Un protocole FAT et SAT réellement utilisable pour les machines de jeux de barres

Acheter un bien d'équipement à un fournisseur situé à l'autre bout du monde revient à une seule question : que se passe-t-il si la machine ne fait pas ce que l'offre annonce ? Cela se décide avant le versement de l'acompte, selon que les critères d'acceptation sont écrits, mesurables et annexés au bon de commande.

Ce qui suit est un protocole que vous pouvez reprendre, adapter et joindre en annexe. Il couvre les machines de poinçonnage, de cisaillage et de cintrage pour barres de cuivre, et il est volontairement précis sur les tailles d'échantillon et les limites, car un critère sans taille d'échantillon n'est pas un critère.

Avant la FAT : convenir des conditions

Neuf litiges de réception sur dix portent sur les conditions, non sur les résultats. Réglez les points suivants par écrit avant que la machine ne soit construite.

L'éprouvette. Section, matériau, état métallurgique et fournisseur. Choisissez une section proche de la capacité nominale de la machine, pas une section flatteuse : une machine qui poinçonne magnifiquement de la barre de 8 mm ne vous apprend rien sur du 16 mm. Le calculateur d'effort de cintrage vous dira si la section retenue charge réellement la machine. Et fournissez la barre vous-même. Si le fournisseur la fournit, il fournira de la bonne barre.

Le programme. L'une de vos propres pièces de série, choisie pour inclure votre pas de trous le plus défavorable, votre barre la plus longue, votre pli le plus serré et un changement d'outil.

Les moyens de mesure. Nommés, étalonnés, certificats disponibles le jour même, acceptés par les deux parties. Quel instrument fait foi en cas de litige doit être tranché avant le litige.

L'environnement. Température, et tension d'alimentation que verra la machine pendant l'essai.

L'aptitude des moyens de mesure, là où la plupart des protocoles échouent

Deux problèmes invalideront vos résultats si vous les ignorez.

La résolution. La règle de travail veut que la résolution de l'instrument ne soit pas moins bonne qu'un dixième de la tolérance surveillée. Pour une tolérance de cintrage de ±0,1°, la plage totale est de 0,2° : il vous faut donc 0,02° de résolution. La plupart des rapporteurs numériques d'atelier résolvent 0,05°, soit un quart de la plage. Soit vous apportez un meilleur instrument, soit vous écrivez la limite d'acceptation en regard de ce que vous savez réellement mesurer, et vous le dites au contrat. N'écrivez pas une limite que vous ne pouvez pas vérifier.

La température. Le cuivre se dilate d'environ 17 µm par mètre et par kelvin. Sur une barre de 6 m, un kelvin représente 0,10 mm et cinq kelvins un demi-millimètre, soit l'équivalent de toute la tolérance de longueur. La température de référence est 20 °C (ISO 1). Stabilisez ensemble la barre et l'instrument pendant au moins quatre heures, notez la température sur la feuille d'essai, et corrigez si vous êtes hors de 20 ± 2 °C. Mesurer 6 m de cuivre à ±0,1 mm est plus difficile que de le fabriquer, et tout protocole qui ne le reconnaît pas est décoratif.

Les essais de FAT

1. Position des trous sur toute la longueur de barre

Éprouvette : barre de 6000 mm dans la section convenue. Programme : trous à un pas indiqué depuis l'extrémité de référence, par exemple Ø11 mm tous les 500 mm, douze trous. Méthode : mesurer de la face de référence au centre de chaque trou sur MMT, ou au microscope de mesure à déplacement centré optiquement, contre une règle étalonnée. Barre stabilisée en température, température notée. Échantillon : trois barres, tous les trous de chacune. Acceptation :

• Erreur de position cumulée dans la valeur contractuelle sur toute la longueur. Une ligne de poinçonnage-cisaillage spécifiée à ±0,20 mm/m donne ±1,2 mm à 6 m ; un centre d'usinage spécifié à ±0,10 mm/m sur 6 m donne ±0,6 mm.
• Pas entre trous adjacents dans ±0,10 mm.
• Diamètre de trou contrôlé au tampon lisse entre/n'entre pas, au nominal +0,1 / −0,0 mm.
• Hauteur de bavure en face de sortie ne dépassant pas une valeur convenue, couramment 0,1 mm sur cuivre, mesurée sur trois trous par barre.

Consignez chaque valeur, et non un « conforme/non conforme ». La distribution vous en apprend plus que les extrêmes, et vous voudrez disposer de cette référence lors de la SAT.

