Rétro-ingénierie des pièces obsolètes avec numérisation 3D

Découvrir qu’un fournisseur clé arrête la production d’une pièce indispensable est une expérience qu’aucun fabricant n’aime vivre. En effet, « l’obsolescence des pièces », dans laquelle une pièce précédemment disponible est définitivement abandonnée, peut entraîner tout un monde de maux de tête. Relever de tels défis est l'un des aspects de la gestion de l'obsolescence (OM), l'ensemble des tâches axées sur l'anticipation et la gestion de la perte d'articles essentiels à la poursuite de la production.

Les fabricants confrontés à des pièces abandonnées ou détériorées disposent de certaines options OM standard, notamment l'exécution d'un « achat relais » (achat d'une grande quantité) de la pièce pendant qu'il reste des stocks, ou l'achat de la pièce sur le marché de l'occasion. Cependant, ces options peuvent être coûteuses et compétitives, tout en prenant le risque d’acheter trop (ou pas assez) de pièces.

Heureusement, il existe une autre option qui permet au fabricant de reproduire la pièce obsolète en cas de besoin et dans la quantité souhaitée : la rétro-ingénierie par scan 3D.

La numérisation 3D est une méthode sans contact et non destructive permettant de collecter numériquement des données de mesure sur la forme, la taille et même la texture d'un objet du monde réel. Il crée des modèles numériques 3D détaillés qui peuvent être utilisés pour procéder à l'ingénierie inverse des pièces existantes, évitant ainsi le besoin d'acheter des pièces de rechange. Supérieure en précision aux techniques de mesure traditionnelles telles que les pieds à coulisse et autres outils manuels, la numérisation 3D peut fournir une assurance bienvenue contre la perte de pièces essentielles.

Il existe plusieurs types de scanners, notamment la triangulation laser, la tomodensitométrie à lumière projetée, la tomodensitométrie à temps de vol, la tomodensitométrie sur grande surface et les rayons X. Chacun possède des capacités spécifiques qui peuvent le rendre plus adapté à des applications particulières et, dans certaines situations, plusieurs types de scanner peuvent être nécessaires pour obtenir des résultats optimaux. La précision des scanners 3D n'a d'égale que leur polyvalence : ils peuvent collecter d'énormes quantités de géométrie spatiale à partir d'objets de pratiquement toutes tailles et formes, depuis l'extérieur d'un avion de combat jusqu'à des pièces extrêmement petites telles qu'un connecteur de fibre optique.

L'un des appareils les plus polyvalents est le scanner laser portable de NVision, qui trouve des applications dans tout le spectre de la fabrication. Il peut collecter 60 000 mesures spatiales distinctes par seconde avec une précision de 25 microns, soit environ un tiers de l’épaisseur d’un cheveu humain. (Les tomodensitomètres et les machines à mesurer tridimensionnelles à palpeur tactile (MMT) traditionnelles sont encore plus précis, avec une précision de 2,54 microns.)

Pendant qu'un ingénieur guide le faisceau laser portatif sur la surface de l'objet, le scanner, en utilisant les coordonnées XYZ avec des vecteurs IJK, crée un « nuage de points » dense avec des données sur l'emplacement spatial de chaque point de la surface. Les ingénieurs de conception utilisent ensuite un logiciel spécialisé pour créer un modèle CAO indépendant du fournisseur, importable dans tous les packages de CAO ou un modèle CAO natif avec une arborescence complète des fonctionnalités, permettant aux fabricants de reproduire et/ou de modifier la pièce eux-mêmes.

Les applications de fabrication réelles suivantes illustrent l'utilité de la numérisation 3D pour lutter contre l'obsolescence de pièces vitales :

Un fabricant nord-américain de systèmes de purification d'eau industriels et commerciaux qui reposent sur le contrôle et la surveillance du débit a été confronté à une refonte coûteuse d'un système populaire lorsque le fabricant du boîtier de commande du système a arrêté la production.

La box actuelle étant appréciée des clients, le constructeur a décidé de la reproduire. Faute d'un fichier de conception CAO pour la boîte, la société a demandé à NVision de numériser une unité existante. Nous avons fourni un fichier CAO natif, que l'entreprise a utilisé pour reproduire la pièce.

Un fabricant de semi-conducteurs a été confronté à un arrêt de production lorsque certains de ses fournisseurs ne pouvaient plus fournir de pièces de rechange pour ses équipements de production vieillissants. Après une rétro-ingénierie des pièces par scan 3D, le fabricant reproduit et réinstalle désormais régulièrement les pièces abandonnées au fur et à mesure de leur vieillissement.

Un fabricant de boissons gazeuses souhaitait repenser un outil ancien mais essentiel utilisé dans la production de sa boisson phare. Un fichier CAO inexistant était nécessaire pour effectuer la refonte, la société a donc demandé à NVision de scanner l'outil. Après avoir numérisé la pièce avec un scanner portable, nous avons utilisé une MMT à palpeur traditionnelle pour affiner davantage les données et augmenter la précision des caractéristiques critiques telles que le diamètre interne, le diamètre externe et les très petits détails. Nous avons pu fournir rapidement le fichier CAO précis dont l'entreprise avait besoin pour procéder à l'ingénierie inverse, fabriquer et réinstaller l'outil afin de maintenir la production.