage.
WENZEL : WENZEL est une autre entreprise spécialisée dans les MMT à pont, qui conserve une réputation de qualité. Leur série LH est l'une de ces machines, fabriquées en granit massif et offrant une rigidité et une stabilité de température optimales. Les MMT WENZEL ajoutent des systèmes de sonde REVO et PH10 pour numériser tout en prenant des données denses.
Les spécifications de précision, la vitesse de fonctionnement, le système de sonde et le logiciel compatible sont des éléments essentiels lors du choix d'une MMT à pont. Tout le monde fabrique des équipements similaires, mais chacun fournit une solution pour un marché plus restreint au sein duquel un fabricant peut trouver des équipements adaptés à ses besoins de mesure.
Fournisseurs de machines de mesure de coordonnées 3D
Il existe quelques pistes notables dans le secteur de la production de machines de mesure tridimensionnelles CM M (machines de mesure de coordonnées), chaque solution étant créée pour une exigence industrielle unique. Vous trouverez ci-dessous une analyse des fabricants sélectionnés et des produits qu'ils fournissent :
Société Mitutoyo
Mitutoyo est reconnu dans le monde entier pour la précision et la fiabilité remarquables de ses MMT. De plus, la mesure de précision des contreforts des MMT Mitutoyo est intégrée aux accessoires de pont, de portique et de bras horizontal, ainsi qu'à l'innovation des systèmes de palpage qui intègrent la sonde hybride MiSCAN. Grâce à MiSCAN, la précision des mesures en mode contact et sans contact est garantie. Comme dans la plupart des sociétés d'ingénierie, l'accent est mis sur l'amélioration des fonctionnalités de leur intégration logicielle ; par exemple, MCOSMOS s'est avéré être un outil d'analyse très puissant pour la gestion et le reporting complets des données au sein de l'entreprise.
Intelligence de fabrication hexagonale
Hexagon propose une large gamme de MMT, notamment des MMT hautes performances telles que les séries GLOBAL et DEA. Leurs machines sont conçues pour offrir une efficacité optimale tout en garantissant la précision grâce à des capteurs tactiles et sans contact avancés et intégrés. Hexagon soutient fermement le concept de l'Industrie 4.0 dans le développement de ses outils et ses outils matériels visent à connecter les personnes et les machines le plus tôt possible. Il existe des logiciels tels que PC-DMIS et la plateforme HxGN Smart Quality, qui aident à mettre en œuvre efficacement l'Industrie 4.0 - dans ce cas, en améliorant l'accès aux données et aux processus.
Métrologie industrielle ZEISS
Nous disposons de ZEISS, un fabricant réputé de solutions de métrologie, et de ses machines de mesure PRISMO et ACCURA. Ces dernières sont personnalisées pour une vitesse et une précision optimales dans les opérations automobiles et aérospatiales. ZEISS excelle également dans l'offre d'options de mesure optique, telles que sa technologie de navigation VAST, qui augmente la précision du scan et réduit la durée de l'inspection. L'un de ses principaux atouts est son intégration avec le logiciel ZEISS CALYPSO pour une programmation intuitive des mesures.
Groupe WENZEL
WENZEL s'appuie sur des systèmes mécaniques robustes à base de granit qui offrent une stabilité thermique sans précédent et une précision maximale. Les machines de mesure de la série LH ont été adoptées dans toutes les sphères des processus de mesure dimensionnelle et de contrôle qualité. La prise en charge par WENZEL des derniers systèmes de capteurs multi-bascules Revo et Ph10 permet une collecte de données à haute densité. Leur logiciel de métrologie WM | Quartis est capable d'un traitement fiable tout en intégrant des fonctionnalités puissantes nécessaires aux inspections commerciales de routine.
Creaform
Creaform se spécialise dans le développement de produits de mesure 3D mobiles et très flexibles, notamment des systèmes de GMAO et des scanners portables de haute précision comme le HandyPROBE. Leurs solutions sont privilégiées en raison de leur flexibilité et de leur polyvalence, notamment dans les situations où la mobilité est essentielle. Grâce à sa technologie de référencement dynamique, Creaform fournit des mesures exactes dans des conditions moins stables, ce qui la rend adaptée aux secteurs de l'énergie renouvelable et de la fabrication/maintenance.
Keyence Corporation
Keyence a pour objectif de fabriquer des MMT et des machines de métrologie faciles à utiliser et conçues pour être efficaces. Keyence simplifie l'utilisation de la série IM Instant Measurement, car elle ne demande que peu de temps et d'engagement de la part de l'utilisateur et offre une inspection automatique précise. Ils affirment que leurs systèmes permettent de gagner une part importante du temps consacré à l'exécution de tâches de mesure répétitives, ce qui améliore à son tour la vitesse des tâches telles que l'inspection.
Le résumé ci-dessus montre également comment différencier le champ des possibilités offertes aux fabricants de MMT 3D et aux développeurs de logiciels en fonction des spécifications d'utilisation finale et d'application des secteurs. La modernisation des différentes pratiques de fabrication continue de susciter de plus grandes attentes envers l'industrie, exigeant des changements efficaces de la part des entreprises où chaque détail opérationnel est crucial.
