TITRE : GRILLE DE PERÇAGE, INSTALLATION DE PERÇAGE ET PROCEDE DE SUPERVISION D’AU MOINS UNE OPERATION DE PERÇAGE D’UNE PIECE DE

STRUCTURE AERONAUTIQUE

[0001] La présente invention concerne une grille de perçage, une installation de perçage et un procédé de supervision d’au moins une opération de perçage d’une pièce de structure aéronautique.

[0002] On connaît de l’état de la technique une grille de perçage comportant un corps principal conçu pour être fixé à une pièce de structure aéronautique et présentant des trous traversant de positionnement d’une machine de perçage la pièce de structure aéronautique.

[0003] Il peut être souhaité de prévoir une grille de perçage qui permette d’améliorer la supervision des opérations de perçage.

[0004] Il est donc proposé une grille de perçage comportant : un corps principal conçu pour être fixé à une pièce de structure aéronautique et présentant des trous traversant de positionnement d’une machine de perçage la pièce de structure aéronautique ; caractérisée en ce qu’elle comporte en outre : un dispositif de communication sans fil conçu pour communiquer avec un système de supervision ; et une unité de traitement de données conçue pour envoyer au système de supervision, via le dispositif de communication sans fil, des informations relatives à la grille de perçage et/ou à une machine de perçage positionnée dans l’un des trous de positionnement.

[0005] Ainsi, grâce à l’invention, les informations relatives à chaque grille de perçage et/ou à chaque machine de perçage positionnée dans l’un des trous de positionnement de la ou des grilles de perçage peuvent être centralisées dans un même système de supervision, permettant d’améliorer la supervision des opérations de perçage.

[0006] De façon optionnelle, la grille de perçage comporte en outre une mémoire dans laquelle est enregistré un identifiant de la grille de perçage, l’unité de traitement de données est conçue pour détecter la présence de la machine de perçage et les informations envoyées au système de supervision comportent une indication de la présence de la machine de perçage et l’identifiant.

[0007] De façon optionnelle également, la grille de perçage comporte en outre des dispositifs de communication sans fil respectivement associés aux trous de positionnement, chacun pour communiquer avec la machine de perçage positionnée dans le trou de positionnement associé, l’unité de traitement de données est en outre conçue pour recevoir des données de couple et/ou de poussée d’un outil de coupe de la machine de perçage, via le dispositif de communication sans fil associé au trou de positionnement dans lequel est positionné la machine de perçage, et les informations envoyées au système de supervision comportent ces données de couple et/ou de poussée.

[0008] De façon optionnelle également, l’unité de traitement de données est en outre conçue pour déterminer au moins un instant d’avancement de l’opération de perçage et les informations envoyées au système de supervision comportent le ou les instants d’avancement déterminés.

[0009] Il est également proposé une installation de perçage comportant : une grille de perçage selon l’invention ; et le système de supervision, ce dernier étant conçu pour obtenir, en réponse à la réception de la présence de la machine de perçage, une géolocalisation de la grille de perçage identifiée par l’identifiant reçu et pour comparer la géolocalisation obtenue à une zone géographique prédéfinie où la grille de perçage doit se trouver.

[0010] Il est également proposé une installation de perçage comportant : une grille de perçage selon l’invention ; et le système de supervision, ce dernier étant conçu pour estimer une fin de vie de l’outil de coupe à partir des données de couple et/ou de poussée reçues, pour déterminer une date de réception souhaitée d’un outil de coupe de remplacement à partir de la fin de vie estimée de l’outil de coupe et pour envoyer, à un système de gestion de commandes, une commande de l’outil de coupe de remplacement pour la date de réception souhaitée [0011] Il est également proposé une installation de perçage comportant : une grille de perçage selon l’invention ; et le système de supervision, ce dernier étant conçu pour identifier une ou plusieurs opérations bloquantes à partir des instants d’avancement reçus.

