Formation à lecture des normes ISO – GPS, module de formation : décodage

(GPS : acronyme en anglais "Spécification Géométrique du Produit" )

 
 
CONTENU

La cotation fonctionnelle des produits industriels devient une préoccupation grandissante dans les démarches de conception intégrée. Afin de répondre à des problématiques de prescription, de conception et de vérification, les différents acteurs industriels contribuant à l’élaboration des produits doivent utiliser un système de communication ri-gouteux et général. La démarche normative liée à la spécification géométrique des produits (GPS) s’efforce de donner des outils permettant de répondre à ces problématiques. La normalisation constitue alors un outil de communication avec les différents acteurs (les utilisateurs, les concepteurs produits, les concepteurs méthodes, les fabricants, les pouvoirs publics et tous les autres partenaires). Elle s’inscrit dans les concepts développés dans « l’industrie 4.0 » avec le suivi des caractéristiques géométriques du produit, de la conception, à la fabrication et au contrôle. Les différentes normes sont élaborées, par consensus, par l’ensemble des acteurs du marché, au travers de groupes de travail dans les bureaux de la normalisation.

La spécification géométrique (tolérance) actuelle sur laquelle s’appuie la majorité des plans de conception produit (construction) ne peut empêcher la fabrication de produits défectueux, car l’absence de spécification (tolérance) de forme et de position (ou spécification géométrique) rend impossible tout descriptif précis et complet des produits.
Les exigences de qualité de plus en plus strictes et la division croissante du travail, ainsi que la diminution des coûts des produits, requièrent une spécification fonctionnelle robuste. En pratique cependant, on constate que bien plus de la moitié de tous les plans de construction (conception produit) et de fabrication (conception méthode) sont incomplets, imprécis, voire erronés, ne serait-ce qu’en termes de spécification (tolérance) de forme et de position, et donc que les principes de tolérance selon les normes en vigueur actuellement presque partout dans le monde ne sont pas appliqués ou le sont erronément.

Une spécification (tolérance) erronée entraîne dans la plupart des cas un contrôle difficile et onéreux, ainsi qu’un besoin de clarification inutilement élevé entre les secteurs de la construction, de la fabrication et de l’assurance qualité, sans pour autant améliorer la qualité du produit. Le fait que les plans de construction représentent un contrat juridiquement opposable, même en cas de fabrication externe, est toutefois largement méconnu. Des indications incomplètes ou imprécises, telles qu’une «tolérance + des écarts linéaires, d’entre-axes par exemple (Spécification dimensionnelle)» ou l’ignorance des «règles par défaut» pertinentes (c’est-à-dire des accords à caractère obligatoire du fait de la simple utilisation de la symbolique normalisée ou de la mention des normes correspondantes), relèvent généralement de la responsabilité du donneur d’ordre, et donc du dessinateur ou du concepteur produit, et entraînent ainsi avec elles un risque élevé quant à la responsabilité concernant les produits.

De nombreuses entreprises ne se rendent souvent pas compte de la piètre tolérance des plans de construction que lorsque des fournisseurs externes sont impliqués, généralement dans le contexte international, et fabriquent des produits défectueux selon divers plans par la méconnaissance des normes ou leurs interprétations, ou seulement lorsque des clarifications intensives et coûteuses s’avèrent nécessaires pour rendre explicites les spécifications fonctionnelles. Les constructeurs et les collaborateurs des services de fabrication et d’assurance qualité sont donc souvent dépassés en termes d’application et d’interprétation des outils normatifs disponibles, de manière conforme à la fonction et à la fabrication, et de manière adaptée au contrôle et respectueuse du budget. Par ailleurs, les importantes modifications apportées ces dernières années au domaine de la tolérance de forme et de position entre autres (par exemple ISO 8015:2011, ISO1101:2017, ISO 5459:2011), ainsi que l’introduction nouvelle de normes, de réglementations et de principes fondamentaux (tels que l’ISO 8015:2011, ISO14405-1:2016), sont encore largement méconnues.