2. Répétabilité de l'angle de cintrage

Éprouvette : 30 pièces consécutives, programme identique, sans intervention de l'opérateur ni correction manuelle entre pièces. Méthode : faites d'abord chauffer la machine avec dix pièces, que vous écartez. Mesurez chaque pièce sur une portée indiquée, non en bout d'aile, avec un instrument d'angle étalonné. Acceptation :

• Les 30 pièces dans la plage contractuelle, par exemple ±0,1° pour les machines spécifiées à cette valeur.
• Écart-type d'échantillon s ≤ 0,025° pour une plage de ±0,1°. C'est la valeur qui donne Cp ≥ 1,33 sur une plage de 0,2°, et c'est le chiffre qui vous dit si le procédé sera encore dans la tolérance mardi prochain.
• Étendue consignée séparément.

Faites ensuite un essai supplémentaire qui compte davantage en production que les trente autres : après 30 minutes d'arrêt de la machine, cintrez une pièce et mesurez-la. La première pièce après une pause est celle qui met de la matière au rebut, et les machines hydrauliques se comportent autrement à froid. C'est ici que la compensation du retour élastique se démontre, plutôt que de s'affirmer sur une fiche technique.

3. Tolérance de longueur au cisaillage

Échantillon : 30 coupes consécutives à une longueur nominale de votre plage habituelle, plus cinq à la plus courte longueur programmée et cinq à la plus longue. Acceptation :

• Longueur dans la valeur contractuelle en mm/m sur la longueur mesurée.
• Équerrage de la face coupée dans une valeur convenue, par exemple 0,5° mesuré à l'équerre et aux cales.
• Affaissement de bord et profondeur d'entraînement au bord coupé énoncés et mesurés, puisqu'ils affectent l'aire de contact du raccordement.
• Les cinq pièces courtes vérifient en outre la pièce minimale que l'avance peut tenir. Une machine annoncée avec une chute minimale de 55 mm doit produire une pièce de 55 mm, et il vous faut observer ce qui arrive au talon en dessous de cette valeur.

Mesurez les 30 pièces nominales en les empilant contre une référence commune. La dispersion importe plus que la valeur absolue, et un empilage la montre immédiatement.

4. Temps de cycle dans les conditions énoncées

Le temps de cycle est le critère le plus souvent rédigé de façon inopposable. « 200 coups par minute » est une cadence de poinçonnage au pas minimal, sans repositionnement. Ce n'est pas un débit, et personne n'a jamais expédié un coup de poinçon. Écrivez le jeu de conditions dans le contrat : section, programme pièce, matériau, chargement manuel ou automatique, et si le chronomètre inclut le chargement de la barre et l'évacuation de la pièce.

Méthode : lancez un lot défini de 30 pièces. Chronomètre en temps réel, de la première barre bridée à la dernière pièce dans le bac, divisé par 30. Acceptation : pas plus que les secondes par pièce contractuelles majorées de 5 %.

Consignez à part les coups par minute si vous y tenez, et étiquetez-les dans le rapport comme cadence d'outil et non comme débit.

5. Bruit

Méthode : pression acoustique d'émission au poste de l'opérateur selon ISO 11202, pendant le poinçonnage continu de la section convenue à la cadence convenue. Si le niveau au poste de travail dépasse 80 dB(A), relevez la puissance acoustique selon ISO 3744. Acceptation : une valeur énoncée, par exemple ne dépassant pas 85 dB(A) au poste de l'opérateur pendant le poinçonnage de la section contractuelle.

La directive Machines 2006/42/CE, annexe I 1.7.4.2, impose au constructeur de déclarer la pression acoustique d'émission pondérée A aux postes de travail lorsqu'elle dépasse 70 dB(A), la valeur crête pondérée C au-dessus de 130 dB, et la puissance acoustique pondérée A lorsque le niveau au poste dépasse 80 dB(A). La directive 2003/10/CE fixe ensuite vos obligations d'employeur : valeur d'exposition inférieure déclenchant l'action 80 dB(A) LEX,8h, valeur supérieure 85 dB(A), valeur limite d'exposition 87 dB(A). La déclaration du fournisseur ne vous décharge pas de votre obligation, et une valeur mesurée sur barre de 6 mm ne représentera pas votre atelier poinçonnant du 16 mm.

6. Fonctionnement des circuits de sécurité

Demandez d'abord les documents : l'appréciation du risque, la liste des fonctions de sécurité avec le niveau de performance requis selon ISO 13849-1 (ou le SIL selon IEC 62061), et le procès-verbal de validation selon ISO 13849-2. ISO 13850 fixe PL r c ou SIL 1 comme plancher pour la fonction d'arrêt d'urgence elle-même, avec des niveaux supérieurs lorsque l'appréciation du risque l'exige.

