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metal parts being inspected by cognex system

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120 000 Pièces contrôlées par jour et Zéro défaut

Rueil-Malmaison, le 28 Avril 2005 –

Cognex Corporation (NASDAQ : CGNX), premier fournisseur mondial de systèmes de vision, capteurs et lecteurs de codes, présente un exemple d’application de la vision industrielle dans la mécanique de précision. Destinées aux équipementiers automobiles, les pièces fabriquées par Meister France font l’objet d’un contrôle d’aspect très strict afin d’aboutir à l’élimination totale des pièces défectueuses avant livraison aux clients. Un pari ambitieux lorsque l’on produit près de 40 millions de pièces par an. Pari gagné grâce aux capteurs de vision industrielle In-Sight de Cognex..



Le groupe Meister est un groupe industriel belge qui fournit essentiellement le marché automobile. La société possède des usines en Belgique, en France et en République Tchèque spécialisées dans la production en grandes série des pièces de décolletage en acier.

Les défis de ces unités de production modernes qui utilisent des tours spécifiques de précision : fabriquer en quelques secondes des pièces relativement complexes et garantir la conformité des pièces à la livraison, sans négliger l’indispensable et permanente recherche de gain en productivité.

 

En France, l’usine Meister est installée à Scionzier, en Haute-Savoie. Elle fabrique des pièces d’électrovannes pour les équipementiers automobiles spécialisés dans les systèmes de freinage ABS. Près de quatre-vingt tours multibroches produisent chaque jour quelques 120000 pièces, représentant une production annuelle de 35 à 40 millions de pièces.

 

L’exigence en matière de qualité est la problématique principale sur laquelle sont concentrés tous les efforts : il faut faire en sorte d’éviter que des pièces non conformes soient livrées aux clients. Dans un secteur où le moindre incident sur une chaîne d’assemblage donne lieu à des investigations poussées et entraîne, pour le sous-traitant, des procédures compliquées et onéreuses, la recherche du Zéro Défaut est la seule voie acceptable.

Cependant, les techniques de fabrication utilisées et les impératifs de la production en grand volume ne permettent pas d’atteindre un tel objectif directement en sortie de machines. Des contrôles et des tris devaient être effectués pour éliminer les pièces défectueuses, les défauts consistant en des manques de matière, des copeaux, des arrachements, des conséquences de vibrations ou de chocs, …

 

Les contrôles étaient réalisés auparavant à l’œil nu par des opérateurs ce qui conduisait à limiter le nombre de pièces défectueuses à environ 1 pour 1000. C‘était encore trop et il fallait poursuivre les études pour réduire ce taux car on visait une valeur inférieure à 100 ppm. Il était également nécessaire d’œuvrer pour diminuer l’incidence des coûts de main d’œuvre sur le prix de revient des pièces.

Envisager l’automatisation de ces contrôles par des outils de vision était une démarche naturelle pour les techniciens de Meister, qui avaient déjà l’expérience des systèmes de vision industrielle pour une application de contrôle dimensionnel. Un séminaire sur la vision organisé par la société Alpsitec, leur avait également permis de découvrir les performances et les capacités des capteurs de vision In-Sight™ de la société Cognex, leader mondial de la vision industrielle.

 

Alpsitec est un intégrateur agréé de Cognex. La société a été sollicitée pour réaliser une démonstration directement sur la ligne de production afin de vérifier que les caméras Cognex étaient capables de « voir » les défauts qu’il fallait détecter. Après ce premier test de faisabilité, un prototype a été mis au point et évalué pendant un mois. La simplicité d’utilisation des capteurs In-Sight a été un élément décisif dans le choix du dispositif. Un cahier des charges a été établi et deux équipements de test ont été commandés.

 

Le système de contrôle – en fait deux bancs indépendants - a été installé en bout de ligne afin d’effectuer la vérification finale des pièces juste avant leur mise en carton. Toutes les pièces produites sont amenées à ce poste de contrôle. C’est donc 100 % de la production qui est contrôlée.

 

Les pièces sont placées dans leur emballage – la grille - par un robot. Une fois la grille complète, le robot la saisit et la place sur le plan de test. Le robot vient ensuite se saisir du capteur de vision In-Sight 1000 de Cognex associé au système d’éclairage et le passe au ras de la grille, au dessus des pièces. Rappelons ici que le capteur de vision doit inspecter chacune des pièces afin de détecter l’un des quatre types de défauts à éliminer : présence de copeaux, manques de matière, arrachements, et effets des chocs ou vibrations. Le capteur transmet à l’organe de commande du robot les informations concernant les contrôles effectués. Le robot repose le capteur de vision et retire les pièces déclarées non conformes pour les déposer dans une goulotte – une goulotte par type de défaut - qui les amène dans un bac. Puis le système poursuit les opérations.