Les machines de mesure de la vision et leurs fabricants
Les machines de mesure par vision sont des systèmes sophistiqués qui semblent porter la mesure par image à un niveau supérieur. Il est facile de comprendre que Mitutoyo, Hexagon et Nikon sont les principaux fabricants dans ce domaine et qu'ils fournissent des solutions à différentes exigences industrielles. Ces machines peuvent être utilisées pour mesurer les caractéristiques de composants petits et complexes et peuvent également être utilisées pour des tâches de confirmation sans contact. Leurs principaux avantages proviennent du fait que ces systèmes sans contact se concentrent sur la précision des mesures. Les meilleurs stratèges améliorent constamment leurs systèmes et les rendent compatibles avec des normes efficaces et fiables dans les processus de contrôle qualité.
Quels facteurs doivent être pris en compte lors du choix d’un fabricant de MMT ?
Capacités de précision et d'exactitude
Lors de l'examen d'un fabricant de MMT, la précision et l'exactitude sont les plus imaginables au-delà des objectifs principaux que nous avons évoqués précédemment. Les MMT modernes doivent avoir une précision de l'ordre du micromètre et une répétabilité ne dépassant pas ± 1 µm. Une telle précision est requise pour toutes les applications, y compris la production de pièces pour dispositifs médicaux et la vérification de composants aérospatiaux, car un écart même d'une fraction de mm peut altérer considérablement la sécurité ou le fonctionnement de l'appareil.
Les MMT équipées de systèmes de numérisation laser et de palpage tactile rendent facilement des données dimensionnelles vives, et la capture de données structurelles devient un jeu d'enfant. De plus, les logiciels de cartographie des erreurs à étalonnage automatique fabriqués par des entreprises compétentes augmentent la précision et la rétention dans les environnements de production lorsque des fluctuations de température, d'humidité et de vibrations se produisent. Les MMT qui ne respectent pas les faux positifs ci-dessus sont sujettes à des erreurs complexes, voire à une compensation en temps réel.
Parallèlement au respect des normes industrielles telles que la norme ISO 10360, toutes ces capacités coexistent. Conjointement avec les appareils, les fournisseurs réputés fournissent des mesures de précision volumétrique inhérentes avec pratiquement aucune information inutile, telles que des mesures d'erreur de, par exemple, ±2 µm + L/300 (où L est la longueur en millimètres) pour promouvoir les échanges d'achat facultatifs et avantageux. Par conséquent, la prise en compte de ces points finaux explique comment les organisations peuvent rationaliser leur travail avec les fabricants appropriés qui peuvent fournir des MMT appropriées, renforçant ainsi les exigences de contrôle qualité.
Mesurer l'intégration des logiciels et des technologies
Les secteurs de la construction et de l'automobile dépendent fortement des machines de mesure tridimensionnelles (MMT) modernes, et plusieurs industries dépendantes de l'ingénierie de précision ont également commencé à les utiliser. Cette tendance favorise la demande de logiciels innovants pour la numérisation 3D, la maintenance automobile, la rétro-ingénierie et la fabrication de haute technologie. Les outils de MMT modernes intègrent pleinement les derniers systèmes informatiques et les innovations logicielles, rendant les processus de métrologie encore plus précis. Les logiciels de MMT modernes se situent à l'intersection de la création d'interfaces utilisateur intuitives et efficaces, de capacités de calcul exceptionnelles et d'une intégration efficace des systèmes et processus d'ingénierie de conception basés sur CATIA. Les logiciels de MMT et autres systèmes de haute technologie incluent désormais des graphiques informatiques en temps réel afin que les ingénieurs puissent facilement corriger tout décalage entre la conception et le processus réel.
L’un des domaines de développement des logiciels d’ingénierie est l’amélioration des services et des analyses proactives grâce à l’IA et capacités d'apprentissage automatiqueLes technologies d'IA et de ML exploitent les logiciels CMM avec une capacité d'analyse à grand volume pour la prédiction des données et des capacités, évitant ainsi les pannes du système. Les algorithmes d'IA déterminent l'usure du système de sonde ou les besoins d'étalonnage, ce qui améliore le temps de fonctionnement de la machine et la stabilité à long terme.
Les leaders du secteur analysent souvent les performances des logiciels de MMT en fonction de leur capacité à traiter les mesures et à générer des rapports en quelques secondes. Ces logiciels peuvent désormais prendre moins de 60 secondes pour analyser des ensembles de données de plus de 10 millions, réduisant ainsi le temps nécessaire pour effectuer des mesures et générer des rapports sur les résultats. Avec la mise en œuvre de la quatrième révolution industrielle, les MMT peuvent fonctionner en conjonction avec d'autres systèmes d'usinage sur la même ligne de production. Ces variations dans les méthodes de fabrication augmentent la pertinence et l'exigence de l'OPC UA, permettant différentes normes de communication avec un large éventail d'appareils industriels.
