Robustesse

La robustesse est un thème important dans l’industrie du formage de tôle. Par tradition, les départements production et qualité des entreprises se concentraient sur la robustesse de l’emboutissage au cours de la phase de production. Aujourd’hui, les logiciels de simulation modernes permettent aux entreprises de s’occuper des problèmes de robustesse d’emboutissage dès les premières phases de conception du produit et de l’outil. Autrement dit, les entreprises peuvent désormais développer de meilleurs produits et de meilleurs outils pour un process d’emboutissage robuste.

Dans l’analyse de robustesse, la stabilité du process d’emboutissage profond est analysée selon des conditions de process prédéfinies. Dans la production de tous les jours, certaines pièces produites sans accroc un jour peuvent, le lendemain, subir des problèmes alors que les conditions de production n’ont apparemment pas changé. Ceci est dû aux variations et au bruit du process de formage.

Dans les conditions réelles de production, les paramètres d’emboutissage varient inévitablement et de façon incontrôlable. Ces variations peuvent être divisées en deux groupes :

  • Bruit dans les paramètres de process de formage, par exemple, variations de l’effort de retenue des joncs, changements des valeurs de rayon dû à l’usure de l’outil, variations de la pression du serre-flan selon l’état de la presse, fluctuations de la lubrification, etc.
  • Bruit dans les propriétés du matériau, comme par exemple la limite élastique, la contrainte de rupture et les valeurs d’anisotropie qui peuvent varier d’une bobine à l’autre et d’un fournisseur à l’autre.

L’analyse de robustesse est réalisée afin d’analyser l’influence de ces variables de bruit sur le process de formage. L’utilisateur définit une plage de variation pour chaque variable de bruit ainsi qu’une valeur moyenne et l’écart type qui y est associé. Sur la base de ces variations, plusieurs simulations sont ainsi réalisées. Toutes les simulations faites sont ensuite analysées, grâce à une analyse identique à celle réalisée dans le cadre de l’analyse de sensibilité. Par contre, l’analyse est basée sur la variation des variables de bruit et non sur celles des paramètres de conception. De cette manière, un critère de qualité, dépendant des variables de bruit, est calculé. Au cours de l’analyse de robustesse, il est ainsi possible de vérifier si un process d’emboutissage, sous l’influence du bruit usuel des différents paramètres, donne des résultats stables.

Variables de bruit pour une analyse de robustesse
Diagramme de données des variables de bruit pour une analyse de robustesse
Fenêtre de process robuste dans l’analyse de robustesse
L’analyse de robustesse permet de définir un process stable et capable

Si l’influence et la sensibilité des variables de bruit sont connues, le process de formage peut être conçu afin que :

  • Le bruit n’affecte pas la qualité souhaitée du résultat.
  • Le taux de rebus est minimisé et l’efficacité de la production est augmentée.
  • Les limites de tolérance pour le contrôle de qualité des matériaux peuvent être définies.

Le résultat permet de prévoir la stabilité et la capabilité des process de formage en fonction des variables de bruit sélectionnées. L’analyse de robustesse permet à l’utilisateur de déterminer une fenêtre de process robuste dans laquelle les meilleures conditions de formage seront prises en compte en fonction des variables de bruit.

Il est important de s’occuper de la robustesse de l’emboutissage car des problèmes potentiels peuvent être solutionnés en amont du cycle de développement du véhicule, économisant temps et ressources. Cela permet une mise sur le marché des nouveaux modèles de véhicules plus rapide, avec tous les avantages que cela implique.

Pour plus d’informations sur l’analyse robuste chez AutoForm :

Production Robuste chez Ford [en anglais]

Concevoir pour un Emboutissage Robuste [en anglais]

Logiciel pour Analyse de Sensibilité, Optimisation et Robustesse