71 research outputs found
Manufacturing of a Schwarz-P pattern by multi-axis WAAM (Video)
No full textVideo of the experiment related to the research work published in: S. Campocasso, M. Chalvin, U. Bourgon, V. Hugel, M. Museau. Manufacturing of a Schwarz-P pattern by multi-axis WAAM. CIRP Annals - Manufacturing Technology, Vol. 72/1, pp. 377-380, 2023. Project funded by the French Research Agency ANR through the BeShape project (Grant number ANR-18-CE10-0014).Sound-Track of the video: "INOSSI - Far Away". "INOSSI - Far Away" est sous licence Creative Commons (CC-BY 3.0). Musique promue par BreakingCopyright: https://bit.ly/b-far-awa
Un modèle pour l'intégration des couplages multiphysiques et la prise en compte de la fabricabilité au cours du processus de conception des microproduits.
No full textMicroproduct design is a multidisciplinary task which most of the time requires to couple several physical principles to obtain the right product behaviour. Various actors are involved throughout the product design process : physical principles and manufacturing processes experts for instance. Theses actors have to collaborate in accordance with integrated design principles in order to design highperformance products along its entire life cycle. Product-model concept has been developed for the design of macro products in order to enable the integration of the whole community of experts throughout the product lifecycle. Therefore assessing the relevance of this concept to the design of microproducts seems pertinent. To do so the limits of existing models are first highlighted, as well as the difficulty of applying them as a support for close collaboration between physical principal experts and the control of multiphysical coupling. Then the concepts required for the elaboration of a microproducts dedicated model are presented. The implemented model and its application onto the design of two microproducts (a MEMS switch RF and a microfluidic device) are finally presented and discussed.La conception des microproduits est une activité multidisciplinaire faisant fréquemment appel à la mise en oeuvre de plusieurs principes physiques couplés. Différents acteurs interviennent au cours du processus de conception du produit : spécialistes des principes physiques mis en oeuvre, experts des procédés de fabrications, etc. Ces acteurs doivent collaborer selon les principes de la conception intégrée dans le but de concevoir un produit performant tout au long de son cycle de vie. Le concept de modèle-produit a été développé dans le cadre de la conception d'un "macro" produit, pour permettre l'intégration de l'ensemble des expertises métiers intervenant sur le cycle de vie du produit. Il nous semble donc pertinent d'évaluer dans quelle mesure ce concept pourrait convenir pour la conception de microproduits. Après avoir souligné les limites des modèles existants, la difficulté de les utiliser pour supporter l'étroite collaboration entre les experts des différents principes physiques mis en oeuvre et la gestion des couplages multiphysiques, nous présentons les concepts nécessaires à l'élaboration d'un modèle dédié aux microproduits. Le modèle mis en place et son application à la conception de deux microproduits (un MEMS switch RF et un système microfluidique) sont finalement présentés
Industry 4.0 – AgAMAM (Agile Additive Manufacturing Assessment Method), An agile decision-making method for metal additive manufacturing systems, ensuring the integrated design and production of quality assured, highly customized and cost optimised products.