[0012] L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels :

[0013] [Fig. 1] la figure 1 est une vue schématique simplifiée d’une installation de perçage de pièces de structures aéronautiques, selon un mode de réalisation de l’invention,

[0014] [Fig. 2] la figure 2 est un schéma blocs illustrant les étapes d’un procédé de supervision du perçage des pièces de structures aéronautiques, selon un mode de réalisation de l’invention,

[0015] [Fig. 3] la figure 3 est un schéma blocs illustrant les étapes d’un procédé de supervision du perçage des pièces de structures aéronautiques, selon un autre mode de réalisation de l’invention, et

[0016] [Fig. 4] la figure 4 est un schéma blocs illustrant les étapes d’un procédé de supervision du perçage des pièces de structures aéronautiques, selon un autre mode de réalisation de l’invention.

[0017] En référence à la figure 1 , une installation 100 de perçage de pièces de structures aéronautiques 102, mettant en oeuvre l’invention, va à présent être décrite.

[0018] L’installation 100 comporte plusieurs postes de travail 104 conçus pour respectivement recevoir les pièces de structures aéronautiques 102 destinées à être percées.

[0019] Pour percer les pièces de structures aéronautiques 102, l’installation 100 comporte en outre au moins une machine de perçage 106.

[0020] Dans l’exemple décrit, la machine de perçage 106 est à opération semi- automatique, c’est-à-dire que la machine de perçage 106 est conçue pour être positionnée par la force d’un opérateur (humain) et que la phase de perçage est réalisée par la machine de perçage 106 sans utiliser la force d’un opérateur (humain). [0021] La machine de perçage 106 comporte un outil de coupe 108 et un système 110 d’entraînement de l’outil de coupe 108. Le système d’entraînement 110 est conçu pour faire tourner l’outil de coupe 108 autour d’un axe 112 et pour le faire automatiquement avancer puis reculer selon cet axe 112. Le système d’entrainement 110 comporte par exemple un moteur électrique et/ou pneumatique. La machine de perçage 106 comporte en outre un canon 114 de guidage de l’outil de coupe 108, s’étendant le long de l’axe 112.

[0022] La machine de perçage 106 comporte en outre un bouton 115 conçu pour être activité par un utilisateur de la machine de perçage 106 afin de démarrer le système d’entraînement 110.

[0023] La machine de perçage 106 comporte en outre un dispositif 116 de mesure d’une poussée et/ou d’un couple de l’outil de coupe 108.

[0024] La machine de perçage 106 comporte en outre un dispositif 117 d’inhibition du système d’entraînement 110 conçu, lorsqu’activé, pour empêcher le fonctionnement du système d’entraînement 110. Par exemple, le dispositif d’inhibition 117 est conçu pour empêcher une alimentation en énergie du système d’entraînement 110.

[0025] La machine de perçage 106 comporte en outre une mémoire 118 dans laquelle est enregistré un identifiant de la machine de perçage 106 (appelé par la suite « identifiant de machine »), ainsi qu’une unité de traitement de données 120 conçue pour réaliser les actions de la machine de perçage 106 qui seront détaillées plus loin, en référence aux figures 2 à 4.

[0026] La machine de perçage 106 comporte en outre un dispositif de communication sans fil à courte portée 122, par exemple disposé sur le canon de guidage 114. Le dispositif de communication sans fil à courte portée 122 présente par exemple une portée d’au plus cinq centimètres.

[0027] Afin de correctement positionner la machine de perçage 106 par rapport aux pièces de structures aéronautiques 102, l’installation 100 comporte en outre des grilles de perçage 124. Chaque grille de perçage 124 est conçue pour être fixée sélectivement sur chacun des postes de travail 104, devant la pièce de structure aéronautique 102 reçue sur ce poste de travail 104. Ainsi, dans l’exemple décrit, chaque grille de perçage 124 est fixée à la pièce de structure aéronautique 102 au travers du poste de travail 104. [0028] La grille de perçage 124 comporte tout d’abord un corps principal 126 présentant des trous traversant 128 de positionnement des machines de perçage 106. Chaque trou de positionnement 128 est ainsi conçu pour recevoir le canon de guidage 114 de la machine de perçage 106.

