Pourquoi le cahier des charges est-il déterminant pour un axe instrumenté sur mesure ?
- retards de développement ;
- modifications mécaniques coûteuses ;
- performances insuffisantes ;
- surcoûts de validation ;
- allongement des délais de mise en service.
Qu'est-ce qu'un axe instrumenté sur mesure ?
- une force de traction ;
- une force de compression ;
- une charge statique ;
- une charge dynamique ;
- un effort transversal ;
- un couple ;
- plusieurs efforts simultanément.
Les 8 informations indispensables dans un cahier des charges pour un axe instrumenté sur mesure
1. Définir précisément la grandeur à mesurer
La première question à se poser est simple : que souhaitez-vous réellement mesurer ?
Selon les cas, il peut s’agir :
- d’une charge ;
- d’un effort ;
- d’un couple ;
- d’une contrainte mécanique ;
- d’une combinaison de plusieurs paramètres.
Cette information conditionne directement :
- le type de jauges utilisées ;
- l’architecture du capteur ;
- la conception mécanique de l’axe ;
- le conditionnement électronique associé.
2. Préciser les plages de mesure
Un axe instrumenté doit être dimensionné pour supporter les charges maximales tout en garantissant une précision suffisante.
Le cahier des charges doit donc préciser :
- la charge nominale ;
- la charge maximale ;
- la surcharge éventuelle ;
- les efforts accidentels ;
- le coefficient de sécurité souhaité.
Une sous-estimation peut entraîner une destruction prématurée du capteur.
Une surestimation excessive peut, à l’inverse, dégrader la précision des mesures.
3. Fournir les plans mécaniques de l'axe existant
C’est souvent l’information qui manque lors des premières consultations.
Les éléments à fournir sont :
- le diamètre de l’axe ;
- la longueur utile ;
- les dimensions des épaulements ;
- les matériaux ;
- les traitements de surface ;
- les tolérances mécaniques ;
- le type de sortie électrique : radiale ou axiale ;
- l’indice de protection IP attendu ;
- la longueur de câble souhaitée.
Plus les plans sont détaillés, plus la faisabilité pourra être validée rapidement.
Dans certains secteurs comme l’aéronautique ou la défense, quelques millimètres peuvent suffire à remettre en cause l’intégration du système.
4. Décrire l'environnement d'utilisation
L’environnement influence directement la technologie retenue.
Les informations importantes sont :
- la température minimale ;
- la température maximale ;
- l’humidité ;
- la présence de poussières ;
- l’immersion éventuelle ;
- l’atmosphère corrosive ;
- les contraintes ATEX ;
- les vibrations ;
- les chocs mécaniques.
Un axe instrumenté destiné à un banc d’essais en laboratoire n’aura pas les mêmes exigences qu’un axe installé sur un équipement mobile ou une machine de production.
5. Définir les performances attendues
- la précision attendue globale ;
- la répétabilité ;
- la linéarité ;
- l’hystérésis admissible ;
- la résolution attendue ;
- la fréquence d’acquisition.
6. Identifier le mode de transmission des données
Aujourd’hui, plusieurs solutions existent :
- sortie analogique ;
- signal mV/V ;
- 4-20 mA ;
- 0-10 V ;
- CAN Bus ;
- Modbus ;
- Ethernet industriel ;
- télémétrie sans fil.
Le choix dépend :
- du système d’acquisition existant ;
- des contraintes d’installation ;
- des besoins de supervision.
Cette information doit être connue dès le lancement du projet.
7. Anticiper les contraintes de câblage et d'intégration
Le mode d’installation influence fortement la conception.
Le cahier des charges doit notamment préciser :
- l’espace disponible ;
- le passage des câbles ;
- le rayon de courbure ;
- la présence de pièces en rotation ;
- les contraintes de maintenance ;
- l’accessibilité de l’équipement.
Dans certains projets, la gestion du câblage représente une difficulté plus importante que la mesure elle-même.
8. Préciser les exigences documentaires et normatives
Selon les secteurs industriels, des documents spécifiques peuvent être demandés :
- certificats matière ;
- rapports d’étalonnage ;
- certificats de conformité ;
- dossiers qualité ;
- traçabilité des composants ;
- documentation constructeur ;
- exigences SIL, lorsque l’application le nécessite.
Ces exigences sont particulièrement fréquentes dans :
- le nucléaire ;
- l’aéronautique ;
- le spatial ;
- la défense ;
- les laboratoires de recherche.
Les erreurs les plus fréquentes dans un cahier des charges
Chez ARM, nous rencontrons régulièrement plusieurs situations.
Cahier des charges trop orienté solution
Le client demande un modèle ou une technologie précise alors que le besoin réel n’est pas clairement défini.
Absence de plans mécaniques
Sans géométrie précise de l’axe, il est impossible de valider rapidement la faisabilité.
Charges mal identifiées
Les charges dynamiques, les pics de charge ou les surcharges accidentelles sont souvent oubliés.
Environnement sous-estimé
Température, humidité ou vibrations peuvent fortement impacter la durée de vie du capteur.
Pourquoi travailler avec un spécialiste du sur-mesure ?
Dans de nombreux cas, aucun produit catalogue ne répond parfaitement au besoin.
L’intérêt d’un partenaire spécialisé réside dans sa capacité à :
- analyser l’application ;
- identifier les contraintes cachées ;
- sélectionner les technologies adaptées ;
- concevoir une solution spécifique ;
- coordonner les fabricants spécialisés ;
- accompagner les phases de validation.
Grâce à son expertise multi-marques et à son réseau de fabricants spécialisés, ARM accompagne les industriels dans la définition, la conception et la mise en œuvre d’axes instrumentés sur mesure adaptés aux environnements les plus exigeants.
La qualité d'un axe instrumenté sur mesure dépend largement de la qualité du cahier des charges initial.
Plus les informations techniques sont précises dès le départ, plus le projet avance rapidement et avec un niveau de risque réduit.
Avant de lancer une consultation, prenez le temps de formaliser :
- le besoin de mesure ;
- les charges ;
- les contraintes mécaniques ;
- l’environnement ;
- les performances attendues ;
- les exigences documentaires.
Vous augmentez ainsi considérablement les chances d’obtenir une solution fiable, précise et durable.
Besoin d'aide pour définir votre cahier des charges ?
Les experts ARM vous accompagnent dans l’analyse de votre application et dans la définition des spécifications techniques nécessaires à la conception d’un axe instrumenté sur mesure adapté à votre projet.
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