 

L’un des bancs de tests est équipé de deux capteurs In-Sight 1000 et fonctionne à la cadence de 6000 pièces par heure. L’autre système comporte un seul capteur et opère à la cadence de 4000 pièces par heure. L’ensemble a fonctionné en double tri pendant les premiers mois d’exploitation.

 

L’essentiel du travail de mise au point de l’application a consisté à identifier les différents défauts que les systèmes de contrôle devaient reconnaître et à les « apprendre » aux capteurs de vision. Ce processus est essentiel pour l’optimisation de l’efficacité du dispositif de contrôle.

 

Rapidement, le taux de pièces non conformes livrées aux clients est tombé à 40 par million. La puissance des algorithmes de traitement des capteurs In-Sight et l’analyse plus fine des défauts à éliminer a permis de descendre encore ce taux en dessous des 20 ppm puis d’atteindre les 7 ppm désormais exigés par les clients de la société.

 

Jean-Marc SERMET, Directeur technique de Meister France, a supervisé le projet.

Il se félicite de la collaboration avec Alpsitec, partenaire intégrateur des systèmes de vision Cognex, qui lui apporté ses compétences et son expérience dans la mise en œuvre de solutions de vision dans l’industrie : «  Nous sommes avant tout des mécaniciens spécialisés dans le décolletage de précision » a déclaré Jean-Marc SERMET. « L’intervention d’Alpsitec nous a permis d’avancer rapidement sur ce projet et de bénéficier d’une assistance efficace et rassurante. »

 

Alpsitec a également assuré la formation d’un technicien qui a pu rapidement prendre en charge le paramétrage des capteurs de vision. Meister est ainsi autonome pour effectuer les saisies des nouveaux modèles de défauts à apprendre et pour modifier les paramétrages en fonction des 15 types différents de pièces à inspecter.

 

« Nous craignions que ces systèmes de test ne ralentissent la cadence de production.  Nous avons observé avec satisfaction que la mise en place de ces solutions de vision industrielle n’ont pas eu d’incidence négative sur la production. » a précisé Jean-Marc SERMET. « La solution utilisée s’avère particulièrement stable et les opérateurs n’ont nul besoin d’intervenir. »

Au bilan, le retour sur investissement a été effectif en moins de six mois. Les relations avec les clients ont été renforcées du fait de l’amélioration notable de la qualité. Meister étudie actuellement d’autres applications de vision industrielle sur ses lignes de production.

Informations sur Cognex




Fondée en 1981 par des experts en intelligence artificielle, Cognex conçoit, fabrique et commercialise des systèmes de vision utilisés dans l’automatisation de nombreux procédés manufacturiers. Ces systèmes, reconnus pour leur performance, leur fiabilité et leur simplicité d’utilisation, répondent aux besoins de tous les secteurs de l’industrie : automobile, aérospatial, médical, pharmaceutique, agroalimentaire, emballage, biens de consommation, …

 

La Division Systèmes de Vision Modulaires de Cognex, basée à Natick, Massachusetts, est spécialisée dans les systèmes de vision utilisés pour automatiser la fabrication en continu de produits tels que papier, métal, plastique, non tissé… et pour en contrôler la qualité.

 

La Division des Systèmes d’Inspection de Surface (SISD), dont le siège est à Alameda, Californie, est spécialisée dans les systèmes d’inspection des processus continus, utilisés pour l’inspection des surfaces de produits comme les métaux, les papiers, les plastiques.

 

Leader mondial de la vision industrielle, Cognex présente la particularité de se consacrer exclusivement à ce domaine. A l’origine de nombreuses innovations, qui ont contribué à la maturité de la vision industrielle, les technologies et les systèmes Cognex sont des produits de référence pour les industriels. Plus de 225 000 systèmes, contrôlant plus d'un milliard de produits par jour, ont déjà été livrés par Cognex à ses clients.

 

Cognex est une société hautement innovante : elle détient 150 brevets d’invention en vision industrielle et plus de 130 autres sont en cours d’enregistrement.

 

Cognex est présent dans le monde entier : Amérique du Nord, Japon, Asie du Sud-Est et Europe. La société emploie 650 personnes dont 250 en Recherche et Développement. Le chiffre d’affaires 2004 a dépassé 201 millions de dollars, en augmentation de 35% par rapport à 2003. Le budget consacré à la Recherche et au Développement s’est élevé à 27 millions de dollars. Le chiffre d’affaires cumulé depuis le début de l’activité de la société a atteint 1,6 milliards de dollars.

 

COGNEX EUROPE West


Cognex Europe West regroupe la France, le Royaume-Uni, l’Irlande, la Suisse, l’Italie, l’Espagne, le Portugal, la Grèce et Israël. Basée à Rueil-Malmaison, où se trouve le siège européen, cette filiale est sous la direction de Didier Lacroix.

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