Les fabricants peuvent améliorer le nombre d'articles qu'ils produisent, mener à bien leurs activités quotidiennes plus efficacement et bénéficier de mesures plus favorables en matière de contrôle qualité tout au long du cycle de vie de la production à l'aide d'un excellent matériel et des fonctionnalités logicielles les plus avant-gardistes.
Services de support après-vente et de maintenance.
Pour la plupart des installations de fabrication, des clients satisfaits et une influence durable se traduiraient par un service après-vente et de maintenance efficace. Ces services comprennent, sans s'y limiter, la planification des soins préventifs, l'assistance technique, les mises à niveau logicielles et la gestion des pièces de rechange. Les statistiques suggèrent que les services de maintenance prédictive pourraient réduire les temps d'arrêt des machines de 30 % et les coûts de maintenance d'environ 25 %, réduisant ainsi l'instabilité globale.
De plus, grâce aux innovations IoT, les techniciens peuvent diagnostiquer les problèmes à distance, ce qui permet d'éliminer la perte de temps et de faciliter une résolution rapide, réduisant ainsi considérablement les retards de production. De nombreuses entreprises proposent également des contrats de service à réponse rapide qui garantissent une interruption minimale du travail du fabricant. Cela permet également de garantir que les opérateurs reçoivent une formation adéquate qui permet d'optimiser les performances des machines, réduisant ainsi le nombre de temps d'arrêt imprévus grâce à de meilleurs cadres et à une meilleure productivité. En conséquence, les fabricants peuvent prolonger le cycle de vie des machines, et les différents cadres de support avancés et les changements apportés aux activités permettent d'atteindre en toute transparence la productivité souhaitée.
Quels fabricants de MMT excellent dans des secteurs ou des applications spécifiques ?
Spécialistes CMM pour l'industrie automobile
Dans le monde de l'automobile, l'histoire de plusieurs fabricants mondiaux de MMT peut être racontée en termes de précision et de solutions personnalisées qui en ont fait des leaders. Par exemple, Hexagon Manufacturing Intelligence, Zeiss et Mitutoyo se distinguent comme les meilleurs fabricants pour les applications automobiles car ils fournissent tous des technologies spécialisées pour les outils MMT utilisés dans ce domaine qui répondent à des exigences strictes.
Hexagon Manufacturing Intelligence offre un avantage concurrentiel grâce à ses systèmes CMM modernes capables d'être entièrement intégrés dans des systèmes de production automatisés qui permettent un contrôle qualité en ligne des pièces de moteur et des composants d'assemblage de châssis. Leurs systèmes possèdent une précision et une vitesse élevées ; par exemple, la série Leitz PMM-Xi offre une précision avancée d'environ un Mu, ce qui est utile pour fabriquer des pièces automobiles hautes performances qui sont essentielles pour les véhicules contemporains.
Zeiss jouit d'une grande réputation auprès des fabricants grâce à ses systèmes de mesure tactiles et optiques, qui sont essentiels pour évaluer les géométries complexes caractéristiques des pièces automobiles. La série Zeiss PRISMO peut par exemple être utilisée pour des tâches qui nécessitent une tolérance très fine, comme la mesure de composants d'engrenages. L'intégration du logiciel ZEISS CALYPSO aux modèles CAO garantit le respect des exigences internationales les plus élevées en matière de certification de qualité.
Mitutoyo propose une gamme de machines CMM à la fois compétitives et économiques pour répondre aux besoins de certains fournisseurs automobiles de taille moyenne. Leur série CRYSTA-Apex est dotée d'un logiciel intelligent et de capteurs supplémentaires qui aident l'utilisateur à prendre des mesures rapides de composants tels que des disques de frein ou des systèmes de suspension. L'accent mis par Mitutoyo sur la modularité garantit que les fabricants peuvent adapter leurs systèmes en fonction des différents besoins de production.
Les statistiques récentes des rapports sectoriels soulignent l'importance cruciale de ces technologies dans la fabrication automobile. Par exemple, le marché mondial des MMT pour l'automobile devrait croître à un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 6.5 % jusqu'en 2030 en raison des tendances croissantes en matière d'automatisation ainsi que de la demande de composants de précision. Leurs fabricants ont besoin de ces spécialistes de la MMT de premier ordre pour améliorer la qualité, améliorer les performances et assurer une compétitivité uniforme en phase avec la nouvelle dynamique des systèmes.
Solutions de mesure de coordonnées axées sur l'aérospatiale
La complexité des composants aérospatiaux, allant des pales de turbine aux assemblages de fuselage, exige précision et fiabilité. La norme métrologique dans l'industrie aérospatiale est en effet élevée, et pour répondre à ces normes, les MMT pertinentes pour l'aérospatiale sont équipées d'une technologie multi-capteurs de haute qualité ainsi que d'un logiciel amélioré. Les données prévoient une croissance constante du marché des MMT aérospatiales à mesure que l'intégration des outils de métrologie dans les usines intelligentes continue de se répandre. Les rapports d'information indiquent que le marché mondial de la fabrication aérospatiale est en passe d'atteindre 430.9 milliards de dollars d'ici 2028 aux côtés des MMT, et ses outils de métrologie devraient être des outils clés pour répondre aux normes mondiales de l'industrie en matière d'assurance qualité.
