Comment le PMD Profiler assure la précision des travaux de carrosserie chez Ford
Fidèle à lesprit de son fondateur, Ford mise encore aujourdhui sur des technologies et des solutions dautomatisation innovantes pour combiner et améliorer la qualité et lefficacité dans la fabrication de véhicules. Cela vaut aussi pour son usine de Valence en Espagne, où le capteur de profil PMD Profiler difm surveille de près la production du Ford Kuga.
Pour satisfaire à de stricts impératifs de qualité, Henry Ford exigeait déjà des pièces de qualité constamment supérieure avec les écarts les plus faibles possibles afin de garantir une production de masse efficace et la stabilité de la qualité des véhicules. Ces principes perdurent encore, mais à elles seules les carrosseries sont aujourdhui bien plus complexes et requièrent un travail plus fin. Lassurance de la qualité dans la fabrication moderne de véhicules est tout aussi complexe.
La production du Ford Kuga, fabriqué parallèlement à dautres modèles à Valence en Espagne, pose un défi particulier. Au cours du process de réalisation, une petite tôle de renforcement entièrement plate est soudée sur un sous-ensemble plus grand. «Lopérateur dépose dabord une grande pièce de carrosserie sur une table tournante, puis place dessus une tôle plus petite», explique Mario Eschweiler, Manufacturing Engineer Bodyside chez Ford Europe. Cest lui qui a supervisé le projet correspondant dassurance de la qualité à partir du site allemand de Ford à Cologne. «A cette étape, il est important de déterminer si la petite tôle est correctement positionnée. Dautre part il faut également assurer de ne pas déposer deux tôles de renforcement, voire plus. Dans létape suivante, il est procédé à une rotation de la table tournante, un robot soude les deux pièces puis les enlève».
Pour que la qualité finale du véhicule soit conforme dans le moindre détail, chaque étape de fabrication doit être réalisée avec précision. Source: Ford Werke GmbH.
Une tâche où les systèmes de caméras jettent léponge
En raison de cette séquence de fabrication fixe, un détecteur de distance optoélectronique conventionnel ne convenait pas pour le contrôle de présence. La cause était quil nétait pas possible de linstaller sans gêner les opérateurs et les robots. «Pour cette même raison, les capteurs inductifs et mécaniques ne convenaient pas. Un contrôle de présence de double tôle réalisé dun seul côté était exclu en raison des faibles dimensions de la petite pièce et de la capacité de positionnement associée», indique M.Eschweiler pour expliquer la sélection de solutions adaptées. En outre, les dimensions réduites et la surface plane représentaient déjà un défi exigeant. Par ailleurs, les conditions déclairage très fluctuantes dues au rayonnement solaire dans la journée et à léclairage artificiel la nuit compliquaient encore la tâche. «Comme lont montré les tests initiaux, ces exigences poussaient les systèmes de caméras habituels aux limites de leurs capacités et même au-delà», explique M.Eschweiler. Pendant la phase de mise en service, les solutions de caméras testées ont présenté un taux de lecture incorrecte de 1% et plus. «Toutefois, le critère qui rendait impossible lutilisation du système de caméras résidait dans un autre aspect: nous ne pouvions pas assurer quune seule tôle de renforcement soit déposée à la fois». Au total, un défi convenant parfaitement au PMD Profiler difm.
Photo 1 : Les conditions déclairage très fluctuantes, causées par le rayonnement solaire dans la journée et léclairage artificiel la nuit, compliquaient encore la tâche. Le PMD Profiler a apporté la solution. Source: Ford Werke GmbH. Photo 2 : Le PMD Profiler détecte si la petite tôle est correctement positionnée. Source: Ford Werke GmbH.
Le PMD Profiler garantit de manière fiable lutilisation et lassemblage corrects des bons composants. Pour cela, il projette une ligne laser sur la zone de travail à contrôler et détecte le profil de hauteur en fonction de la lumière réfléchie. Si ce profil de hauteur correspond au profil de référence appris, le PMD Profiler identifie un montage correct. Si le profil diverge, avec une valeur de tolérance librement définissable, le capteur génère un signal derreur. Avec une précision de mesure de 500µm, le PMD Profiler détecte les moindres écarts et donc également si la fine tôle de renforcement est manquante ou a été déposée en nombre excessif. Lorientation correcte de la pièce peut également être vérifiée en comparant le profil de hauteur réel au profil de hauteur mémorisé. Autant le PMD Profiler est précis dans son fonctionnement, autant il est tolérant en ce qui concerne son environnement de travail: son immunité à la lumière parasite et son indépendance de la distance permettent un positionnement flexible.
Une solution techniquement robuste
Tant lors de lessai initial et de la démonstration du principe de fonctionnement par les experts allemands en automobile difm que lors de la phase dessais réels supervisée par la filiale espagnole difm, le PMD Profiler a su convaincre les participants au projet chez Ford. Le résultat : «Avec le PMD Profiler, nous avons pu résoudre la tâche dune manière techniquement robuste et minimiser efficacement les temps darrêt grâce à la détection derreur», déclare M.Eschweiler. «La tâche est aujourdhui résolue de manière excellente pendant lexploitation. Dès le premier mois dexploitation régulière, le taux derreur était de 0,2pour-mille seulement. Il est très probable quil sagissait réellement de mauvais positionnements, pour lesquels le Profiler a correctement signalé un mauvais chargement».
Conclusion
Avec le PMD Profiler, Ford a pu assurer de manière fiable la qualité de létape de fabrication. Toutefois, pour le chef de projet allemand, cela nest pas dû uniquement à la performance du PMD Profiler: «Tout au long du projet, nous avons bénéficié dun soutien constant, compétent et personnel des experts du secteur difm tant ici en Allemagne que sur le site en Espagne. Pour moi, cest aussi un facteur crucial qui nous a aidés à trouver la solution idéale et à la mettre en uvre avec succès».