Ensuite, essayez plutôt que d'inspecter. Chaque fonction de sécurité, chaque dispositif, dans chaque mode de fonctionnement :

• Arrêt d'urgence depuis chaque dispositif, dans chaque mode. L'arrêt doit primer sur toutes les autres fonctions, et le déverrouillage du dispositif ne doit pas redémarrer la machine.
• Verrouillage des protecteurs : ouvrez chaque protecteur en cours de cycle et confirmez l'arrêt. Puis inhibez un canal d'un verrouillage à deux canaux et confirmez que la machine se met en défaut au lieu de poursuivre.
• Barrière immatérielle ou commande bimanuelle : vérifiez le fonctionnement, et vérifiez que tout comportement d'occultation fait ce que la documentation annonce.
• Redémarrage après rétablissement de l'alimentation : la machine ne doit pas redémarrer d'elle-même.

Consignez le temps d'arrêt et la distance d'arrêt mesurés pour chaque danger protégé. C'est cette mesure qui fixe la distance minimale de sécurité selon ISO 13855, et une valeur calculée par le fournisseur ne remplace pas une valeur mesurée sur la machine que vous achetez.

Pour les machines destinées à l'Union européenne, notez que le règlement (UE) 2023/1230 s'applique à partir du 20 janvier 2027 et remplace la directive 2006/42/CE. Demandez sur lequel des deux textes le dossier technique est bâti, et obtenez la réponse par écrit si la livraison est à cheval sur cette date.

7. Gestion des alarmes et diagnostic

Provoquez délibérément des défauts. Au minimum ceux-ci : retirer une barre en cours de cycle, charger une barre sous-cote, bloquer la goulotte à chutes, faire tomber la pression d'air sous le seuil, ouvrir un protecteur pendant un mouvement, entraver un axe pour faire déclencher un servomoteur, interrompre le transfert du programme, et couper l'alimentation en cours de cycle puis redémarrer.

Acceptation :

• Chaque alarme possède un code, une cause en langage clair et une action de reprise documentée dans le manuel.
• Le jeu de langues de l'IHM comprend la langue que vos opérateurs lisent réellement.
• Le texte du message désigne le capteur ou l'adresse d'entrée/sortie. « Erreur système 07 » n'est pas un diagnostic.
• Pour chaque défaut, notez si l'opérateur peut reprendre sans mettre la barre au rebut, et combien de matière coûte chaque reprise.

Cette dernière valeur vaut plus que la plupart des données de précision, car c'est celle que vous paierez chaque semaine.

Rédiger des critères que le contrat peut faire appliquer

Chaque critère d'acceptation a besoin de huit éléments. En omettre un seul suffit à transformer un critère en opinion.

Au-delà :

Annexez le protocole au bon de commande avant l'acompte. Pas après. Un protocole produit pendant la mise en service est une négociation, pas une spécification.

Supprimez les formulations non mesurables. « Finition de haute qualité », « précision conforme aux standards du marché », « bruit non excessif » et « commercialement acceptable » ne sont pas opposables. Remplacez chacune par un chiffre et une méthode, ou supprimez la clause et cessez de faire semblant.

Définissez d'avance la non-conformité et le contre-essai. Un contre-essai autorisé après correction, sur un échantillon neuf de même taille, dans un délai de remédiation énoncé. Dites ce qui se passe si le contre-essai échoue.

Liez le paiement à la signature des procès-verbaux. Une structure du type 30 % d'acompte, 60 % à la signature de la FAT, 10 % à la signature de la SAT fonctionne parce que la dernière tranche est assez importante pour compter et assez faible pour que le fournisseur expédie quand même. Une retenue trop faible n'achète rien.

Nommez les éditions des normes. ISO 13849-1

Stipulez que la période de garantie démarre à la signature de la SAT, non à l'expédition. Sinon, trois mois de fret maritime et de dédouanement sont pris sur votre couverture.

SAT : ce qui change sur site

La SAT n'est pas une répétition de la FAT sur un autre papier à en-tête. Elle éprouve ce que l'usine du fournisseur ne pouvait pas éprouver.

Qualité de l'alimentation. Mesurez aux bornes mêmes de la machine, en charge, et non au tableau de distribution. IEC 60204-1 attend une tension d'alimentation en régime établi comprise entre 0,9 et 1,1 fois la valeur nominale et une fréquence entre 0,99 et 1,01 fois la nominale en permanence (0,98 à 1,02 en court terme). Vérifiez l'ordre des phases, la continuité du PE et les liaisons équipotentielles, et confrontez le courant de défaut disponible à la machine à sa valeur assignée. Notez la chute de tension au démarrage du plus gros moteur ; une pompe hydraulique démarrant sur un réseau faible est un classique des échecs de mise en service, que personne n'avait prévu parce que personne n'avait mesuré.