Les sondes de haute précision et les scanners laser rotatifs sans contact pour mesurer des surfaces complexes s'intègrent aux solutions CMM aéronautiques spécialement conçues pour les tâches d'analyse de surface et garantissent une certitude dimensionnelle exceptionnelle. Pour garantir l'acceptation de tolérances strictes afin de réduire le nombre d'erreurs de production, ces systèmes sont essentiels pour garantir la qualité des composants aéronautiques complexes. Il convient également de mentionner que l'automatisation des opérations d'inspection à l'aide de logiciels de pointe augmente la vitesse des cycles de production et la création de rapports détaillés, permettant ainsi la conformité aux normes typiques telles que ISO 9001 et AS9100. Ces améliorations garantissent davantage la qualité des produits aéronautiques tout en améliorant l'efficacité opérationnelle dans un environnement concurrentiel.
Les fabricants de produits de métrologie à grande échelle ont besoin
Pour une évaluation dimensionnelle précise, les industries ayant des exigences de métrologie plus larges utilisent des solutions technologiques avancées de mesure assistée par ordinateur telles que les MMT portables (machines à mesurer tridimensionnelles), les laser trackers et les scanners optiques. Ces outils sont essentiels pour les industries de l'aérospatiale, de l'automobile et de l'équipement lourd, où une précision extrême est nécessaire pour un assemblage et un fonctionnement corrects. L'utilisation de ces technologies permet aux fabricants d'améliorer le contrôle qualité, de suivre les exigences de conception et de se conformer plus efficacement aux normes en vigueur.
Comment les fabricants de MMT innovent-ils en 2024 ?
Progrès dans les technologies de mesure 3D
La tendance pour 2024 dans les technologies de mesure en 3D est l'amélioration de la précision, de l'accélération et de l'automatisation. Les technologies de capteurs améliorées telles que les lasers et les scanners à lumière bleue ont rendu les mesures considérablement plus précises et plus rapides. L'intelligence artificielle permet une meilleure intégration de l'automatisation, ce qui permet de modifier les processus de mesure et de réaliser des mesures en temps réel pendant le flux de travail, augmentant ainsi la productivité de la fabrication. De plus, les évaluations sur site sont désormais plus précises grâce aux progrès réalisés dans les équipements de mesure portables, qui sont désormais plus petits et plus faciles à utiliser. Grâce à ces avancées, les industries n'ont pas besoin de dépenser beaucoup d'argent pour améliorer les normes de qualité.
Intégration de l'IA et de l'apprentissage automatique dans les CMM
Les capacités des machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) se sont considérablement améliorées avec l’adoption de l’IA et de l’apprentissage automatique, mais plus important encore, leur efficacité opérationnelle a atteint de nouveaux sommets. La capacité à effectuer une analyse prédictive permet de diagnostiquer les MMT en mesurant les erreurs de manière fiable et en modifiant les processus en conséquence en temps réel. Les algorithmes d’apprentissage automatique peuvent améliorer les chemins d’inspection, réduire les cycles et augmenter la fiabilité des mesures en étudiant d’énormes quantités de données. De plus, les systèmes d’IA peuvent effectuer des opérations répétitives, améliorant ainsi le rendement de la machine et minimisant les efforts humains. Tous ces développements ont également propulsé les MMT plus loin, les rendant plus intelligentes et polyvalentes, améliorant ainsi le contrôle qualité dans les lignes de production qui utilisent la mesure de coordonnées tridimensionnelles.
Evolution des logiciels de métrologie
Dans les systèmes de fabrication contemporains, la précision et la flexibilité des processus de métrologie sont améliorées. Cela a été renforcé par les progrès des logiciels de métrologie, qui permettent une intégration et une collaboration en temps réel. L'avènement des solutions basées sur le cloud a également contribué aux progrès de la collaboration entre plusieurs installations. Grâce à la connectivité Internet, les utilisateurs peuvent obtenir des données et utiliser des outils d'analyse à partir de différents emplacements pour favoriser l'efficacité de la prise de décision.
De plus, les dispositifs et compteurs d'alerte de collier, le capteur de contrôle de mouvement Georgios AI et les tiges d'analyse de spectre peuvent afficher les dispositifs de surveillance et l'électronique pour améliorer l'expérience utilisateur. Les algorithmes avancés du logiciel ont rendu l'analyse GD&T plus précise et plus efficace. Le nombre de composants défectueux peut être encore réduit en utilisant ces algorithmes car ils permettent une identification plus précise des écarts et des non-conformités. Par exemple, les nouvelles technologies utilisent une imagerie 3D plus précise pour mieux interpréter les données de mesure difficiles et faciliter l'analyse des résultats.