[0029] La grille de perçage 124 comporte en outre une mémoire 132 dans laquelle est enregistré un identifiant de la grille de perçage 124 (appelé par la suite « identifiant de grille »), ainsi qu’une unité de traitement de données 134 conçue pour réaliser les actions de la grille de perçage 124 qui seront détaillées plus loin, en référence aux figures 2 à 4

[0030] La grille de perçage 124 comporte en outre des dispositifs de communication sans fil à courte portée 130 respectivement associés aux trous de positionnement 128. Chaque dispositif de communication sans fil à courte portée 130 est ainsi positionné à proximité de son trou de positionnement 128 associé. « à proximité » signifie par exemple que chaque dispositif de communication sans fil à courte portée 130 est plus proche de son trou de positionnement 128 associé que des autres trous de positionnement 128. Le dispositif de communication sans fil à courte portée 130 présente par exemple une portée d’au plus cinq centimètres.

[0031] Ainsi, l’unité de traitement de données 134 de la grille de perçage 124 et l’unité de traitement 120 de la machine de perçage 106 sont capables de communiquer l’une avec l’autre via l’interface de communication sans fil à courte portée 130 associée au trou de positionnement 128 dans lequel la machine de perçage 106 est positionnée et l’interface de communication sans fil à courte portée 122 de la machine de perçage 106.

[0032] La grille de perçage 124 comporte en outre un dispositif de communication sans fil à longue portée 136 présentant de préférence une portée largement supérieure à celle du dispositif de communication sans fil à courte portée 130, par exemple d’au moins dix mètres, par exemple comprise entre dix et cent mètres.

[0033] Pour alimenter électriquement ses éléments, la grille de perçage 124 comporte en outre une batterie 138 autonome, conçue pour être rechargée par exemple lorsque la grille de perçage 124 n’est pas utilisée. Ainsi, la grille de perçage 124 n’a pas besoin d’être connectée à un câble d’alimentation électrique, ce qui lui permet d’être facilement transportée d’un poste de travail 104 à un autre. [0034] Comme cela est clairement visible sur la figure 1 , les éléments 130, 132, 134,

136 et 138 sont fixés au corps 126 de la grille de perçage 124.

[0035] Pour s’assurer de la bonne fixation de la machine de perçage 106 à la grille de perçage 124, un système de verrouillage 140 est de préférence prévu sur la machine de perçage 106 et/ou sur la grille de perçage 124. Ce système de verrouillage 140 est par exemple l’un des quatre systèmes suivants : système 1/4 de tour, système Concentric-Collet, Système C-Clamping (ou Cé de perçage) et système DASA.

[0036] Par ailleurs, l’installation 100 comporte un système de supervision 142 et un écran de contrôle 144 sur lequel le système de supervision 142 est conçu pour afficher des informations.

[0037] L’installation 100 comporte en outre un système de gestion de commandes 146.

[0038] L’installation 100 comporte en outre un réseau d’interconnexion 148 muni de bornes 150 de communication sans fil, par exemple des bornes Wi-Fi. Le réseau d’interconnexion 148 est conçu pour permettre une communication entre les éléments qui y sont connectés. Ces éléments comportent en particulier le système de supervision 142, le système de gestion de commandes 146 et les grilles de perçage 124.

[0039] L’installation 100 comporte en outre, de façon optionnelle, un dispositif de géolocalisation 137 conçu pour géolocaliser la grille de perçage 124 dans l’espace.

Le dispositif de géolocalisation 137 comporte par exemple un module GPS (de l’anglais « Global Positioning System ») faisant par exemple partie de la grille de perçage 124. Alternativement ou en complément, le dispositif de géolocalisation 137 comporte un module de positionnement par le réseau d’interconnexion 101 , par exemple prévu dans le système de supervision 142. Ce module de positionnement est alors conçu pour géolocaliser la grille de perçage 124 dans l’espace par triangulation de signaux échangés entre le dispositif de communication sans fil à longue portée 136 de la grille de perçage 124 et au moins trois des bornes sans fil 103 du réseau d’interconnexion 101.

[0040] En référence à la figure 2, un premier exemple de procédé 200 de supervision du perçage des pièces de structures aéronautiques 102, mettant en oeuvre l’invention, va à présent être décrit. [0041] Au cours d’une étape 202, l’une des pièces de structure aéronautique 102 est fixée à l’un des postes de travail 104 et l’une des grilles de perçage 124 est fixée à ce poste de travail 104, devant la pièce de structure aéronautique 102.