No full text"AgAMAM, Agile Additive Manufacturing Assessment method”L'objectif général de cette thèse de doctorat est de présenter une méthode d'évaluation qui soutient le processus de décision en déterminant quand la technologie de fabrication d'additifs doit être prioritaire par rapport aux méthodes traditionnelles. Dans le cadre de la mondialisation, les entreprises manufacturières sont confrontées à une concurrence mondiale. De nombreuses entreprises doivent maintenant améliorer leurs technologies internes, largement connues au XXIe siècle sous le nom d'INDUSTRY 4.0 qui est la TRANSFORMATION NUMÉRIQUE. Les médias décrivent avec enthousiasme l'industrie 4.0 comme UNE REVOLUTION INDUSTRIELLE. L'une des nouvelles technologies les plus prometteuses dans l'industrie 4.0, qui combine les avantages de la transformation numérique sur l'ensemble du cycle de vie, est la FABRICATION ADDITIVE (FA). L'industrie de la fabrication additive compte, selon les plus grandes sociétés indépendantes d'études pour le marché mondial, parmi les dix branches industrielles à la croissance la plus rapide. La méthode AgAMAM a été développée pour encourager cette sélection et pourrait être considérée comme une aide personnelle dans la détermination du bon choix de la technologie de fabrication. De nombreux trous subsistent dans la compréhension scientifique de la technologie de fabrication additive, en particulier dans la compréhension de l'ensemble de la chaîne de la FA.L'hypothèse de cette étude suggère que l'AgAMAM est la méthode préférée pour évaluer la technologie de fabrication additive pour laser métallique par rapport aux technologies de fabrication traditionnelles afin d'obtenir une bonne pièce qui répond aux critères spécifiques d'un projet, par comparaison et prise de décision. La thèse devrait également indiquer le niveau de connaissance pertinent à chaque étape de la prise de décision et le fonctionnement de la méthodologie. De ce résultat, on peut déduire la décision concluante quant à la technologie appropriée à mettre en œuvre. La prise de décision devrait commencer par l'identification du ou des décideurs et des parties prenantes à la décision, afin de réduire les éventuels désaccords sur la définition du problème, les exigences, les objectifs et les critères. Hypothétiquement, il est toujours essentiel d'intégrer une approche décisionnelle agile lors de la mise en œuvre d'un processus de fabrication. Non seulement une approche décisionnelle permet d'optimiser le processus de fabrication, mais elle contribue également à atteindre une précision même dans le produit final souhaité le plus complexe possible. L'analyse AgAMAM doit toujours être adaptée à une question spécifique en fonction de l'entreprise. L'utilisation d'un modérateur peut être utile. Les principaux décideurs sont les spécialistes de l'AM pour la conception, l'optimisation, la production et le client. Ce modérateur doit avoir l'expertise et l'expérience nécessaires pour mener à bien l'analyse. En conséquence, le modérateur doit s'assurer que l'analyse est effectuée correctement, que tous les participants sont impliqués dans le processus et que les règles prédéfinies sont respectées. En outre, il est important de s'assurer qu'il existe un savoir-faire suffisant en matière de fiabilité des décisions au sein de l'entreprise. Les critères cibles sont fixés au début de l'évaluation. Pour ce faire, il faut veiller à ce que les mêmes critères soient évités autant que possible et à ce qu'ils soient indépendants. Les critères doivent également être déterminés objectivement, la détermination et l'évaluation subjectives ont une influence sur l'évaluation finale. Grâce à l'adoption du processus décrit entre les étapes 1 à 5 il est possible d'élaborer un prototype et donc de déterminer quelle solution de rechange est réalisable. Cela permet de choisir le scénario de fabrication le plus optimal."AgAMAM, Agile Additive Manufacturing Assessment method".The general objective of this PhD thesis is to present an evaluation method that supports the decision-making process by determining when additive manufacturing technology should be given priority over traditional methods. In the context of globalisation, manufacturing companies face global competition. Many companies now need to improve their in-house technologies, widely known in the 21st century as INDUSTRY 4.0 which is DIGITAL PROCESSING. The media enthusiastically describe INDUSTRY 4.0 as AN INDUSTRIAL REVOLUTION. One of the most promising new technologies in Industry 4.0, which combines the benefits of digital transformation across the entire lifecycle, is ADDITIVE MANUFACTURING (AM). The additive manufacturing industry is one of the ten fastest growing industries in the world, according to the world's largest independent market research companies. The AgAMAM method has been developed to encourage this selection and could be seen as a personal aid in determining the right choice of manufacturing technology. Many gaps remain in the scientific understanding of additive manufacturing technology, particularly in the understanding of the entire AM chain.The hypothesis of this study suggests that AgAMAM is the preferred method for evaluating metal laser additive manufacturing technology compared to traditional manufacturing technologies in order to obtain a good part that meets the specific criteria of a project by comparison and decision making. The thesis should also indicate the level of knowledge relevant to each stage of decision making and how the methodology works. From this result, the conclusive decision as to the appropriate technology to be implemented can be deduced. Decision-making should start with the identification of the decision-maker(s) and the stakeholders involved in the decision, in order to reduce possible disagreements on problem definition, requirements, objectives and criteria. Hypothetically, it is always essential to