Si ces normes internationales ne sont pas mises en œuvre de manière cohérente par les secteurs de la construction, du développement, de la fabrication et de l’assurance qualité, ce manquement peut entraîner un préjudice significatif à la compétitivité de l’entreprise. Les normes actuelles sont suffisamment robustes pour éviter toutes interprétations. Leur signification est univoque. Si l’on tient en outre compte du fait que les secteurs de la construction et du développement génèrent à eux seuls près de 70% des coûts d’un produit technique, il apparaît clairement qu’une application cohérente et fonctionnelle des nombreux outils normatifs peut entraîner non seulement une importante amélioration de la qualité des produits, mais également une réduction sensible des coûts de fabrication et de contrôle (les tolérances sont des facteurs de coûts souvent méconnus). En effet, une spécification conforme aux dernières normes permet d’augmenter la tolérance pour une même exigence fonctionnelle simplement par l’exactitude de l’expression de la condition sur la caractéristique spécifiée. Par ailleurs, une spécification conforme à la norme permet d’améliorer nettement la communication entre le bureau d’études (la conception, la recherche et le développement), la fabrication, l’assurance qualité, le service achats, le service commercial, la sous-traitance et le client, et ce à l’échelle internationale.

OBJECTIFS

La formation vous fournit les principaux outils disponibles actuellement quant à l’élaboration de plans de construction conformes aux normes.

Enseignements de la formation

les principes essentiels de la spécification (tolérance) et leur mise en œuvre pratique, ainsi que les contenus des nouvelles normes fondamentales ISO 8015:2011 ;

  • les répercussions d’une spécification (tolérance) non conforme aux normes et imprécise sur les coûts de fabrication et de contrôle, ainsi que la fonctionnalité et la responsabilité concernant les produits ;
  • la différence significative entre les spécifications (tolérance) dimensionnelles, ainsi que les spécifications (tolérances) de forme et de position (ou spécification géométrique) ;
  • l’application correcte des outils de spécification (tolérance) de forme et de position. Vous serez ainsi capable de sélectionner une stratégie de tolérance optimale en termes de fonctionnalité, de coûts de fabrication et de contrôle, et de l’appliquer dans le respect des normes en ce qui concerne la documentation technique de produits (plans de construction par exemple) ;
  • l’identification et l’élimination certaine des inscriptions erronées, imprécises et ambiguës en termes de spécification (tolérance) dimensionnelle, de forme et de position dans les documenta-tions techniques existantes de produits (plans de construction par exemple) ;
  • les changements importants dus à la migration observée ces dernières années et maintenant quasi achevée vers les normes internationales dans le domaine de la spécification (tolérance) de forme et de position, et l’ampleur de ses conséquences sur une tolérance fonctionnelle, adaptée à la fabrication, au contrôle, et respectueuse du budget ;
  • la définition de références et de systèmes de référence fonctionnels, adaptés à la fabrication et au contrôle, afin de rendre possibles toute production économique et tout contrôle précis du produit ;
  • les possibilités d’extension de tolérances existantes, sans perte de fonctionnalité. Celles-ci peuvent en effet entraîner une diminution significative des coûts de production et de contrôle ;
  • les règles à suivre en matière de procédure pour la définition numérique de produits et pour l’intégration de modèles 3D ;
  • les principales «règles par défaut» (règles et principes ne requérant pas d’accord particulier) comme le « principe d’invocation » (ISO 8015 :2011) ;
  • de nombreux exemples de mise en œuvre pra-tique de tous les aspects de la tolérance de forme et de position.

Chefs de projet ; ingénieurs et techniciens des domaines de la construction et du développement, de la normalisation, de assurance qualité ainsi que ceux chargés de la préparation du travail ; dessinateurs techniques ; collaborateurs du service achats techniques et du service de formation en entreprise; experts spécialisés des services fabrication et production ; toute autre personne intéressée.

Pré requis

Pour ce séminaire, les pré requis sont d’être capable :

  • de lire un plan d’un produit (représentation graphique des surfaces d’un produit : vue de gauche, vue de face, coupe…)
  • d’identifier la nature géométrique des différentes surfaces composant le produit.
Savoirs

A   l’issu  de la formation, les   apprenants   doivent

  • connaître la signification normalisée des spécifications géométriques et dimensionnelles (principes, éléments, modèles... , spécifications par dimension, par zone et par gabarit) (niveau 2)

  • décoder les spécifications géométriques pour identifier les caractéristiques et leurs conditions aux limites (niveau 3)

Maîtrise des savoirs
  • Niveau d’EXPRESSION (niveau 2) : Le savoir est relatif à l’acquisition de moyens d’expression et de communication : définir, utiliser les termes composants la discipline. Il s’agit de maîtriser un savoir. Ceci peut se résumer par la formule : l’apprenant sait en parler ». Ce niveau englobe le précédent (niveau 1).