L'interopérabilité dès la phase de construction est une autre tendance majeure. Les cadres utilisés dans la plupart des produits actuels permettent par exemple une compatibilité interfonctionnelle entre les MMT, les scanners optiques, les bras robotisés et d'autres équipements d'inspection automatisés. Grâce à cette normalisation, des volumes importants de données peuvent être collectés de manière automatisée et traités à grande vitesse.
Les fonctionnalités de contrôle statistique des processus (SPC) sont désormais intégrées aux programmes de métrologie, ce qui permet aux fabricants d'anticiper les défauts plus tôt dans le processus de production. Grâce aux fonctionnalités SPC, les opérateurs sont en mesure d'observer les tendances, d'identifier les écarts de fonctionnement et de prendre des mesures pour remédier à la situation avant que des problèmes liés à la qualité ne surviennent et que l'efficacité globale de la production ne soit compromise. Ces fonctionnalités permettent aux logiciels de métrologie d'améliorer efficacement la précision et la fiabilité des processus de fabrication, en augmentant l'efficacité tout en respectant un contrôle qualité strict.
Quels sont les principaux fabricants de MMT aux États-Unis ?
Les principales entreprises américaines de machines à mesurer tridimensionnelles
Sur le marché américain des MMT, plusieurs fabricants jouissent d'une réputation de fiabilité en matière d'innovation, de précision et d'impact sur l'industrie. Ces entreprises sont celles qui façonnent l'avenir de la technologie de métrologie en fournissant des solutions répondant aux exigences de divers types de secteurs et applications.
Hexagon Manufacturing Intelligence Hexagon est une entreprise bien connue qui domine plusieurs régions, notamment les États-Unis d'Amérique. Leur gamme de systèmes CMM, tels que les systèmes de pont et les systèmes portables hautes performances, est utilisée dans diverses industries, notamment l'aérospatiale, l'automobile et les appareils médicaux. Lors de l'utilisation des machines d'Hexagon, leur logiciel avancé peut être combiné avec les machines utilisées, améliorant la capture, l'analyse et l'automatisation des données, permettant ainsi une efficacité et des résultats précis. Dans le cadre de son portefeuille de produits, des marques telles que Leitz et Brown & Sharpe fabriquent des appareils de mesure de précision et durables.
ZEISS Metrology ZEISS est réputée pour ses solutions d'inspection précises et fiables. Cette société propose des MMT dans son catalogue de produits sous la forme de machines à pont, à portique et à bras horizontal. De plus, ZEISS propose également une option multi-capteurs avec le logiciel ZEISS CALYPSO qui permet une utilisation facile des opérations de mesure. Une fois de plus, cette société a prouvé qu'elle était un leader dans le domaine, car ses produits offrent une fiabilité constante de résultats de haute précision adaptés à la production de masse à haute performance, en particulier dans les domaines de l'automobile et de l'électronique.
Mitutoyo Amérique Corporation
Les MMT de Mitutoyo sont très appréciées dans les industries qui exigent une métrologie et une inspection précises, car elles disposent de nombreuses configurations qui permettent de les reproduire avec précision. En plus de la machine, Mitutoyo fournit également un logiciel propriétaire qui permet aux utilisateurs d'analyser les données et de créer des processus de mesure personnalisés. Mitutoyo adopte une approche forte de l'adaptabilité des utilisateurs pendant le processus de fabrication et garde à l'esprit les besoins du marché mondial lors du développement des MMT.
Métrologie LK
Les systèmes CMM de LK Metrology sont parmi les plus robustes et les plus fiables, et ils ont été conçus pour fonctionner aux côtés des fabricants aux États-Unis. Parmi leur portefeuille figurent des modèles de ponts et de portiques, ainsi que des solutions HSS intégrées. Leur objectif principal est de créer des techniques de dépôt qui permettent au client de mieux contrôler la mise à niveau des systèmes de mesure chaque fois qu'une nouvelle technologie de métrologie émerge.
COORD3 Métrologie
COORD3 adopte une approche unique en proposant des solutions et des machines CMM abordables à un large public. Son public cible s'étend des industries qui effectuent une simple inspection à des analyses très complexes avec d'autres fonctionnalités fournies telles que la numérisation. Ils adoptent une approche de conception de systèmes qui intègre l'ergonomie à l'efficacité, ce qui est essentiel pour les industries qui ont besoin de la métrologie CMM.
Les entreprises leaders dans le domaine de la métrologie continuent d'innover et font de leur mieux pour garantir que leurs produits restent compatibles avec les initiatives de l'Industrie 4.0 et les différents environnements de fabrication. Leur rôle est essentiel pour améliorer l'efficacité fonctionnelle, respecter les tolérances strictes et garantir toutes les améliorations de qualité des produits requises dans le monde entier.
Fabricants américains de MMT portables
Les fabricants de MMT portables aux États-Unis sont généralement dominés par des entreprises telles que FARO Technologies et Creaform. Ces deux entreprises démontrent leurs prouesses en matière d'outils portables qui aident à mesurer les coordonnées. FARO, en particulier, présente des options polyvalentes telles que le FAROArm et le ScanArm, qui sont assez couramment utilisés lorsqu'il faut effectuer la tâche de mesure sur des sites autres que l'usine ou la chaîne de montage. Creaform, d'autre part, propose des solutions telles que HandySCAN 3D et des appareils de numérisation portables spéciaux qui sont légers et efficaces pour l'utilisateur.
