En route vers l’automatisation des CND

L’application des concepts de l’industrie du futur impose d’automatiser davantage les processus de production. Cela concerne également les opérations de contrôles non destructifs (CND). La mise en place de solutions de CND robotisés procure des gains de temps significatifs. Les contrôles gagnent également en fiabilité et en reproductibilité. Ce qui conduit au final à une réduction des coûts. Le déploiement d’un tel projet nécessite la prise en compte d’une multitude de paramètres. Afin de guider les industriels dans le choix de la solution de CND automatisé la plus appropriée, le Comité régional Est de la Cofrend a organisé le 8 décembre dernier une journée d’informations sur cette thématique.

Que ce soit en cours de fabrication ou en phase de parachèvement, l’automatisation des contrôles n’est pas évidente à intégrer dans le processus. De nombreux obstacles doivent être souvent surmontés et diverses problématiques doivent être résolues. Ces difficultés peuvent être liées au développement du système robotisé proprement dit, à des contraintes d’accessibilité ou à l’intégration du dispositif de contrôle en ligne de production. De plus, une autre question se pose : est-il possible d’automatiser complètement un processus de contrôle depuis sa réalisation jusqu’à l’interprétation et la décision finale ?

L’automatisation des contrôles non destructifs est donc loin d’être une sinécure. C’est une affaire de spécialistes. Un tel projet nécessite la prise en compte d’une multitude de paramètres et une analyse exhaustive de l’application afin de déployer et de mettre en œuvre une solution de CND automatisé appropriée.

Cette journée s’est déroulée le 8 décembre 2022 à l’IUT de Thionville-Yutz. « Elle a été l’occasion de présenter des solutions prêtes à l’emploi et des applications d’automatisation concrètement mises en pratique par des industriels », explique Dominique Dalle-Fratte, président du comité régional Est de la Cofrend.

Des solutions prêtes à l’emploi

Simon Bélier s’est attaché à démontrer comment les solutions automatisées développées par Omexom NDT permettent de mettre la robotique au service de la mesure. Julie Batigne d’Eddyfi Technologies a quant à elle mis l’accent sur les solutions CND avancées dont la robotisation permet l’accès à des endroits difficiles. De son côté, Olivier Cassier du groupe Sofranel a présenté une solution d’automatisation des contrôles par ultrasons dans des cuves d’immersion standard qui peuvent également être personnalisées en fonction des spécificités de l’application. Benoît Cabirol d’Evident a pour sa part exposé comment les solutions automatisées assurent l’inspection de l’intégrité des rails de chemins de fer. La technologie des essais non destructifs, par ultrasons conventionnels et phased array, rend possible le contrôle des rails tant pendant leur fabrication que dans le cadre d’un programme régulier d’inspection en service.

Dans certaines situations, une inspection visuelle peut suffire à valider l’intégrité de certaines pièces. L’Institut de Soudure a, pour ce faire, développé son propre système de contrôle optique automatisé. Morgan Ferrari, Bruno Grzeskowiak et Antoine Bastien ont détaillé le fonctionnement et les atouts de cette solution baptisée Caméléon qui reprend les principes de mesure de la norme ISO 5817 et les critères associés. Des briques technologiques ont en outre été développées de manière à fournir les paramètres influents à mesurer (géométrie de chanfrein avant soudage, géométrie en fabrication additive, etc.) pour son utilisation dans d’autres contextes, comme le monitoring de process ou des contrôles intermédiaires.

Les technologies THz sont encore peu connues dans le secteur des CND. Elles ont la particularité d’exploiter des ondes électromagnétiques, situées entre deux mondes, celui des radiofréquences et celui de l’optique : elles empruntent au premier le caractère pénétrant dans les matériaux diélectriques et au deuxième, la capacité de focalisation et d’accès à une certaine résolution spatiale submillimétrique. Emmanuel Hidalgo de Terakalis a détaillé leur potentiel et leur capacité d’automatisation dans l’industrie. Ces systèmes relativement compacts peuvent s’intégrer sur une ligne de fabrication pour le contrôle de pièces défilant sur un convoyeur ou pour être embarqués sur un bras de robot lorsqu’il s’agit de l’inspection d’objets 3D de plus grandes dimensions comme un radôme d’avion.

Des applications concrètes

Parmi l’ensemble des intervenants à cette journée, l’un deux s’est particulièrement distingué. Michael Majchrzak n’est en effet pas un fournisseur de solutions, mais un utilisateur industriel. Il a donc exposé comment son entreprise Ascométal a mis en place des solutions de CND automatisés (ultrasons phased array et courants de Foucault) sur son site de Hagondange. Il a ainsi développé ses choix techniques ainsi que les contraintes qui ont été surmontées pour déployer des systèmes de contrôle automatisé en production qui sont désormais opérationnels pour l’inspection de pièces forgées destinées à l’industrie automobile.

« Cette présentation d’une mise en pratique concrète de solutions de CND automatisé était très instructive. Cependant, le clou de la journée reste sans conteste la visite de l’usine Saarstahl Rail qui s’est révélée très impressionnante. Les participants à la journée ont ainsi pu découvrir l’ensemble du processus de fabrication de rails depuis l’enfournage des blooms en acier d’environ huit mètres de long jusqu’à leur laminage à chaud afin d’obtenir un rail de 110 m de long dont les opérations de contrôle par ultrasons et par courants de Foucault sont totalement automatisées », rapporte Dominique Dalle-Fratte.

Cette visite a été précédée par celle des plateformes recherche et développement de l’Institut de Soudure à Yutz dédiées aux procédés d’assemblage de dernière génération (fabrication additive, soudage laser et soudage robotisé), aux techniques CND innovantes telles que celles mettant en œuvre des ondes guidées pour détecter des défauts sur des conduites enfouies, et aux essais d’assemblages soumis à la fatigue et à la corrosion. Le public a été impressionné et intéressé par les nombreuses solutions développées et mise en application par les techniciens et ingénieurs recherche du groupe Institut de Soudure. De nombreux contacts professionnels se sont en outre noués lors de cette visite.

Youssef Belgnaoui