Plan de balayage

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Un plan de balayage appelé aussi plans de débroussaillage ou défrichage, fait généralement référence à des méthodes de conception expérimentale utilisées pour explorer les effets de différentes variables sur une réponse. Ces plans sont particulièrement utiles pour obtenir une vue d’ensemble du comportement d’un système ou d’un processus. L’objectif initial de ces de plans d’expérience est d’évaluer les effets de plusieurs facteurs X sur une réponse Y, ils sont particulièrement utiles dans le cas d’un nombre important de facteurs X.

Ellistat Data Analysis propose des plans de balayage pour des facteurs qui peuvent avoir entre 2 et 3 niveaux, comme :

  • Les plans L12 font partie des plans orthogonaux développés par le statisticien japonais Genichi Taguchi. Ils sont largement utilisés dans la conception d’expériences pour tester les effets de plusieurs facteurs avec un nombre minimal d’essais expérimentaux. Le plan L12 est un type de plan orthogonal Taguchi qui est conçu pour gérer jusqu’à 11 facteurs.
  • Les plans d’expériences L20 fait partie des plans orthogonaux utilisés pour l’optimisation de processus et la recherche des effets des facteurs dans des expériences multi-facteurs. Les plans L20 permettent de tester jusqu’à 19 facteurs, chacun à deux niveaux, tout en conservant l’orthogonalité des essais.

Exemple : Plans d’expériences – Plan de balayage

ELLIMETAL fabrique des pièces métalliques complexes, telles que des composants de moteurs et de transmissions, qui nécessitent une précision élevée et une finition de surface optimale. La machine de fraisage utilisée dans la production joue un rôle crucial dans la détermination des caractéristiques finales des pièces.

Imaginons que vous êtes responsable de l’optimisation d’une machine de fraisage utilisée pour fabriquer des pièces métalliques. Vous voulez déterminer l’impact de divers paramètres de machine et de traitement sur la précision dimensionnelle et la finition de surface des pièces.

La donnée de sortie qui sera optimisée est la Rugosité Ra (µm)

Facteurs à Étudier

Les 9 facteurs que vous souhaitez étudier pourraient inclure :

  1. Vitesse de la broche (RPM) : Vitesse de rotation de la broche de la machine. [1000 ; 2000]
  2. Avance de l’outil (mm/min) : Vitesse à laquelle l’outil avance dans la pièce. [50 ; 100]
  3. Profondeur de coupe (mm) : Profondeur de coupe dans le matériau. [1 ; 2]
  4. Type d’outil de coupe : Matériau et forme de l’outil utilisé. [A ; B]
  5. Type de lubrifiant : Type de lubrifiant utilisé pour le fraisage. [Lx ; Ly]
  6. Température de la pièce (°C) : Température de la pièce pendant le fraisage. [20 ; 30]
  7. Pression de refroidissement (bar) : Pression du liquide de refroidissement appliqué. [5 ; 10]
  8. Angle de coupe (°) : Angle de l’outil de coupe par rapport à la surface de la pièce. [15 ; 30]
  9. Conditions de serrage : Méthode de fixation de la pièce sur la machine. [ M1; M2]

Stratégie

L12 génère 12 combinaisons expérimentales à partir de ces facteurs et niveaux, comme illustré précédemment. Chaque combinaison représente un paramétrage unique de la machine de fraisage.

Génération de la matrice des essais avec Ellistat – Plan de balayage

  • Cliquer sur le menu “DOE”, puis cliquer sur le plan “Plan de balayage ”.
  • Dans la zone 1, on peut mettre le nom de l’onglet et changer le nombre de niveaux. 📝: Mettre le nom de l’onglet “ELLIMETAL”, cela créera un nouvel onglet dans la page grille.
  • Dans la zone 2, on peut mettre le nombre de facteurs, les nommer puis mettre la valeur des mini et maxi 📝: Mettre 9 facteurs :
    • Vitesse de la broche (RPM) [1000 ; 2000]
    • Avance de l’outil (mm/min) [50 ; 100]
    • Profondeur de coupe (mm) [1 ; 2]
    • Type d’outil de coupe [A ; B]
    • Type de lubrifiant [Lx ; Ly]
    • Température de la pièce (°C) [20 ; 30]
    • Pression de refroidissement (bar) [5 ; 10]
    • Angle de coupe (°) [15 ; 30]
    • Conditions de serrage [ M1; M2]
  • Dans la zone 3, on trouve une prévisualisation de la matrice des essais, qu’on peut créer dans l’onglet crée dans la zone 1. On peut aussi créer un plan D-optimal qui est un type de conception expérimentale qui vise à maximiser l’efficacité statistique d’une expérience tout en minimisant le nombre d’essais nécessaires. 📝: Cliquer sur “Créer DOE”
  • Dans la grille “ELLIMETAL”, on retrouve la matrice des essais avec les 8 essais qui forment une matrice orthogonale.
  • Dans la colonne à côté on peut rajouter manuellement les résultats des essais comme le présente la figure suivante : Donnée DOE BALAYAGE