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Mesure dimensionnelle : la nouvelle donne

Mathilde Fontez

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Mesure dimensionnelle : la nouvelle donne

À gauche, un opérateur certifié procède à la vérification de différents outils de mesure. À droite, Jacques Mauclerc, responsable métrologie chez Eurocopter.

© D.R.

- La disparition des classes pour les instruments de mesure dimensionnelle peut être une opportunité d'amélioration des processus. Mais sa mise en oeuvre n'est pas si simple...

Le 11 mars dernier, le collège français de métrologie organisait une journée de travail sur le thème de la disparition des classes normalisées. Une chose est certaine, le sujet ne laisse personne indifférent. Les industriels présents, pour beaucoup responsables en contrôle-qualité, s'inquiètent de la perte de ces confortables garde-fous que sont les classes dans le choix des appareils de mesure.

C'est pourtant déjà une réalité, la norme ISO 14 978, entérinée en 2006, s'applique depuis le 1er janvier 2007 dans 183 pays. Elle concerne particulièrement les entreprises de l'aéronautique, de l'automobile et du médical, mais aussi de manière globale toutes les entreprises manufacturières. Plus d'un an déjà, donc, que les classes d'exactitude de mesure ne devraient plus figurer dans les notices techniques des appareils de mesure dimensionnelle... Et pourtant, rien ne semble avoir encore débuté dans les entreprises.

Il faut dire que ce processus va être très progressif. « Cela va s'étaler sur dix ans. Les industriels vont d'abord continuer sur les normes existantes et s'y mettre au fur et à mesure...», prévoit Marc Priel, le directeur adjoint du Centre de métrologie scientifique et industrielle. Mais, tout d'abord, il faut noter que cela n'a rien d'obligatoire : la norme reste essentiellement d'ordre contractuel. « Ajoutés aux règlements, dont l'application est obligatoire, les documents normatifs sont censés faciliter la relation client/fournisseur », rappelle Marguerite de Luze, de l'Union de normalisation de la mécanique.

L'ISO 14 978 exclut les valeurs numériques

La norme est un document de référence qui apporte des réponses à des problèmes techniques et commerciaux concernant des produits, biens et services qui se posent d'une façon répétée dans les relations entre partenaires. Et elle est liée à l'évolution du contexte économique. En mesure dimensionnelle, les premières normes sont nées du passage de l'artisanat à l'industrialisation. « Il fallait que les pièces puissent s'assembler, rappelle Marc Priel. À cette époque, la normalisation a apporté des solutions à de nombreux problèmes. » Mais la mondialisation crée aujourd'hui un besoin de documents uniques de référence et la nécessité de parler le même langage. « La norme est un outil de communication, grâce auquel les concepteurs, ingénieurs de production et les métrologues échangent une information de façon non ambiguë sur les tolérances admissibles des pièces. Elle permet de décoder les plans et de vérifier la conformité des pièces à la spécification établie », résume Marguerite de Luze.

D'où la création de l'ISO 14 978 qui s'inscrit dans un contexte d'harmonisation des normes attachées aux spécifications géométriques des produits. C'est la « norme des normes des instruments de mesure », aime répéter Rénald Vincent du Cetim, également président de la commission de spécification géométrique des produits. Mise en chantier en 1998, elle rassemble et organise l'ensemble de la construction des normes et entérine la disparition des classes. Elle spécifie les exigences générales, les termes et les définitions des caractéristiques de tous les équipements de mesure dimensionnelle (comparateurs, tampons, bagues, calibres, micromètres, pieds à coulisse, jauges de profondeur, etc.). Et, exception faite des cales étalons, l'ISO 14 978 exclut toutes les valeurs numériques, qui seront désormais spécifiées par le fabricant. Aux industriels, maintenant, de définir et de sélectionner les caractéristiques pertinentes des équipements de mesure utiles pour l'assurance de la qualité des processus de mesure (étalonnage ou vérification des mesures des pièces).