[0042] Au cours d’une étape 204, la machine de perçage 106 est accouplée à la grille de perçage 124. Pour cela, son canon de guidage 114 est tout d’abord positionné dans l’un des trous de positionnement 128 et la machine de perçage 106 est verrouillée à la grille de perçage 124 par le dispositif de verrouillage 140.

[0043] Au cours d’une étape 206, la grille de perçage 124 détecte la présence de la machine de perçage 124. Par exemple, cette détection est réalisée par le fait que les deux dispositifs de communication sans fil à courte portée 130, 122 sont à portée l’un de l’autre et entrent en communication l’un avec l’autre.

[0044] Au cours d’une étape 208, la grille de perçage 124 transmet au système de supervision 142, via le dispositif de communication sans fil à longue portée 136, des informations relatives à la grille de perçage 124 et/ou à la machine de perçage 106. Dans l’exemple décrit, la grille de perçage 124 transmet au système de supervision 142, via le dispositif de communication sans fil à longue portée 136, une indication de présence de la machine de perçage 106, ainsi que l’identifiant de grille enregistré dans la mémoire 132.

[0045] Au cours d’une étape 210, le système de supervision 142 reçoit l’indication de présence de la machine de perçage 106 et l’identifiant de grille.

[0046] Au cours d’une étape 212, le système de supervision 142 obtient une géolocalisation de la grille de perçage 124 identifiée par l’identifiant reçu. Par exemple, le système de supervision 142 détermine lui-même la géolocalisation par triangulation de signaux échangés entre le dispositif de communication sans fil à longue portée 136 de la grille de perçage 124 et au moins trois des bornes sans fil 150 du réseau d’interconnexion 148. Alternativement ou en complément, le système de supervision 142 reçoit, avec l’indication de présence et l’identifiant de grille, la géolocalisation réalisée par le dispositif de géolocalisation 137 de la grille de perçage 124.

[0047] Au cours d’une étape 214, le système de supervision 142 compare la géolocalisation de la grille de perçage 124 avec une zone géographique prédéfinie où la grille de perçage 124 doit se trouver. Par exemple, chaque poste de travail 104 est associé à une zone géographique prédéfinie dans laquelle il se trouve. En outre, le système de supervision 142 a accès à un emploi du temps listant pour chaque poste de travail 104 des intervalles de temps successifs où ce poste de travail doit être utilisé et, pour chaque intervalle de temps, la grille de perçage 124 devant être utilisée sur ce poste de travail 104. Ainsi, le système de supervision 142 détermine le poste de travail 104 où la grille de perçage 124 doit se trouver dans l’intervalle de temps en cours et la zone géographique prédéfinie comparée à la géolocalisation reçue est celle associée à ce poste de travail 104.

[0048] Si la géolocalisation de la grille de perçage 124 est en dehors de la zone géographique prédéfinie, le système de supervision 142 émet par exemple, au cours d’une étape 216, un message d’alerte, par exemple en l’affichant sur l’écran de contrôle 144.

[0049] Alternativement ou bien en complément, le système de supervision 142 transmet par exemple, au cours d’une étape 218, un message de désactivation à la grille de perçage 124.

[0050] Au cours d’une étape 220, la grille de perçage 124 reçoit alors ce message de désactivation et le transmet, via le dispositif de communication sans fil à courte portée 130, à la machine de perçage 106.

[0051] Au cours d’une étape 222, la machine de perçage 106 reçoit le message de désactivation et active le dispositif d’inhibition 117 afin que l’appui sur le bouton 115 ne démarre pas le système d’entraînement 110.

[0052] En référence à la figure 3, un deuxième exemple de procédé 300 de supervision du perçage des pièces de structures aéronautiques 102, mettant en oeuvre l’invention, va à présent être décrit.

[0053] Le procédé 300 comporte tout d’abord les étapes 202 (fixation au poste de travail 104) et 204 (accouplement de la machine de perçage 106) décrites précédemment.

[0054] Au cours d’une étape 302, un utilisateur active le bouton 115 et la machine de perçage 106 commence le travail de perçage.

