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Qu’est-ce que les machines spéciales
Les machines spéciales (Special-purpose machine en Anglais) sont conçues et réalisées sur mesure pour les besoins bien spécifiques.
Elles sont à haute valeur ajoutée technologique et peuvent être destinées pour la production, les essais et contrôle, les services après-vente, la maintenance ... La différence par rapport aux autres machines standards s’avère dans leur originalité technique et comme son nom l'indique, par le fait qu'elle ne soit pas générique, mais spéciale.
La machine spéciale est généralement fabriquée en exemplaire unique ou en quelques unités et elle répond le plus souvent à des besoins d'automatisation de fabrication, d'assemblage, de test ou encore de conditionnement ...
Les différents types de machines spéciales vont du poste de travail assisté à la ligne de production entièrement automatisée.
Conception de machines innovantes à haute valeur ajoutée technologique
Les machines spéciales sont à haute valeur ajoutée d’innovation technologique, conçues et réalisées selon un besoin spécifique du client. Dans la plupart des cas, les solutions sont inexistantes dans le marché des machines standards. Donc elles font l’objet d’une innovation.
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Ce métier nécessite un bon savoir-faire pour le développement de nouvelles solutions, par intégration des différentes technologies de conception et de fabrication ainsi que de pièces et composants utilisés. Tout ça dans le but de réussir la solution avec les plus brefs délais et au moindre coûts.
Ces technologies concernent les techniques de fabrication des pièces industrielles de toutes nature et pour différents procédés. Dans un bureau d’études ou en partenariat ce métier nécessite une équipe de personnes compétentes dans la fabrication, le conseil, l’étude et la qualité … Tout ça est là pour répondre aux besoins du client qui doit être établi dans un cahier des charges fonctionnel parfaitement établit.
L’expérience sur le marché local et international a aussi une grande importance dans ce domaine qui doit proposer des solutions d’optimisation des procédés et d’amélioration de la productivité à travers les réalisations spécifiques pour chaque domaine d’activité.
Quel Rôle des Bureau d’études dans la conception des machines spéciales ?
Le savoir-faire, et l’expérience dans les domaines industriels et technologiques permettent au bureau d’études de concevoir les machines spéciales selon un cahier des charges et un contrat pré-établit avec le client.
Les compétences et la polyvalence sont les atouts de l’équipe du bureau d’études qui touche aux différents domaines de l’ingénierie à savoir :
Automatisme et informatique industrielle : C’est la plus importante composante technologique de la partie commande des nouvelles machines industrielles et des systèmes techniques.
Électricité de puissance : pour la réalisation des armoires électriques et le câblage de tous les composants électriques comme les moteurs, les résistances chauffantes...
L’industrie 4.0 est aussi présente dans l’industrie moderne. Avec cette technologie, on peut suivre en temps réel l’état de la machine et de ses composants. Avec une interface web ou application mobile, la machine sera connectée à un réseau internet et toutes les informations seront accessibles à ses utilisateurs (temps de fonctionnement, températures, niveau d’huile ...)
Mécanique : avec des problématiques de conception et de fabrication la structure de la machine, les éléments actifs, les mouvements des pièces, l’usure des composants ...
CAO pour le dessin de pièces spécifiques et pour modéliser l'ensemble de la machine avec tous ses composants cette technologie est primordiale pour les concepteurs. Elle permet de modéliser et visualiser le produit ou la machine avant de la réaliser. Les plans issus des modèles 3D, font l’objet de l’approbation du client. C’est une tache cruciale et qui a un caractère même juridique. Elle sert à soulever les malentendus entre le client et le concepteur.
Pneumatique et hydraulique : avec l'utilisation de vérins pour gérer les déplacements des pièces ou des outils, les pompes pour actionner les composants mécaniques du système.
Robotique industrielle et la programmation. Pour les machines qui seront installées dans des lignes robotisées ou en fin de ligne. Il faut tenir compte des paramètres de réglages et bien intégrer la programmation avec les autres composants et robots de la ligne de production.
L’équipe du bureau d’étude doit être renforcée, selon les besoins de certains projets, de spécialistes et de consultants dans des domaines pointues telles que l’acoustique, la vibration, la modélisation par éléments finis …
Contrat et cahier des charges : des documents qui éliminent toute ambiguïté
Un cahier de charges fonctionnel doit être établi avec le client qui exprime explicitement le besoin et les fonctionnalités du produit. Éventuellement, Des documents en pièces jointes (photos, vidéos, fiches techniques, esquisses, dimensions ...) doivent être fournies par le client pour aider à choisir la solution.