Acteurs émergents sur le marché de la métrologie aux États-Unis
Je pense que Hexagon Manufacturing Intelligence et InnovMetric Software font partie des nouveaux entrants sur le marché américain de la métrologie. De plus, alors qu'InnovMetric s'impose comme un acteur majeur avec sa plateforme logicielle PolyWorks spécialisée dans la gestion des données de métrologie 3D, Hexagon acquiert également rapidement de nombreuses solutions de métrologie et de production. Ces entreprises apportent en effet des innovations et des alternatives compétitives dans le secteur.
Comment les fabricants de MMT répondent-ils aux besoins d’assurance qualité ?
Fabricants proposant des systèmes de mesure complets
L'industrie des MMT continue de se développer et sa croissance considérable a permis des avancées rapides dans le domaine de l'assurance qualité dans de nombreux secteurs. Pour répondre aux exigences élevées d'aujourd'hui, des fabricants tels que ZEISS, Mitutoyo et Amplis proposent des machines de mesure coordonnées haut de gamme, garantissant précision et fiabilité.
ZEISS et Mitutoyo : ZEISS concrétise ses promesses en matière de métrologie avec une sélection complète de machines CMM, de machines à bras horizontal, de machines CMM à pont et de machines CMM en ligne, pour n'en citer que quelques-unes. ZEISS conçoit des systèmes optiques sophistiqués ainsi que des systèmes multicapteurs, garantissant une intégration entièrement dynamique avec son logiciel d'inspection ZEISS CALYPSO. La combinaison de ces éléments permet une précision parfaite lors de la capture et de la création de rapports de données. Par exemple, le ZEISS CONTURA offre une numérisation rapide et est capable d'effectuer des tâches d'inspection de composants automobiles de haute performance.
Hexagon : Le monde de la métrologie d'Hexagon présente de nombreuses facettes, l'un des aspects les plus importants centrés sur l'ugem étant ses systèmes matériels et logiciels de pointe comme le PC-DMIS, qui utilisent des algorithmes intelligents pour réaliser des flux de travail de mesure complexes.
Mitutoyo : La marque Mitutoyo est connue pour sa large gamme de solutions CMM proposées à différents secteurs industriels. La série Mitutoyo CRYSTA-Apex V, par exemple, peut effectuer des mesures multi-capteurs d'une pièce à grande vitesse et est livrée avec des outils logiciels dédiés tels que MiCAT Planner, qui aident les utilisateurs à programmer les pièces pour réduire considérablement le temps d'inspection.
Ces fabricants comprennent les tendances et les implications du marché à l'avenir. Par conséquent, en plus d'offrir une précision et une vitesse élevées, ils offrent également des améliorations en matière de connectivité numérique, d'automatisation et d'analyse des données. Un changement fondamental dans les fonctions de surveillance florale et de surveillance automatique est en cours d'introduction ; cela permet aux producteurs de réagir immédiatement à tout problème de pré-production et de rester dans le cadre de directives de qualité strictes et efficaces.
Sondes et instruments de mesure spécialisés
Des sondes et des appareils de mesure spécialisés sont essentiels pour réaliser des mesures précises et exploitables dans une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT). Ces instruments répondent à des exigences et conditions de mesure industrielles complexes ainsi qu'aux formes géométriques de surface.
Sondes de numérisation : les sondes de numérisation, telles que le système REVO-2 de Renishaw, sont conçues pour collecter des données de surface détaillées à des vitesses rapides et sont, entre autres, très compétitives dans ce domaine de la technologie de numérisation. Elles utilisent une technologie de numérisation multiaxes et peuvent collecter jusqu'à 4,000 XNUMX points de données par seconde. Cette fonction est utile pour toutes les applications, telles que l'aérospatiale et l'automobile, qui nécessitent des cartes haute résolution des surfaces à inspecter.
Configurations de stylet : La sélection d'un stylet est la conclusion des besoins de mesure et des exigences associées. Des configurations en étoile au style de disque et même celles spécialement conçues améliorent la gamme de flexibilité requise par une tâche de mesure. Les matériaux comprennent le rubis, le nitrure de silicium et la zircone pour réduire l'usure et augmenter la durée de vie d'une utilisation répétitive à forte contrainte.
Sondes optiques sans contact : cette catégorie de sondes comprend des capteurs laser et à lumière blanche, particulièrement efficaces pour utiliser des sondes tactiles sur des matériaux délicats ou mous qui peuvent facilement se déformer. Par exemple, Hexagon Manufacturing Intelligence produit des capteurs de triangulation laser de très haute précision spécialement conçus pour réaliser des mesures jusqu'à 2 microns dans des formes libres complexes.
Capteurs de mesure de force : certains systèmes CMM peuvent utiliser des capteurs de force avancés intégrés pour tester les composants soumis à une charge mécanique. Ces capteurs mesurent le couple et la charge avec précision, ce qui permet de mieux comprendre les propriétés des matériaux et la longévité des composants.