Massif et mise à niveau. Mettez le bâti à niveau selon la valeur du constructeur, avec un niveau de précision, et consignez les relevés. Une machine de 3600 kg répartie sur environ 33 m² n'est pas lourde au mètre carré, mais elle est longue, et une machine longue épouse le sol. Recontrôlez à 30 jours puis à trois mois ; le béton bouge, et la précision de longueur que vous avez acceptée bouge avec lui.

Conditions ambiantes. Notez les extrêmes d'été et d'hiver de l'atelier et vérifiez la classe de l'huile hydraulique en regard. Une machine mise en service à 30 °C se comporte autrement à 8 °C en janvier, et c'est le résultat « première pièce après arrêt » de la FAT qui dérivera. Sur les sites humides ou côtiers, confirmez l'indice de protection IP des armoires et la présence, câblée, de résistances anticondensation.

Répétez les essais de précision. Position des trous, répétabilité de cintrage et longueur au cisaillage, sur votre matière, à votre température, conduits par vos opérateurs. L'écart entre FAT et SAT correspond à la contribution du transport et de l'installation, et c'est le chiffre dont il faut discuter pendant que l'ingénieur de mise en service est encore dans le bâtiment.

Validation des compétences des opérateurs. Opérateurs nommés, chacun produisant une pièce d'essai, chacun validé sur : conduite normale, changement d'outil, chargement et transfert de programme, reprise sur alarme, maintenance quotidienne, arrêt d'urgence et consignation pour maintenance. Conservez le registre ; c'est aussi votre preuve de formation si quelqu'un est blessé plus tard.

Remise des pièces de rechange. Une liste convenue de pièces critiques, avec références, quantités et délais annoncés. Pièces d'usure, jeux de poinçons et matrices, lames de cisaille, joints et filtres, avec une durée de vie annoncée en coups ou en heures. Et une source commerciale nommée pour chaque article qui n'est pas propre à l'OEM, parce que roulements, distributeurs et joints doivent pouvoir s'acheter localement à 3 heures du matin.

Liste de contrôle documentaire. Faites-la valider point par point, à la réception, avant le paiement final :

• Déclaration UE de conformité (ou déclaration d'incorporation), marquage CE, référence du dossier technique
• Schémas électriques conformes à l'exécution avec liste des entrées/sorties ; schémas hydrauliques et pneumatiques
• Sauvegarde des programmes automate et CNC, sauvegarde des paramètres, et conditions de licence pour les deux
• Procès-verbal de validation des fonctions de sécurité et appréciation du risque
• Certificats d'étalonnage de tous les instruments ayant servi à démontrer l'acceptation
• Manuels d'utilisation et de maintenance dans la langue des opérateurs
• Catalogue de pièces détachées et plan de lubrification
• Numéro de série de la machine et relevé de configuration telle que livrée

Pourquoi les valeurs de précision comptent en aval

Il y a une raison d'être strict sur la position des trous et la répétabilité de cintrage, au-delà de l'amour-propre : votre propre vérification produit en dépend. Sous IEC 61439, le fabricant de l'ensemble vérifie par essai, par calcul ou par comparaison avec une conception de référence vérifiée, et l'échauffement comme la tenue au court-circuit dépendent tous deux de la géométrie des jeux de barres et de la qualité des raccordements. La norme admet 105 K sur les jeux de barres en cuivre nu et 70 K aux bornes destinées au raccordement de conducteurs extérieurs, vérifiés sur une barre, un motif de trous et un raccordement déterminés.

Une machine qui dérive en position de trous change l'aire de contact des raccordements. Une machine qui dérive en angle de cintrage change les distances d'isolement. Les limites d'acceptation d'une machine de poinçonnage ou de cintrage doivent se rattacher aux tolérances que votre vérification a supposées, non à ce qui fait bonne impression sur une fiche technique.

Pour mémoire, les machines dont vous éprouverez les valeurs publiées : l'EMAC-BP-60 à ±0,20 mm/m de pas de trous, l'EMAC-BB-H12 à ±0,1° de précision de cintrage, et l'IMAC-CENTER 80 à ±0,05 mm de positionnement et ±0,10 mm/m de précision de longueur sur 6 m. Ce sont ces valeurs qu'il faut inscrire à l'annexe, avec la méthode et la taille d'échantillon à côté.