The impact of geometrical deviations on product life cycle (Prise en compte de l’effet des déviations géométriques du produit durant son cycle de vie)

Year: 2010
Author: Nguyen, Dinh Son
Supervisor: Brissaud, Daniel; Vignat, Frédéric
Institution: Institut Polytechnique de Grenoble, Université de Grenoble
Page(s): 160

Abstract

TODAY, requirements of customers concerning product they would like to purchase, such as quality, reliability, robustness, innovativeness and cost are more and more tight and high. Thus, product designer must ensure that the designed product meets fully the requirements of customers and users as well. In other words, satisfaction of these plays an important role in the context of design product-process. The research work presented in my thesis aims to manage geometrical variability throughout product life cycle and its consequence on the product performance. The geometrical variations generated from the manufacturing to assembly stage are modeled by the geometrical deviation model. Monte-Carlo simulation method is then used to generate an image of the real manufactured product. As a result, the geometrical deviations are integrated into simulation of product performance in order to establish the relationship between the performance and the parameters of geometrical deviations or variation sources. An image of real performance of the manufactured product is then generated. From this result, the parameters of variation sources influencing the product performance are identified and classified according to their impact level. The variance of the product performance variation is also established by the relation between the performance and the parameters of geometrical deviations or variation sources. Finally, the robust design solution can be found by minimization of the variance of the product performance variation.
Résumé
AUJOURD'HUI, les exigences des clients concernant le produit qu’ils achčtent, exigence telles que la qualité, la fiabilité, la robustesse, l’innovation et le coût sont de plus en plus elevées. Le concepteur du produit doit s’assurer que le produit conçu satisfait aux exigences des clients et des utilisateurs. En d’autres mots, la satisfaction de ceux-ci joue un rôle important dans la conception du produit et du process. Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thčse est de gérer la variabilité géométrique durant le cycle de vie du produit et ses conséquences sur la performance du produit. Le modčle des déviations géométriques du produit exposé dans ce mémoire permet de modéliser les déviations géométriques générées de l’étape de fabrication à l’étape d’assemblage de son cycle de vie. La méthode de simulation Monte-Carlo est utilisée pour générer une image des produits fabriqués. A partir de ces résultats, les déviations géométriques sont intégrées dans la simulation de la performance du produit afin d’établir la relation entre la performance et les paramčtres des sources de variation. Une image de la performance réelle du produit fabriqué est générée par l’utilisation de résultat de simulation des déviations géométriques. Les paramčtres de sources de variation influençant la performance du produit sont ensuite identifiés et classifiés par rapport au leur niveau d’impact. La variance de la variation de la performance est établie s’en appuyant sur cette relation. Finalement, la solution de la conception robuste est trouvée par la minimisation de la variance de la performance du produit.

Keywords: Life-cycle Engineering, Geometrical Deviation Model, Performance simulation, Manufacturing simulation, Geometrical variability management, Cycle de vie du produit, Modèle des déviations géométriques, Simulation de performance, Simulation de fabrication, Gestion de variabilité géométrique