La fabrication de composites et de fibres de carbone sert les secteurs de l'aérospatiale, de la défense, de l'automobile et de l'énergie éolienne, où les pièces individuelles ont une valeur matérielle élevée et de longs délais de production.
La mesure de l'OEE dans la fabrication de composites diffère fondamentalement de la fabrication discrète à haut volume, les temps de cycle se mesurent en heures ou en jours plutôt qu'en minutes, les volumes de production sont faibles (dizaines à centaines de pièces par an plutôt que des milliers)
et les défauts de qualité représentent un coût disproportionné car les pièces composites rejetées ne peuvent souvent pas être retravaillées.
L'utilisation des autoclaves est la principale métrique OEE pour les fabricants de composites destinés à l'aérospatiale. Les autoclaves sont des environnements de durcissement coûteux en capital et gourmands en énergie où l'utilisation détermine directement la capacité de production.
L'OEE des opérations d'autoclave suit le rapport entre le temps de durcissement productif (pièces en cours de durcissement) et le temps disponible, en prenant en compte les temps de chargement/déchargement, le temps de préparation du sac sous vide, les cycles de montée et descente en température, et les événements de maintenance qui réduisent l'utilisation productive.
Pour les grands autoclaves aérospatiaux effectuant des cycles de durcissement de 24 heures, même une amélioration de 10 % de l'utilisation se traduit par une capacité supplémentaire significative.
L'efficacité du processus de mise en place (layup), le temps nécessaire pour réaliser une préforme composite conforme aux spécifications, est la contrainte en amont qui détermine la planification des autoclaves.
La surveillance de la performance OEE pour les opérations de mise en place compare le temps réel de mise en place au temps standard par numéro de pièce, identifiant quelles pièces dépassent systématiquement le temps standard et quels opérateurs ou quels quarts présentent les performances de mise en place les plus régulières.
Ces données permettent de cibler la formation et d'améliorer les instructions de travail afin de réduire la variabilité des temps de mise en place.
La surveillance des cycles de durcissement en autoclave est une application OEE à forte valeur pour les fabricants de composites.
Les cycles de durcissement sont définis par des profils de température et de pression qui déterminent les propriétés des pièces, et les écarts par rapport au profil qualifié peuvent entraîner des pièces hors spécifications nécessitant une décision de tri, souvent la mise au rebut pour les composants structurels aéronautiques.
Les logiciels OEE connectés aux contrôleurs d'autoclave suivent les profils de température et de pression réels par rapport aux recettes qualifiées, signalant automatiquement les cycles de durcissement ayant dévié du profil et liant l'enregistrement de l'écart au lot de pièces pour les décisions relatives à la qualité.
Le débit du CND (Contrôle Non Destructif) est l'étape de filtrage qualité pour la plupart des composites structurels, inspection ultrasonore, radiographie ou thermographie qui identifient des défauts internes avant que les pièces ne passent à l'assemblage ou à la livraison.
Le débit CND affecte directement le temps de cycle de production entre la fin du durcissement et la livraison, et l'utilisation des équipements de CND est souvent un goulot d'étranglement insuffisamment surveillé.
La surveillance OEE des opérations CND suit le taux de débit d'inspection par rapport à la capacité nominale, identifie les pertes de temps récurrentes liées aux réglages et à la calibration, et relie les taux de rejet d'inspection à des lots de durcissement spécifiques pour l'analyse des causes profondes.
Le suivi du rendement matière dans la fabrication de composites mesure l'efficacité des matières premières, qui ont un coût élevé et sont cruciales pour la rentabilité.
Le prepreg a une durée de vie définie et un coût matière significatif, les déchets dus à la découpe des patrons, la mise au rebut de matériaux périmés et les stratifications rejetées représentent tous un coût matière pouvant être directement récupéré par une meilleure efficacité de production.
Le suivi du taux de qualité OEE, incluant le rendement matière en plus des taux d'acceptation des pièces, fournit une vision complète de l'efficacité pour les responsables des opérations composites gérant à la fois le débit et le coût des matériaux.
Les fabricants de composites ont besoin d'un logiciel OEE capable de gérer des cycles de production longs, où une seule pièce nécessite 8 à 24 heures entre le début du drapage et l'achèvement du durcissement, plutôt que des systèmes conçus pour la production discrète à haute fréquence.
Les plateformes OEE qui agrègent les indicateurs d'efficacité au niveau de l'ordre de fabrication (suivi de l'OEE par pièce) plutôt qu'au seul niveau des quarts de travail sont plus adaptées aux environnements composites où plusieurs quarts contribuent au cycle de production d'une même pièce.
Le suivi des recettes de cycle de durcissement, la capacité d'enregistrer quelle recette de durcissement qualifiée a été utilisée pour chaque lot de production et de signaler les écarts par rapport au profil qualifié, est une exigence de conformité pour les fabricants de composites aérospatiaux opérant sous AS9100 et sous des exigences qualité spécifiques clients.
Un logiciel OEE qui s'intègre aux contrôleurs d'autoclaves pour capturer l'utilisation des recettes et les enregistrements d'écarts fournit les preuves de conformité de fabrication exigées par les systèmes qualité aéronautiques sans charge de documentation manuelle supplémentaire.
Pour les fabricants de composites qui voient leurs volumes de production augmenter (à mesure que les applications de la fibre de carbone se développent dans l'automobile et l'éolien), un logiciel OEE capable d'évoluer de la production aérospatiale à faible volume et à forte valeur vers une
production automobile ou de pales éoliennes à plus grand volume sans nécessiter le remplacement de la plateforme constitue un investissement à long terme précieux.
Les plateformes qui prennent en charge à la fois le suivi détaillé au niveau des cycles requis pour l'aérospatiale et la surveillance axée sur le débit adaptée à la production à plus grand volume accompagnent l'évolution commerciale que nombre de fabricants de composites sont en train de traverser.
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