Key characteristics identification by tolerance-based sensitivity analysis

Identification des cotes critiques par les méthodes d'analyse de sensibilité dans le contexte du tolérancement Pendant la phase de conception de la fabrication d'un produit, les concepteurs essaient de ne spécifier que les dimensions critiques nécessaires ou ce qu'on appelle les "cotes critiques". Sachant que le traitement des cotes critiques prend du temps et est coûteux, il est préférable de réduire leur nombre et d'exclure les paramètres non contributifs. Différentes stratégies basées sur des approches qualitatives ou quantitatives pour l'identification de ces dimensions sont suivies parles entreprises. La méthode commune consiste à définir les exigences fonctionnelles critiques qui sont exprimées en termes de dimensions.Lorsque les exigences fonctionnelles sont définies comme critiques, toutes les dimensions concernées sont étiquetées comme des cotes critiques. Cependant, elles n'ont pas la même importance et doivent être classées entre paramètres contributifs et non contributifs. Il n'existe pas de méthodes quantitatives qui permettent d'identifier les cotes critiques des exigences fonctionnelles critiques. Cette thèse propose des méthodologies numériques qui sont des étapes vers un meilleur classement des cotes critiques.La première méthodologie est basée sur l'analyse de sensibilité globale et plus précisément sur l'approche de Sobol'. La sensibilité du taux de non-conformité correspondant à la production d'un produit est mesurée par rapport aux paramètres variables caractérisant les dimensions. La méthode est appliquée, d'abord sur un exemple simple en deux parties, puis sur un système ayant une exigence fonctionnelle linéarisée et enfin sur un système ayant deux exigences fonctionnelles non linéaires. Les résultats montrent les effets principaux des dimensions ainsi que leurs interactions. Par conséquent, il est possible de donner la priorité à certaines d'entre elles, de négliger l'effet des autres et de les classer respectivement comme cotes critiques ou non.La deuxième méthodologie est basée sur l'allocation de tolérance à iso-sensibilité. Elle prend en considération les intervalles de tolérance, les exigences de capabilités et la formulation mathématique de la boucle topologique comprenant les dimensions étudiées. Cette méthode consiste à considérer que toutes les dimensions impliquées dans une exigence fonctionnelle critique ont des sensibilités égales, puis à estimer leurs intervalles de tolérance pour correspondre à ce que l'on appelle "l'allocation de tolérance d'iso-sensibilité". Ceci est fait dans les conditions requises par les entreprises pour une production de haute qualité.La condition à satisfaire est que le Taux de Non-Conformité (TNC) doit être égal à une valeur cible. Il s'agit donc d'un problème d'optimisation dont l'objectif est d'avoir des sensibilités égales et des contraintes d'égalité sur la valeur cible du TNC pour estimer les intervalles de tolérance.Les intervalles de tolérance estimés sont ensuite comparés à des valeurs de tolérance de référence du fabricant. Ainsi, lorsqu'un intervalle de tolérance pour une dimension correspondante ne peut être atteint, elle est considérée comme une cote critique. Finalement, les deux méthodologies sont appliquées sur un système hyperstatique, montrant leur capacité à être étendues à des cas industriels.