incorporate an agile decision-making approach when implementing a manufacturing process. Not only does a decisional approach allow the manufacturing process to be optimised, but it also contributes to achieving precision even in the most complex desired end product. The AgAMAM analysis must always be adapted to a specific issue depending on the company. The use of a moderator can be useful. The main decision-makers are the AM specialists for design, optimisation, production and the customer. This moderator should have the necessary expertise and experience to carry out the analysis. Consequently, the moderator must ensure that the analysis is carried out correctly, that all participants are involved in the process and that the predefined rules are respected. In addition, it is important to ensure that there is sufficient know-how about the reliability of decisions within the company. The target criteria are set at the beginning of the evaluation. To this end, care must be taken to ensure that the same criteria are avoided as far as possible and that they are independent. The criteria must also be determined objectively; subjective determination and evaluation have an influence on the final assessment. By adopting the process described between steps 1 to 5 it is possible to develop a prototype and thus determine which alternative is feasible. This allows the most optimal manufacturing scenario to be chosen
Différentes pistes pour améliorer l'efficacité énergétique en production de pièces mécaniques
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Contribution to the environmental performance of the dry-vibratory drilling technology
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Integrated design of mycro-electro-mechanical systems
No full textInternational audienceThis paper is a first attempt to qualify the design process in the field of micro-electro-mechanical systems products. Through this study we try to analyse how the issue of manufacturability is addressed. This requires an understanding of the specificities of the manufacturing process involved in the realization of these products (we focus on a process derived from the electronics industry). Then we look at the main design methodologies to understand how the manufacturing can be taken into account. Computer-aided tools associated to these methodologies are presented at the same time. Finally, we conclude on the need for specifications for the design methodology that would provide designers with greater independence from manufacturing constraints
Production system redesign in the context of minimization of energy consumption
No full textFace aux problématiques liées à la consommation énergétique, les industriels prennent conscience de réduire cette consommation. Une des pistes possibles est de repenser les moyens de production qui dans la plupart des cas ont été conçus pour répondre principalement à des performances de productivité. Les solutions retenus mettent en œuvre des technologiques énergivores. En mettant en avant les contraintes énergétiques lors de la reconception des moyens de production, il est possible de réduire de manière significative la consommation énergétique sans pour autant changer le procédé.Cette thèse propose une méthodologie pour reconcevoir les moyens de production. Celle –ci s’appuie sur une approche « design for x » où x est l’efficacité énergétique. Dans un premier temps, l’analyse du moyen de production est effectuée et un indicateur d’efficacité et de gain potentiel a été défini. Cet indicateur est alors interprété lors de la reconception des moyens de production tout en s’assurant de la dépendance des actions de conception, évitant ainsi les transferts d’impacts. Ces actions sont structurées en 4 pistes de reconception. Cette méthodologie est illustrée à l’aide d’un cas d’étude.Facing the problems related to energy consumption in industrial sites, the awareness of energyconsumption takes its important. Design for energy efficiency aimed at improving the energy efficiencyproduction system has now become one of the approaches that arouses the most interest among researchers.This thesis proposes a redesign methodology for energy efficiency while keeping the manufacturingprocess unchanged. This methodology is based on two main steps: the analysis of production system and itscomponents based on an energy efficiency indicator to obtain a sufficiently precise energy consumptioncartography, the proposal of redesign scenario aimed at changing the current design based on differentguidelines. In terms of illustrations, a case study conducted in a machining center is used to illustrate themethodology proposed
Manufacturing Space Homogeneity in Additive Manufacturing – Electron Beam Melting Case
No full textInternational audienceThis paper focuses on the homogeneity of the manufacturing space of the EBM (Electron Beam Melting) technology. An Arcam AB A1 machine is used as tool for experimentations, with titanium (Ti-6Al-4V) as material. The objective of this study is to show the correlation between workpieces geometrical deformations and their position in the manufacturing space. Results show that the position on Z-axis does not affect quality, but there is a strong link in the Z-plane: significant defects appear near the manufacturing space boundaries. First manufactured layers are deformed in the vicinities of the manufacturing space edges. Up to 3mm of material loss and 8mm of dimensional deformation are measured. Further analyses point that this phenomenon is particularly related to a sintering variation in the powder: there are up to 3% density difference from the centre to borders. To avoid the problem, reduction of the manufacturing space and a supporting strategy are proposed. Defects can also be removed by implementing thermal insulation on the machine or by modifying the beam operation
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