Évolution de l’industrialisation par l’exploitation des données de production dans un contexte industriel

Changing the industrialisation through the analysis of production data in an industrial context

• Auteur / Autrice : Mathieu Croquelois
• Direction : François Thiebaut, Laurent Pierre, Marie Royer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance le 13/12/2021
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Géométrie tridimensionnelle des pièces et des mécanismes
• Partenaire(s) de recherche : Référent : École normale supérieure Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1912-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l’ingénierie et des systèmes (2020-….)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire universitaire de recherche en production automatisée (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1981-....)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Mognol
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Zohra Cherfi-Boulanger, Denis Teissandier
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Zohra Cherfi-Boulanger, Denis Teissandier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Maîtrise statistique des processus

Modèles linéaires (statistique)

Industrialisation

Mots clés libres

Industrialisation

Tolérancement ISO GPS

Optimisation de tolérances

Maîtrise Statistique des Procédés

Indices de capabilité du processus

Régression linéaire multiple

Industrialisation

ISO GPS Tolerancing

Tolerance optimisation

Statistical Process Control

Process Capability Indices

Multiple linear regression

Résumé

Safran Aircraft Engines est un acteur mondial majeur de la conception et de la fabrication de moteurs pour l’aviation civile et militaire. Dans un contexte industriel de plus en plus concurrentiel, la maîtrise de la qualité géométrique des pièces et du produit fini est toujours primordiale. Safran Aircraft Engines a donc entrepris un projet de recherche avec deux objectifs pour améliorer l’industrialisation du produit à partir de ses données de production.Le premier objectif est de développer une méthode d’optimisation des tolérances basée sur les données de production réelles. Pour répondre à cette première problématique, je propose une méthode d’optimisation des tolérances en exploitant les indices de capabilité du processus sur un premier lot de pièces produites. Pour cela, une méthode robuste de calcul de capabilité est proposée. Pour cette première problématique, une étude de cas avec des données de Safran Aircraft Engines est utilisée.Le second objectif est d’identifier des axes d’amélioration de l’industrialisation du produit. Je propose d’exploiter les données de production pour identifier les grandeurs influant sur la qualité géométrique du produit. L’intérêt est de lier les écarts géométriques des pièces au cours de la fabrication et de l’assemblage aux exigences du produit. Je propose d’identifier les grandeurs influentes avec des méthodes de régression linéaire multiple comme l’ElasticNet. Pour cela, je m’appuie sur un cas d’étude, avec une série de 13 assemblages conçus, fabriqués et mesurés au laboratoire, afin d’être représentatif des problématiques de Safran Aircraft Engines. Ce cas d’étude permet d’avoir accès à l’ensemble des grandeurs géométriques du produit et des sous-ensembles du produit.

Safran Aircraft Engines is a major global player in the design and manufacture of aircraft engines for civil and military applications. In an increasingly competitive industrial context, control of the geometric quality of parts and of the finished product is still essential. Safran Aircraft Engines has therefore undertaken a research project with two objectives to improve the industrialisation of the product based on production data.The first target is to develop a tolerance optimisation method based on real production data. To answer this first issue, I propose a method of tolerance optimisation based on the Process Capability Indices on a first set of manufactured parts. For this purpose, a robust method of capability computation is proposed. For this first problem, a case study with geometric measurement data from Safran Aircraft Engines is used.The second target is to identify ways to improve the management of geometrical variability during the industrialisation of the product. I propose to use production data to identify the variables influencing the geometric quality of the product. The interest is to relate the geometrical deviations of the parts during the manufacturing and assembly stages with the product requirements. I propose to identify the influential variables with multiple linear regression methods such as ElasticNet. For this, I use a case study, with a set of 13 assemblies designed, manufactured and measured in the laboratory, in order to be representative of Safran Aircraft Engines issues. This case study gives access to all the geometric measurements of the product and the sub-assemblies of the product.