Les utilisateurs devront définir leurs tolérances

Toutes les autres normes sont vouées à être mises à jour pour coller à la norme des normes : micromètres et pieds à coulisse les premiers, suivis par les comparateurs, les calibres lisses, les machines à mesurer par coordonnées. Désormais, il appartient aux utilisateurs de déterminer les erreurs maximales tolérées de leurs équipements de mesure en fonction de leur utilisation et, de fait, de porter une attention particulière à la maîtrise des processus de mesure et à leur capabilité. « Il s'agit là d'une évolution fondamentale en métrologie dimensionnelle, jusqu'alors habituée à travailler dans le confort des classes d'exactitude proposées par les normes », admet Marguerite de Luze.

Comme tous les changements, celui-ci ne se fait pas sans difficulté. Pour couper court aux résistances, Bernard Larquier propose de voir les choses plus généralement : « Pour les autres grandeurs, c'est déjà comme ça. En électricité, par exemple, c'est le constructeur qui propose une spécification. »

Pour Rénald Vincent du Cetim, président de la commission de spécification géométrique des produits, les questions à se poser pour l'utilisateur sont les suivantes : Quelle tolérance pour un produit ? Quels sont les moyens métrologiques pour évaluer les spécifications des produits ? Quels sont les étalons permettant de quantifier les caractéristiques métrologiques ?

La norme ISO 14 978 a pour objectifs de définir une même approche, quel que soit l'instrument de mesure et, surtout, de s'interroger sur les modes d'utilisation des moyens de mesure et définir, pour chaque cas, les caractéristiques métrologiques qui engendrent des incertitudes de mesures et influent sur la déclaration de conformité. « Car qui mieux que l'utilisateur de l'appareil de mesure peut définir son besoin ? », martèle Rénald Vincent. Les industriels doivent donc définir eux-mêmes leurs classes, car on ne peut mesurer que si l'on a compris ce que l'on doit mesurer.

« Auparavant, les entreprises ne s'embêtaient pas trop : je veux une classe 1, une classe 2... Les classes apportaient une certaine facilité intellectuelle. Aujourd'hui, elles vont devoir réfléchir : en fonction des produits que je fabrique, de quels contrôles vais-je avoir besoin ? Au lieu de se reposer sur les habitudes, elles vont devoir rechercher des instruments réellement adaptés et s'interroger : quelle tolérance pour tel produit ? donc quel instrument ? et, au final, quel étalonnage ? », explique Marc Priel.

L'une des conséquences de cette disparition des classes qui inquiète particulièrement les industriels est qu'elle laisse libre cours aux fabricants d'appareils de mesure de dire ce qu'ils veulent, et de proposer ce qui est commercialement le plus vendeur. Il sera en effet plus difficile de comparer. « C'est à l'utilisateur de chercher à déterminer ce qui est vrai », tranche Bernard Larquier de BEA Métrologie, qui note que ces dérives ont déjà cours : « Parfois, les constructeurs annoncent des précisions qui ne sont même pas atteintes par les étalons ! Ces nouvelles normes vont amener à se poser des questions et à avoir un oeil plus critique. À l'industriel de comprendre le besoin pour trouver le bon produit et être prudent sur ce qu'il va lire. »

Il faudra maîtriser tout le processus de mesure

Un monde nouveau s'ouvre, où la maîtrise des processus l'emporte sur des normes rigides. « Progressivement, l'évaluation des incertitudes des processus de mesure va améliorer la maîtrise des déclarations de conformité. Il faut en faire une opportunité pour valoriser la fonction métrologie, assure Bernard Larquier. Les industriels connaissent bien les produits... moins les calculs d'incertitude... Mais jusque-là, les entreprises ne s'étaient pas vraiment posé la question. »

Les services concernés ? La métrologie, bien sûr, mais aussi la production (autocontrôle) et le bureau d'études. « Quand on détaille une spécification, il faut vérifier si elle est mesurable », explique Bernard Larquier. Des changements importants pour aller vers une maîtrise de tout le processus de mesure qui va nécessiter des investissements, notamment la formation du personnel. Des accompagnements sont proposés par les laboratoires de métrologie, mais, comme le précise Marc Priel, « ce qui est lourd, c'est surtout l'analyse des besoins de l'entreprise ».