[0055] Pendant le travail de perçage, le dispositif de mesure 116 de la machine de perçage 106 réalise, au cours d’une étape 304, des mesures de couple et/ou de poussée de l’outil de coupe 108 à partir desquelles la machine de perçage 106 détermine des données de couple et/ou de poussée. Les données de couple et/ou de poussée comportent par exemple les mesures fournies par le dispositif de mesure 116 et/ou des données dérivées de ces mesures.

[0056] Au cours d’une étape 306, la machine de perçage 106 transmet les données de couple et/ou de poussée à la grille de perçage 124.

[0057] Au cours d’une étape 308, la grille de perçage 124 reçoit les données de couple et/ou de poussée et transmet au système de supervision 142, via le dispositif de communication sans fil à longue portée 136, des informations relatives à la grille de perçage 124 et/ou à la machine de perçage 106. Dans l’exemple décrit, la grille de perçage 124 transmet les données de couple et ou de poussée au système de supervision 142.

[0058] Au cours d’une étape 310, le système de supervision 142 reçoit les données de couple et/ou de poussée et estime une fin de vie de l’outil de coupe 108 à partir des données de couple et/ou de poussée reçues.

[0059] Au cours d’une étape 312, le système de supervision 142 détermine une date de réception souhaitée d’un outil de coupe de remplacement à partir de la fin de vie estimée de l’outil de coupe 108. Dans l’exemple décrit, l’étape 312 comporte les étapes 314 et 316 suivantes.

[0060] Au cours d’une étape 314, le système de supervision 142 consulte une liste de dates futures possibles d’approvisionnement en outils de coupe et compare la fin de vie estimée de l’outil de coupe 108 avec les dates d’approvisionnement de la liste.

[0061] Au cours d’une étape 316, le système de supervision 142 sélectionne la date d’approvisionnement précédant directement la fin de vie estimée de l’outil de coupe 108, c’est-à-dire la dernière date d’approvisionnement avant la fin de vie estimée de l’outil de coupe 108. Si la liste ne comporte aucune date d’approvisionnement jusqu’à la fin de vie estimée de l’outil de coupe 108, le système de supervision 142 sélectionne par exemple la première date de réapprovisionnement de la liste suivant la fin de vie estimée de l’outil de coupe 108.

[0062] Au cours d’une étape 318, le système de supervision 142 envoie, au système de gestion de commandes 146, une commande de l’outil de coupe de remplacement pour la date de réception souhaitée.

[0063] Au cours d’une étape 320, à la date de réception souhaitée, l’outil de coupe de remplacement est réceptionné et l’outil de coupe 108 est remplacé par l’outil de coupe de remplacement dans la machine de perçage 106. [0064] En référence à la figure 4, un troisième exemple de procédé 400 de supervision du perçage des pièces de structures aéronautiques 102, mettant en œuvre l’invention, va à présent être décrit.

[0065] Au cours d’une étape 402, plusieurs opérations de perçage sont réalisées.

[0066] Chaque opération de perçage comporte les étapes suivantes.

[0067] Les étapes 202 (fixation au poste de travail 104), 204 (accouplement de la machine de perçage 106) et 206 (détection de présence de la machine de perçage 106) décrites précédemment sont réalisées.

[0068] L’étape 302 de démarrage du perçage précédemment décrite est alors réalisée.

[0069] Au cours d’une étape 404, la machine de perçage 106 termine le perçage de la pièce de structure aéronautique 102.

[0070] Au cours d’une étape 406, la machine de perçage 106 est séparée de la grille de perçage 124 par un opérateur (humain).

[0071] Parallèlement aux étapes précédentes, au cours d’une étape 408, la grille de perçage 124 détermine au moins un instant d’avancement de l’opération de perçage, par exemple un ou plusieurs parmi : un instant de positionnement, un instant de début de perçage, un instant de fin de perçage et un instant de séparation.

[0072] L’instant de positionnement de la machine de perçage 106 sur la grille de perçage 124 est par exemple celui auquel la présence de la machine de perçage 106 a été détecté. L’instant de séparation de la machine de perçage 106 de la grille de perçage 124 est par exemple celui où la communication entre les dispositif de communication sans fil à courte portée 122, 130 est interrompue du fait de l’éloignement entre eux.