Intégration logicielle : Ces outils de niche sont notamment fournis avec des logiciels modernes pour aider à l'analyse et à la présentation des données. Des algorithmes avancés garantissent la traçabilité et la répétabilité tout en répondant aux exigences de mesure ISO. L'ajout récent de la détection d'anomalies pilotée par l'IA a également considérablement amélioré la capacité à prévoir les problèmes de production, préservant ainsi l'efficacité.
Ce ne sont là que quelques-unes des dernières avancées réalisées dans le domaine de la CMM. Elles vont toutes dans le sens d'une meilleure conformité aux normes industrielles et d'une plus grande flexibilité concernant les dernières innovations, telles que l'automatisation et l'interconnectivité numérique.
Solutions pour un contrôle qualité de haute précision
Pour moi, il est indispensable d'associer une technologie de pointe à une approche rigoureuse pour atteindre les meilleurs standards en matière de contrôle qualité. Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) se sont révélées être des appareils indispensables, en particulier dans les secteurs où des tolérances et une précision strictes sont requises, comme l'aéronautique, l'automobile et le secteur médical.
Fusion de multisensoriel
L'intégration de capteurs optiques, tactiles et sans contact dans un seul système a considérablement amélioré la gamme de mesures réalisables. Les capteurs de vision seuls ont une résolution aussi faible que 1 micron, ce qui garantit la détection d'un défaut même léger. Cette technique est particulièrement avantageuse car elle permet l'examen approfondi de formes et de caractéristiques complexes dans une seule configuration, réduisant ainsi le nombre de configurations nécessaires et, par conséquent, le temps nécessaire à la tâche tout en augmentant la fiabilité des résultats.
Robotique et automatisation dans le contrôle qualité
Les bras robotisés CMM sont utilisés en coordination pour examiner les produits sur les lignes de production industrielles. Il a été démontré que ces derniers réduisent considérablement le temps d'inspection lors de la production en série. Grâce à l'intégration de la robotique, des robots performants peuvent permettre le chargement et le déchargement automatisés des pièces, ce qui conduit à une augmentation du rendement de près de 40 % tout en dépassant la précision ciblée. De plus, les CMM et les systèmes de production peuvent être intégrés pour servir de retour d'information « corrigé » les uns aux autres et toute erreur peut être résolue et évitée dans la production.
Gestion de la qualité basée sur le cloud
Les entreprises manufacturières utilisent aujourd'hui des outils logiciels modernes appelés Cloud, qui les aident à unifier les enregistrements d'observation de l'évaluation de la qualité de différentes usines. La combinaison d'analyses intégrées en temps réel tirées des normes mondiales de contrôle de la qualité aide à reconnaître les modèles qui pourraient suggérer des déficiences dans ce processus commercial spécifique. Selon des études récentes, les entreprises utilisant des solutions de cloud computing ont réussi à réduire le taux de défauts sur les marchés, qui est un appendice de vingt-cinq pour cent en moyenne, grâce à une meilleure interaction et une meilleure traçabilité.
Essais non destructifs (CND)
Les approches CND telles que les tomodensitométries à rayons X permettent d'effectuer des examens structurels internes des composants sans les endommager gravement. Cette méthode peut être utilisée en conjonction avec des MMT accélérées. Cela devient particulièrement critique dans la production d'un dispositif médical, pour lequel la structure interne doit être uniforme dans une plage spécifique. Pour les inspections par tomodensitométrie de composants légers et de conception complexe, une précision microscopique allant jusqu'à 0.5 est réalisable.
L'intelligence artificielle dans la détection des défauts
Les modèles d’intelligence artificielle (IA) traitent un volume important de données collectées lors des inspections et identifient des tendances que les utilisateurs peuvent manquer. Le rôle de l’IA dans le contrôle qualité redéfinit donc la précision des processus de détection des défauts. Par exemple, dans certains secteurs, les systèmes d’IA utilisant des algorithmes d’apprentissage profond peuvent estimer le moment où une machine aura besoin d’entretien, prévoyant les temps d’arrêt avec une marge de 30 %.
La convergence de ces technologies de pointe permet aux fabricants de se conformer aux exigences strictes de l'industrie et de répondre aux besoins des clients. Grâce à la combinaison de l'automatisation, de la technologie et de l'analyse des données, une gestion de la qualité de haute précision peut être obtenue simultanément avec une augmentation de la productivité et une réduction des coûts.
Foire Aux Questions (FAQ)
Q : Quelles compétences peuvent être acquises dans le cadre de ce cours lors de l’examen des machines de mesure de coordonnées ?
R : Autrefois connu sous le nom d'outil de palpage et de calibrage portatif, le CMM a fait de grandes avancées technologiques et est devenu le langage de référence de l'industrie manufacturière moderne. L'appareil utilise une sonde pour toucher la surface d'un objet et stocke la géométrie de la forme physique sous forme de modèle tridimensionnel. Ce modèle peut ensuite être utilisé dans l'assurance qualité, l'ingénierie et la conception, et d'autres tâches nécessaires.