Des modifications techniques du cahier des charges fonctionnel peuvent être demandées par le client ou imposées par la conception et le fonctionnement (cahier des charges).
Le client et le bureau d’études sont engagés ensemble dans la rédaction et la validation du cahier des charges du projet. Le cahier des charges lui-même, seul, peut être considéré comme un contrat. Si des clauses supplémentaires doivent être indiqués, elles seront établies dans un document annexe au contrat.
Le bureau d’études ou le concepteur doit suivre et piloter le projet de la machine spéciale (ou installation spéciale) dans son ensemble, depuis l’étude de besoin en passant par la rédaction du Cahier des Charges jusqu’à la mise en service et le service après-vente.
Elle peut se décliner sur tout ou partie du process de projet :
Conseil et expertise,
Étude de faisabilité, avant-projet, étude technico-économique,
Maquettage,
Assistance à la conduite du projet, au développement d’un produit ou d’un procédé,
Formation
Management de la qualité et Machines spéciales
Pour les bureaux d’ingénierie qui gèrent leurs activités selon les recommandations de la norme de qualité (ISO 9001), les projets sont conduits sous un système de management de Qualité, selon les recommandations des dernières normes en vigueur ; à savoir la norme ISO 9001. Si les machines sont soumises à des normes ou réglementations particulières, elles doivent être prises en compte par le bureau d’études.
Nos fournisseurs doivent être sélectionnés selon des critères de qualité pour garantir un résultat satisfaisant aux clients du point de vue délais et caractéristiques du produit.
Engagement de résultat pour le concepteur
Les bureaux d’études doivent établir les contrats sur des prix bien étudiés pour pouvoir assurer un engagement de partenariat et garantir des résultats performants. En termes de qualité, le concepteur n’est pas un fournisseur, mais principalement un partenaire.
L’équipe du projet doit être construite de collaborateurs travaillant en harmonie dans leurs domaines de spécialités : ingénieurs, concepteurs et projeteurs mécaniciens, automaticiens, monteurs et metteurs au point, contrôleur qualité ...
Les moyens de réalisations nécessaires
Pour assurer des prestations de qualité, le bureau doit disposer de moyens adaptés :
Bureaux d’études équipé de PC de haute performance et des logiciels adaptés
Atelier de montage et mise au point
Logiciels CAO pour les conceptions mécaniques, électriques et hydrauliques
Logiciels pour les automatismes …
Emballage et conditionnement pour transporter la machine au client en bon état ...
Quels sont les secteurs concernés par les machine spéciales
Le bureau d’étude doit disposer d’une démarche pragmatique pour pouvoir intervenir dans presque tous les domaines, en intégrant très en amont toutes les contraintes et les spécificités du métier du client.
C’est pourquoi ils interviennent dans une grande variété de secteurs :
Alimentaire
Textile
Automobile
Électroménager
Chimie industrielle
Médical
Parfumerie Industrielle
Hygiène
Verrerie
électronique
Énergie
Emballage
Exemples d’applications de machines spéciales
On trouve des machines spéciales dans toutes les branches de l'industrie et pour des besoins très variés comme :
Aéronautique : cellule automatique de montage et démontage de plaquettes d’usinage
Équipements sanitaires : ligne entièrement automatisée d'assemblage, de test et de conditionnement de robinets
Automobile : assemblage semi-automatique de silentblocs et insonorisation sur moteur
Pharmaceutique : poste entièrement automatisé d’assemblage de valves pour le médical.
Nutrition animale : coupe et conditionnement d’aliments pour animaux.
Électronique : machines de bobinage de disjoncteurs
Matériel de formation et enseignement : maquettes et bond didactiques
etc …
Pourquoi on a recours aux bureaux d’études pour réaliser la conception d’une machine ?
Avantage des machines spéciales ?
Les machines spéciales sont des machines adaptées exactement au besoin du client.
Elle peut répondre à un besoin qui n’existe pas sur le marché ou qui est relativement cher.
Le concepteur est proche du client, à tout moment il peut le consulter pour une intervention ou une amélioration ou une formation complémentaire.
Elle permet d’améliorer le fonctionnement de machine existante en établissant un cahier de charges basé sur une machine existante mais qui possède des défauts ou des fonctionnalités inadéquates.
Elle permet aussi d’automatiser des machines et des lignes de production et améliorer leurs performances.
Les machines spéciales sont à haute valeur ajoutée technologique
inconvenants des machines spéciales
Prix relativement cher
La conception subit plusieurs versions d’amélioration
Des tests de faisabilité sont à prévoir
Le temps de réalisation peut être plus long
Un prototypage supplémentaire avant la validation du projet peut être nécessaire.