[0073] Au cours d’une étape 410, la grille de perçage 124 envoie au système de supervision 142, via le dispositif de communication sans fil à longue portée 136, des informations relatives à la grille de perçage 124 et/ou à la machine de perçage 106. Dans l’exemple décrit, la grille de perçage 124 envoie au système de supervision 142 le ou les instants d’avancement déterminés.

[0074] Suite à l’étape 402, au cours d’une étape 412, le système de supervision 142 reçoit les instants d’avancement de perçage envoyés par les grilles de perçage 124. [0075] Au cours d’une étape 414, le système de supervision 142 identifie une ou plusieurs opérations bloquantes à partir des instants d’avancement reçus. Pour cela, le système de supervision 142 compare par exemple au moins une durée définie à partir d’au moins un instant d’avancement reçu, avec une durée prédéfinie.

[0076] Par exemple, le système de supervision 142 détermine une durée de changement de place de la machine de perçage 106, définie par exemple comme le temps s’écoulant entre l’instant de séparation de la machine de perçage 106 d’un des trous de positionnement 128 de la grille de perçage 124 et l’instant de positionnement de la machine de perçage 106 dans un autre trou de positionnement 128, de la même grille de perçage 124 ou bien d’une autre grille de perçage 124.

[0077] Par exemple encore, le système de supervision 142 détermine une durée de perçage, définie par exemple comme le temps s’écoulant entre l’instant de début de perçage et l’instant de fin de perçage.

[0078] Au cours d’une étape 416, le système de supervision 142 met à jour automatiquement une table d’affection d’opérateurs (humains) et de machines de perçage 106, pour affecter, aux opérations de perçage, plus d’opérateurs (humains) et/ou au moins une machine de perçage 106 supplémentaire et/ou une machine de perçage 106 différente d’au moins une de celles initialement prévues.

[0079] Par exemple, lorsque la durée de changement de place de machine de perçage 106 est supérieure à la durée prédéfinie pour le changement de place, cela peut indiquer un manque de personnel pour déplacer les machines de perçage 106 et le système de supervision 142 met à jour automatiquement la table d’affection pour affecter plus d’opérateurs (humains).

[0080] Par exemple encore, lorsque la durée de perçage est supérieure à la durée prédéfinie pour le perçage, cela peut indiquer que la machine de perçage 106 n’est pas appropriée à cette opération et le système de supervision 142 met à jour automatiquement la table d’affection pour affecter une autre machine de perçage 106 à cette opération de perçage. Alternativement ou en complément, le système de supervision 142 met à jour automatiquement la table d’affection pour affecter plus de machines de perçage 106 aux opérations de perçage, de sorte que plus d’opérations de perçage puissent être réalisées en parallèle et que la durée de perçage élevée détectée soit moins bloquante. [0081] Il apparaît clairement qu’une grille de perçage telle que celle décrite précédemment permet d’améliorer la supervision des opérations de perçage.

[0082] On notera par ailleurs que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à la personne du métier que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci- dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.

[0083] Par exemple, les procédés des figures 2, 3 et 4 pourraient être réalisés en même temps, selon toute combinaison possible.

[0084] En outre, chacune des unités de traitement de données comporte un système informatique et comporte par exemple un microprocesseur et une mémoire associée (telle qu’une mémoire principale) dans laquelle un programme d'ordinateur est destiné à être chargé, ce programme d’ordinateur contenant des instructions de programme d’ordinateur conçues pour être exécutées par l'unité de traitement. Ainsi, les fonctions mises en œuvre par l’unité de traitement de données sont implémentées dans l'exemple décrit dans le programme d'ordinateur, sous forme de briques logicielles.

[0085] Alternativement, tout ou partie de ces briques logicielles pourrait être implémenté sous forme de briques matérielles, c'est-à-dire sous forme d'un circuit électronique, par exemple micro-câblé, ne faisant pas intervenir de programme d'ordinateur.

[0086] Les termes utilisés dans les revendications ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de la personne du métier en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué.