Brevet FR3060158A1 — publié le 20180615

PROCÉDÉ, SYSTÈME ET PROGRAMME D'ORDINATEUR D'AIDE À LA DÉCISION POUR LE CHOIX DE PIÈCES À ASSEMBLER DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE Le domaine de l'invention est celui de la production de pièces mécaniques. L'invention concerne plus particulièrement une étape d'assemblage de pièces entre elles pouvant nécessiter une opération préalable d'usinage, par exemple un ponçage, pour rattraper d'éventuels défauts de production rendant l'assemblage difficile voire impossible. Elle trouve notamment application à l'assemblage de pièces aéronautiques, par exemple l'assemblage d'une aube et de son renfort de bord d'attaque. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE L'assemblage d'une aube en matériau composite avec son renfort de bord d'attaque en titane est une étape chronophage. En effet, en fonction des formes respectives de l'aube et de son renfort de bord d'attaque, il peut être plus ou moins difficile de les assembler. Parfois, cet assemblage n'est possible qu'après un ponçage manuel de l'aube. Or un tel ponçage est une étape longue et même dangereuse que l'on souhaite éviter le plus possible. Et parfois, le ponçage n'est même pas suffisant pour rattraper intégralement les défauts de production et rendre possible l'assemblage. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un objectif de l'invention est de minimiser le risque de devoir réaliser une opération d'usinage pour permettre d'assembler entre elles deux pièces mécaniques, comme par exemple une opération de ponçage en vue de permettre l'assemblage d'une aube et d'un renfort de bord d'attaque. Elle propose pour ce faire un procédé d'aide à la décision pour l'assemblage d'une première pièce et d'une deuxième pièce choisies respectivement parmi une pluralité de premières pièces et une pluralité de deuxièmes pièces. Le procédé comprend les étapes suivantes. 3060158 2 Pour chaque première pièce et chaque deuxième pièce parmi la pluralité de premières pièces et la pluralité de deuxièmes pièces, une étape estimation d'un coût d'assemblage de la première pièce avec la deuxième pièce. Pour un lot de N assemblages à réaliser, une étape d'affectation de N 5 premières pièces parmi la pluralité de premières pièces à N deuxièmes pièces parmi la pluralité de deuxième pièces pour constituer N paires d'une première pièce et d'une seconde pièce. Ladite affectation est réalisée de manière à ce que lesdites N paires minimisent un coût total d'assemblage correspondant à la somme des coûts d'assemblage estimés de chacune des N paires. 10 Certains aspects préférés mais non limitatifs de ce procédé sont les suivants : il comprend une réduction du coût d'assemblage estimé d'une première pièce avec une deuxième pièce lorsque la première pièce est mise à disposition pour un assemblage depuis une durée supérieure à un premier seuil ; 15 il comprend une réduction du coût d'assemblage estimé d'une première pièce avec une deuxième pièce lorsque la deuxième pièce est mise à disposition pour un assemblage depuis une durée supérieure à un deuxième seuil. il comprend une réduction du coût d'assemblage estimé d'une première pièce et d'une deuxième pièce mises à disposition pour un assemblage lorsqu'aucune 20 deuxième pièce, qui deviendra disponible pour un assemblage avec la première pièce au cours de la mise à disposition de la première pièce pour un assemblage, ne pourra être assemblée avec la première pièce ; il comprend en outre une réduction du coût d'assemblage estimé d'une première pièce et d'une deuxième pièce mises à disposition pour un assemblage, ladite 25 réduction étant pondérée par un facteur représentatif d'une probabilité qu'aucune première pièce, qui deviendra disponible pour un assemblage au cours de la mise à disposition de la deuxième pièce pour un assemblage, ne puisse être assemblée avec la deuxième pièce ; il comprend la formation d'un sous-ensemble de ladite pluralité de premières pièces constitué des premières pièces les plus anciennement mises à disposition 3060158 3 pour un assemblage, les N premières pièces affectées au N deuxièmes pièces appartenant audit sous-ensemble de ladite pluralité de premières pièces ; il comprend la formation d'un sous-ensemble de ladite pluralité de deuxièmes pièces constitué des deuxièmes pièces les plus anciennement mises à disposition 5 pour un assemblage, les N deuxièmes pièces affectées au N premières pièces appartienant audit sous-ensemble de ladite pluralité de deuxièmes pièces ; le coût d'assemblage d'une première pièce avec une deuxième pièce est estimé à partir de caractéristiques géométriques de la première et de la deuxième pièce ; l'estimation du coût d'assemblage de la première pièce avec la deuxième 10 pièce comprend une tentative d'alignement de nuages de points représentant les surfaces de la première et de la deuxième pièce. L'invention porte également sur un système et un produit programme d'ordinateur aptes à mettre en oeuvre ce procédé. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 15 D'autres aspects, buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée suivante de formes de réalisation préférées de celle-ci, donnée à titre d'exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 illustre les différentes étapes d'un mode de réalisation possible du procédé selon l'invention. 20 EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention porte sur un procédé d'aide à la décision pour l'assemblage d'une première pièce et d'une deuxième pièce choisies respectivement parmi une pluralité de premières pièces et une pluralité de deuxièmes pièces. Un exemple de réalisation qui sera décrit en détail par la suite concerne l'assemblage d'une aube (première pièce) et d'un 25 renfort de bord d'attaque (deuxième pièce). Ce procédé permet d'optimiser le choix des pièces à assembler en venant spécifier les pièces à assembler qui vont permettre de minimiser le coût total de l'assemblage. Avec les pièces à assembler ainsi spécifiées, on évite au maximum la 3060158 4 nécessité d'usiner l'une et/ou l'autre des pièces pour permettre de les assembler. Par exemple, on évite au maximum d'avoir à poncer une aube en matériau composite pour permettre de l'assembler avec un renfort de bord d'attaque. On considère un poste d'assemblage où à différents instants un lot de N 5 assemblages doit être réalisé en utilisant les pièces mises à disposition pour un assemblage. A titre d'exemple illustratif, on peut chercher à réaliser chaque jour un lot de 8 assemblages à partir de 16 aubes et de 40 renforts de bord d'attaque mis à disposition. La première pluralité de pièces et la deuxième pluralité de pièces ne sont pas limitées aux pièces mises à disposition pour un assemblage, mais peuvent inclure des 10 pièces déjà présentes dans l'usine mais non encore intégrées au poste d'assemblage, par exemple parce qu'elles sont soumises à des opérations d'inspection. A titre d'exemple, 80 renforts de bord d'attaque sont livrés à l'usine chaque semaine, mais n'intègrent le poste d'assemblage que par lot de 8 pour remplacer les renforts mis à disposition du poste d'assemblage qui ont été utilisés pour réaliser chaque jour le lot de 8 assemblages. 15 En référence à la figure 1, pour chaque première pièce A et chaque deuxième pièce B parmi la première pluralité de premières pièces et la pluralité de deuxièmes pièces, le procédé comprend une étape CST d'estimation d'un coût d'assemblage de la première pièce avec la deuxième pièce. On forme ainsi une matrice de coûts Mc qui indique, pour chaque première pièce et chaque deuxième pièce, une 20 prédiction du coût de réalisation de l'assemblage de cette première pièce et de cette deuxième pièce. Dans un exemple de réalisation, le coût d'assemblage d'une paire formée par une première pièce et une deuxième pièce peut être constitué de deux éléments : un coût lié à la quantité de matière devant être poncée pour permettre de 25 réaliser l'assemblage ; un coût lié à l'écart entre la position relative des pièces assemblées et une position relative nominale. En cherchant à minimiser un tel coût d'assemblage, on cherche ainsi à minimiser la quantité de matière poncée et à constituer des paires les plus proches 30 possibles du nominal. Ce coût d'assemblage d'une première pièce j et d'une deuxième 3060158 5 pièce i peut s'exprimer selon Clé = Gij + Il Pli- Po II, où Gij représente le coût du ponçage et IIPii - Poll représente une position relative des pièces par rapport à une position nominale. Le coût d'assemblage d'une première pièce et d'une deuxième pièce peut 5 être estimé à partir de caractéristiques géométriques desdites pièces mesurées par exemple à l'aide de palpeurs. Dans un mode de réalisation, on exploite des caractéristiques géométriques simples des pièces et un modèle de prédiction capable d'apprentissage permettant de prédire une probabilité que l'assemblage soit réalisable sans ponçage. Plus 10 la probabilité est grande, moins le coût d'assemblage des pièces est important. Ce modèle est issu d'un apprentissage réalisé à partir d'un retour d'expérience acquis sur un certain nombre de paires dont on a déjà tenté de réaliser l'assemblage. A titre d'exemple concernant l'assemblage d'une aube et d'un renfort de bord d'attaque, on peut, à l'aide des caractéristiques géométriques mesurées, calculer une 15 distance cible go entre le sommet de l'aube et le renfort de bord d'attaque à partir d'une formule simple : distance cible = distance nominale + caractéristiques géométriques mesurées. En parallèle, les caractéristiques géométriques mesurées sont aussi utilisées pour prédire une distance gp entre le sommet de l'aube et le renfort de bord 20 d'attaque à l'aide d'un modèle prédictif dont l'apprentissage a été réalisé à l'aide de paires dont on a déjà tenté de réaliser l'assemblage. La distance gp peut notamment s'exprimer comme une fonction lineaire de certaines caractéristiques géométriques de l'aube et du bord d'attaque. Les paramètres de la fonction lineaire sont appris à l'aide d'une régression linéaire à partir de données 25 obtenues sur des paires dont on a déjà tenté de réaliser l'assemblage. La distance cible go et la distance prédite gp sont ensuite comparées. Plus elles sont proches, plus on a de la chance que la paire puisse être assemblée sans ponçage. En revanche, si la différence entre ces distances excède un seuil gi,m, on considère que la paire ne peut pas être assemblée. 3060158 6 Connaissant go-gp, on calcule la probabilité p que la paire puisse être assemblée sans ponçage. Cette probabilité p est en effet une fonction de go-gp et cette fonction peut avoir été apprise à l'aide de paires dont on a déjà tenté de réaliser l'assemblage. 5 Lorsque la paire peut être assemblée (Igo - gp I REVENDICATIONS1. Procédé d'aide à la décision pour l'assemblage d'une première pièce (A) et d'une deuxième pièce (8) choisies respectivement parmi une pluralité de premières pièces et une pluralité de deuxièmes pièces, comprenant la mise en oeuvre des étapes suivantes par un calculateur : - pour chaque première pièce et chaque deuxième pièce parmi la pluralité de premières pièces et la pluralité de deuxièmes pièces, estimation (CST) d'un coût d'assemblage de la première pièce avec la deuxième pièce ; - pour un lot de N assemblages à réaliser, affectation (AFF) de N premières pièces parmi la pluralité de premières pièces à N deuxièmes pièces parmi la pluralité de deuxième pièces pour constituer N paires ({Ai, Bj}) d'une première pièce et d'une seconde pièce, ladite affectation étant réalisée de manière à ce que lesdites N paires minimisent un coût total d'assemblage correspondant à la somme des coûts d'assemblage estimés de chacune des N paires. 2. Procédé selon la revendication 1, comprenant une réduction (CRT) du coût d'assemblage estimé d'une première pièce avec une deuxième pièce lorsque la première pièce est mise à disposition pour un assemblage depuis une durée supérieure à un premier seuil. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, comprenant une réduction (CRT) du coût d'assemblage estimé d'une première pièce avec une deuxième pièce lorsque la deuxième pièce est mise à disposition pour un assemblage depuis une durée supérieure à un deuxième seuil. 4. Procédé selon la revendication 1, comprenant une réduction (CRT) du coût d'assemblage estimé d'une première pièce et d'une deuxième pièce mises à disposition pour un assemblage lorsqu'aucune deuxième pièce, qui deviendra disponible pour un assemblage avec la première pièce au cours de la mise à disposition 3060158 16 de la première pièce pour un assemblage, ne pourra être assemblée avec la première pièce. 5. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 ou 4, comprenant en outre une 5 réduction du coût d'assemblage estimé d'une première pièce et d'une deuxième pièce mises à disposition pour un assemblage, ladite réduction étant pondérée par un facteur représentatif d'une probabilité qu'aucune première pièce, qui deviendra disponible pour un assemblage au cours de la mise à disposition de la deuxième pièce pour un assemblage, ne puisse être assemblée avec la deuxième pièce. 10 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant la formation (SUB) d'un sous-ensemble de ladite pluralité de premières pièces constitué des premières pièces les plus anciennement mises à disposition pour un assemblage et dans lequel les N premières pièces affectées au N deuxièmes pièces appartiennent audit sous- 15 ensemble de ladite pluralité de premières pièces. 7. Procédé selon la revendication 6, comprenant la formation (SUB) d'un sous-ensemble de ladite pluralité de deuxièmes pièces constitué des deuxièmes pièces les plus anciennement mises à disposition pour un assemblage, et dans lequel les N 20 deuxièmes pièces affectées au N premières pièces appartiennent audit sous-ensemble de ladite pluralité de deuxièmes pièces. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la formation (SUB) d'un sous-ensemble de ladite pluralité de deuxièmes pièces est réalisée de manière à ce que les 25 deuxièmes pièces dudit sous-ensemble de ladite pluralité de deuxièmes pièces permettent, avec les premières pièces dudit sous-ensemble de premières pièces, de réaliser M assemblages sans usinage, où M correspond au nombre d'assemblages sans usinage pouvant être réalisés avec les deuxièmes pièces de ladite pluralité de deuxièmes pièces et les premières pièces dudit sous-ensemble de ladite pluralité de 30 premières pièces. 3060158 17 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel le coût d'assemblage d'une première pièce avec une deuxième pièce est estimé à partir de caractéristiques géométriques de la première et de la deuxième pièce. 5 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'estimation du coût d'assemblage de la première pièce avec la deuxième pièce comprend une tentative d'alignement de nuages de points représentant les surfaces de la première et de la deuxième pièce. 10 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel la première pièce est une aube et la deuxième pièce est un renfort de bord d'attaque. 12. Système d'aide à la décision pour l'assemblage d'une première pièce et d'une deuxième pièce choisies respectivement parmi une pluralité de premières pièces 15 et une pluralité de deuxièmes pièces, comprenant un calculateur configuré - pour estimer, pour chaque première pièce et chaque deuxième pièce parmi la pluralité de premières pièces et la pluralité de deuxièmes pièces, un coût d'assemblage de la première pièce avec la deuxième pièce ; - pour affecter, lorsqu'un lot de N assemblages est à réaliser, N premières 20 pièces parmi la pluralité de premières pièces à N deuxièmes pièces parmi la pluralité de deuxième pièces en venant constituer N paires d'une première pièce et d'une seconde pièce, ladite affectation étant réalisée de manière à ce que lesdites N paires minimisent un coût total d'assemblage correspondant à la somme des coûts d'assemblage estimés de chacune des N paires. 25 13. Produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11 lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur. 30