Q : Qui se distingue en tant que leader dans la fabrication de machines de mesure de coordonnées en Amérique ?
R : Aux États-Unis, certains des plus grands fabricants d’équipements d’ingénierie et de MMT sont Hexagon Manufacturing Intelligence, ZEISS Industrial Quality Solutions et Nikon Metrology. En plus de produire des équipements industriels, ces entreprises conçoivent et fabriquent également des équipements de métrologie avancés pour diverses utilisations industrielles.
Q : Quelles sont les différentes MMT disponibles sur le marché et en quoi diffèrent-elles des autres types d’équipements ?
R : Dans la catégorie générale des MMT, on trouve des modèles à pont, à portique, à bras horizontal et portables. Il existe également des machines de mesure de coordonnées optiques et tridimensionnelles plus avancées. Chaque catégorie diffère dans les spécifications des objets qu'elle mesure et dans la précision de ces spécifications.
Q : Comment ZEISS contribue-t-il à l'industrie des MMT ?
R : En tant qu'entreprise leader dans le secteur des MMT, ZEISS est connue pour fabriquer une multitude de machines de mesure tridimensionnelle ainsi que plusieurs systèmes de mesure optique. Celles-ci comprennent tout, des MMT de type pont aux MMT à bras horizontal, ainsi qu'une gamme de systèmes optiques et multicapteurs nécessaires pour des mesures 3D de haute précision sur différents marchés.
Q : Quels sont les avantages de l’utilisation d’une MMT pour la mesure ?
R : Il est indéniable que les machines CMM telles que la machine à mesurer tridimensionnelle offrent une liste d'avantages durables, tels que la grande valeur de la précision, les capacités répétitives des mesures et la capacité de capturer des formes plus complexes dans un système de coordonnées 3D. Les MMT permettent des mesures entièrement automatisées, une réduction des erreurs d'interférence humaine et des systèmes d'évaluation de la qualité beaucoup plus informatifs grâce aux rapports. Ceux-ci sont principalement utiles pour mesurer des objets extrêmement volumineux ou des composants plus complexes.
Q : Les MMT ont-elles la capacité de mesurer des objets à grande échelle ?
R : Les MMT peuvent prendre des mesures à grande échelle, notamment les MMT à portique et à bras horizontal. Ces machines MMT peuvent mesurer des objets de grande taille tels que des machines lourdes, des composants d'avion et des pièces de carrosserie automobile. Ces types de machines MMT peuvent effectuer des mesures très précises tout en maximisant le volume de mesure.
Q : Pouvez-vous expliquer la différence entre une machine à mesurer tridimensionnelle 3D et une MMT 3D, et pourquoi l'option de gauche est plus polyvalente ?
R : L'option de gauche est plus polyvalente en raison de sa capacité à reconnaître les points de données dans les coordonnées x, y et z, capturant ainsi essentiellement l'essence de l'objet ; une machine qui utilise une image couleur pour la mesure ne possède pas cette capacité car elle est limitée à la capture et au traitement d'images bidimensionnelles pendant le processus de mesure. Bien qu'un système 2D soit moins polyvalent que les MMT 2D, il peut être bénéfique pour réduire les coûts, et certaines tâches nécessitent un système 3D pour fonctionner.
Q : Dans quels aspects les systèmes de mesure optique complètent-ils les instruments d’inspection sans contact ?
R : Les systèmes de mesure optiques complètent les instruments d'inspection sans contact en complémentant les MMT traditionnelles. Ils utilisent des caméras et des techniques complexes de traitement d'image pour acquérir la géométrie d'une surface rapidement et efficacement. Cette technologie est particulièrement utile pour acquérir la géométrie de petites pièces ou de pièces souples qui sont autrement difficiles à toucher avec des sondes de MMT, et pour certaines applications, elles peuvent acquérir la géométrie plus rapidement que les MMT.
Sources de référence
1. [(Mussatayev et al., 2020, p. 537-547)] « Influences thermiques en tant que facteur d'incertitude de la machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) »
- Cet article présente une méthode sophistiquée d'estimation de l'incertitude des mesures. Il analyse également les caractéristiques thermiques des MMT, ainsi que la mesure de la température ambiante et les erreurs de la MMT.
2. [(Cheng et al., 2021)] « Nouvelle approche et appareil permettant d'insérer automatiquement une pointe de sonde CMM dans des trous cylindriques d'un diamètre inférieur à un millimètre et de grande
- Cette recherche décrit une technique utilisant les principes de stéréovision binoculaire pour positionner automatiquement les pointes de sonde CMM dans des trous de diamètres submillimétriques et de rapports d'aspect élevés.
3. [(Pawełko et al., 2021)] « Sistema de medicament para la determinación de la distribución de la rigidez en la herramienta »
- Le présent article propose un nouveau système de médecine pour l'estimation de la variation spatiale de la rigidité statique d'un outil de machine, qui permet de déterminer les coefficients de rigidité statique en fonction de votre position, direction et force.
