20% de gain de productivité en injection plastique ... - Allize-Plasturgie

20% de gain de productivitéen injection plastique,c’est encore possible !Des exigences de production toujours plus élevéesEn production, les causes de variation de la qualité d’une pièce plastique injectée sontnombreuses et évolutives. Les effets sont difficiles à quantifier, propres à chaque cas,dépendant de multiples paramètres qui se combinent et interagissent. Les méthodes classiquesd’identification des causes et de mesure des effets, basées sur les plans d’expériences,nécessitent du personnel formé sur ces méthodes et nécessitent de nombreux essais, soit dutemps et de l’argent.Cependant, dans le contexte concurrentiel actuel, les plasturgistes ont à produire des piècesdans la quantité attendue, des pièces conformes aux exigences de qualité, dans les coûts et lesdélais prévus.Un nouvel outil d’aide à l’optimisation du moulageKistler apporte une solution par une approche systémique 1 avec un outil nommé Stasa QC. Apartir d’un objectif à atteindre, basé sur des critères de qualité 2 de pièce, l’outil va pouvoirdéterminer les paramètres influents du process et va pouvoir calculer les valeurs de réglagepour une fabrication donnée. Différentes combinaisons de réglage pourront être obtenues. Al’aide de l’outil, l’opérateur pourra également visualiser l’influence de certains paramètres - parexemple l’influence de la vitesse d’injection sur les caractéristiques dimensionnelles complexesde la pièce.Mais autre avantage non négligeable, les techniciens d’atelier n’auront pas à acquérir deconnaissances spécifiques particulières pour pouvoir utiliser l’outil Stasa QC, celui-ci étantparfaitement intelligent et autonome. D’après les estimations, les gains de temps de cycle et dequalité, réalisés grâce à l’utilisation d’un tel outil, seraient de l’ordre de 20%.Le fonctionnement de l’outil Stasa QCLa première étape consiste pour l’opérateur à saisir dans le système les paramètres du processbasés sur les connaissances de la plasturgie et correspondant à l’application donnée – parexemple, valeurs moyennes et limites de vitesses d’injection, de pressions, de température demoule, de température de matière, etc. Puis l’opérateur entre dans le système les critères dequalité de la pièce indiqués au cahier des charges du client ou critères généraux du moulagepar injection – par exemple valeurs et tolérances dimensionnelles, de tenue mécanique,d’aspect, etc.A ce stade, l’outil détermine à lui-seul le plan d’expériences : séries de moulages à effectuerdans des réglages bien définis, selon un nombre d’essais rationalisé grâce à l’approchesystémique D-Optimal.Le technicien effectue les essais et complète le tableau de valeurs du système Stasa QC. C’estavec les résultats de ces expériences que l’outil crée le modèle mathématique permettant dedéterminer les paramètres influents et d’optimiser le réglage pour la fabrication donnée.1 Approche scientifique global permettant la compréhension de ce qui agit sur un système complexe2 Critère qualité nommé dans une démarche statistique « caractéristique »

Un outil interactif et évolutifSur l’écran apparaissent à gauche les critères qualité, et à droite les paramètres influents. Ilsuffit de faire bouger le curseur d’un paramètre influent, correspondant à la modification d’unréglage, pour voir instantanément sur le graphique l’effet sur les critères qualité de la pièce.Autre exemple d’application : dans une stratégie de retouche d’outillage qui soit la moinscouteuse, il est possible de pondérer les critères dimensionnels en attribuant des coefficients etvoir le résultat sur les réglages du process.Si au cours du temps de nouveaux critères qualité ou de nouveaux paramètres s’ajoutent, l’outilStasa est capable d’évoluer en introduisant de nouvelles données d’expériences tout en tenantcompte des essais déjà réalisés.Ecran interactif de l’outil Stasa QC : critères qualité (à gauche), paramètres influents (à droite)

L’intérêt de la mesure de la pression dans l’empreinteMême si l’outil Stasa QC ne nécessite pas l’obligation de travailler avec des capteurs dans lemoule, il est bon de rappeler l’intérêt de la mesure de pression dans l’empreinte. La pressiondans l’empreinte est l’unique donnée mesurable, propre à chaque pièce, représentative del’écoulement de la matière dans le moule, de sa densification et de son refroidissement. Lamesure de pression dans l’empreinte reflète la qualité de la pièce : aspect (couche visible),tenue mécanique (organisation des couches profondes), qualité des lignes de soudure,dimensions, bulles, etc.En mise au point, le technicien va pouvoir utiliser la mesure de pression dans l’empreinte pourgarantir la répétabilité des conditions d’essais : écoulement, densification, refroidissement de lamatière. Il pourra plus facilement mettre au point l’outillage pour le centrer aux conditions deparamètres les plus répétables afin d’obtenir la meilleure robustesse en production.En production, un procédé correctement développé et mis au point générera statistiquement, à+ ou - 3 sigma, 0,27% de pièces hors limites de contrôle. Avec la mesure de pression dansl’empreinte, ces pièces seront mises aux rebuts, et en cas de défaillance plus importante duprocédé liée à des causes spéciales, le technicien possèdera les bonnes informations pourétablir rapidement un diagnostic et définir une stratégie préventive adaptée. C’est en productionque le capteur de pression dans le moule apporte le plus fort retour sur investissement.Le traitement de données couplé à l’outil Stasa QCLe module complémentaire Stasa Forecasting, couplé à l’outil Stasa QC, va permettre d’établirdes corrélations entre les variations de paramètres (pression empreinte, …) et les critèresqualité de la pièce. Le système sera en mesure de prédire en temps réel et pour chaque pièce,la conformité ou non par rapport aux exigences (dimensionnelles, ...).Le traitement (monitoring) basé sur la pression dans l’empreinte peut permettre d’écarterautomatiquement les pièces hors limites et de garantir une production « zéro défaut ». En effet,en cas de non-conformité, le module Stasa Forecasting sera en mesure de communiquer avecle boitier de contrôle CoMo Injection de KISTLER qui mettra en temps réel la pièce au rebutsans l’intervention de l’opérateur.

Rédaction :Sébastien BACCOUApplication Engineer PlasticsKISTLER France SASUContact informations complémentaires :KISTLER France SASUZA de Courtabœuf 1 - 91953 LES ULIS Cedex - FranceTél. : +33 1 69 18 81 81info.fr@kistler.comwww.kistler.com