Toutes les entreprises ne sont pas démunies devant la nouvelle norme, certaines possèdent déjà les compétences : « les plus grosses comme PSA ou EADS », précise Bernard Larquier. Reste à se pencher sérieusement sur la question. Mais beaucoup manquent de temps. Pourtant, tous les spécialistes en métrologie le répètent : une meilleure maîtrise du processus de mesure engendre une réduction des coûts ! Trop souvent, les utilisateurs prennent des marges de sécurité sur leurs instruments de mesure. Résultat : la sur-qualité, qui, comme chacun sait, est de la non-qualité...

HIER

- Des normes encadraient les instruments de mesure dimensionnelle sous la forme de classes selon l'exactitude de l'instrument. Elles donnaient un cadre rassurant aux échanges client/fournisseur.

DEMAIN

- La disparition des classes en mesure dimensionnelle oblige les utilisateurs à fixer eux-mêmes les erreurs maximales tolérées. Les entreprises devront se pencher sérieusement sur leurs processus de mesure.

Chez ethicon "Réapprendre une vision métrologique "

- Cela fait deux ans qu'Ethicon, filiale suisse de Johnson & Johnson, s'est penchée sur le problème de l'abandon des classes. Ce fabricant de matériel médical (pansements, prothèses...) a fait appel à un consultant, BEA Métrologie, pour réaliser un audit de son processus de mesure. « Nous avons dressé un état des lieux de l'ensemble de nos équipements en nous concentrant sur des points critiques, comme les machines de scellage », détaille Fabrice Jendly, le responsable métrologie. Un consultant sur le site s'occupe des achats de matériel de mesure et organise la mise en place des processus de mesure. Le travail passe par la sensibilisation « Il faut former les opérateurs, les ingénieurs et, surtout, réinculquer une vision métrologique au sein de l'entreprise, reprendre les bases, ce qui ne se fait pas sans résistance... Le gros du travail passe par la sensibilisation à l'intérêt de la métrologie au quotidien. » Sur une ligne pilote, Ethicon a mis en place des contrôles systématiques et le bénéfice ne s'est pas fait attendre : une baisse de la fréquence des étalonnages. « Certains équipements nécessitaient un étalonnage systématique, ce qui impliquait l'arrêt de la chaîne de production. Aujourd'hui, on s'en affranchit », se félicite Fabrice Jendly. Et d'ici à un an, Ethicon devrait généraliser le processus. « Ces aménagements augmentent notre productivité, mais, surtout, ils permettent à l'entreprise d'offrir de meilleures garanties sur les produits. Tous ont tout à gagner à mener cette démarche, en termes d'optimisation de la fabrication. »

Chez eurocopter "Le plus gros problème : l'expression des besoins"

- Filiale d'EADS, Eurocopter fait partie des entreprises qui maîtrisent déjà l'intégralité de leur processus de mesure. L'entreprise possède ses propres critères d'étalonnage, liés aux exigences contractuelles du produit. Pour Jacques Mauclerc, le responsable métrologie, « le plus gros problème de cette disparition des classes reste l'expression des besoins au fournisseur », car pour la fabrication en interne, Eurocopter assure maîtriser le processus de mesure. Un préparateur qualité est chargé du contrôle de ce processus. Il prend en compte, non seulement des instruments, mais aussi l'environnement, les opérateurs. « C'est bien souvent de là que viennent les plus grandes incertitudes de mesure », note Jacques Mauclerc. Nous devons maîtriser nos incertitudes « Trop peu d'entreprises s'intéressent au processus de mesure, cette nouvelle norme va amener les industriels à réfléchir à leurs besoins et à leurs exigences. On ne pourra plus appliquer la norme bêtement », martèle-t-il. Tenu par une forte réglementation, le secteur de l'aéronautique est presque obligé de maîtriser ses processus de mesure. « La Délégation générale pour l'armement nous a demandé, dès 2000, de maîtriser nos incertitudes de mesure, de savoir qualifier un équipement, de connaître l'incertitude dans un environnement donné... tout cela dans le but d'éviter les risques sur les produits. » Ainsi, Eurocopter est équipé d'un laboratoire de métrologie, d'une centrale d'étalonnage et a embauché récemment un ingénieur en mesure physique. « Nous avons entre les mains la sécurité des passagers. Pour nous, finalement, c'est la référence constructeur qui fait foi. »

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