  • Niveau de la MAÎTRISE D’OUTILS (niveau 3) : Le savoir est relatif à la maîtrise de procédés et d’outils d’étude ou d’action : utiliser, manipuler des règles ou des ensembles de règles (algorithme), des principes, en vue d’un résultat à atteindre.Il s’agit de maîtriser un savoir-faire. Ceci peut se résumer par la formule : l’apprenant sait faire ». Ce niveau englobe de fait les deux niveaux précédents (niveau d’information et niveau d’expression)

Tâches professionnelles

Les objectifs de cette formation s’inscrivent dans les tâches professionnelles telles que :

  • A1 : participer à la réponse à une affaire, et plus particulièrement, A1-T4 : fournir les éléments techniques permettant d’établir un devis estimatif et argumenter.
  • A3 : conception détaillée, et plus particulièrement :
    • A3-T6 : Réaliser les dessins de définition en mobilisant la spécification géométrique et dimensionnelle dans un principe de cotation « au plus juste suffisant » fonctionnel.
    • A3-T8 : Élaborer le dossier technique de définition du produit.
  • A4 : Participer à la vie d’un bureau d’étude, et plus particulièrement, A4-T2 : collaborer au sein d’un groupe projet et argumenter en vue de valider une étude.
Compétences visées

Les compétences visées sont décrites pour chaque tâche professionnelle ciblée.

  • Compétence C4 (A1-T4) : S’impliquer dans un groupe de travail et argumenter des choix techniques (niveau 1).

  • Compétence C7 (A3-T6 et A3-T8) : Concevoir et définir à l’aide d’un logiciel de CAO et des outils de simulation associée, un système, un outillage ou des pièces mécaniques satisfaisant au cahier des charges fonctionnel (niveau 2)

  • Compétence C14 (A3-T6 et A3-T8) : Élaborer le dossier de définition d’un produit mécanique (pièce spécifiée avec les normes ISO GPS) (niveau 3)

  • Compétence C4 (A1-T2) : S’impliquer dans un groupe de travail et argumenter des choix techniques (niveau 2).

  • Compétence C2 (A1-T2) : Rechercher une information dans une documentation technique, dans un réseau local, ou à distance (niveau 2).

NOTE le niveau de 1 à 3 indiqué dans chaque compétence correspond au niveau de la compétence pour effectuer la tâche (1 faible, 3 important).

Evaluation

Dans les moments d’évaluation diagnostique, l’apprenant est amené à mobiliser ses savoirs et des savoir-faire. Au cours des évaluations formatives, l’autonomie est favorisée par l’auto-évaluation et la co-évaluation lors des travaux en binôme, ou en groupe.

Évaluation formative

Cette évaluation est intermédiaire, elle accompagne l’apprentissage tout au long de la formation. Les différents exercices intermédiaires jalonnent toute la séquence de formation. Elle donne lieu à des consignes d’amélioration. Elle permet de guider l’apprenant dans la réalisation de la tâche par un retour d’information de la part du professeur à l’aide d’une liste de critères. L’évaluation formative intègre le concept d’erreur formative : l’apprenant progresse en prenant conscience de ses erreurs et en les rectifiant. Elle permet de développer l’auto-évaluation et la co-évaluation.
De nombreux exercices jalonnent l’ensemble du processus de formation.

Évaluation sommative

Pour chaque chapitre, une évaluation sommative permet de valider les acquis.

Une évaluation sommative globale en fin de formation permet d’établir un bilan sur l’objectif global.

Les moyens
Les ressources

Les documents fournis à chaque apprenant sont :

  • Un livret de formation de 350 pages environ reprenant l’ensemble des éléments présentés durant la formation, version réactulisée en fonction des l’évolution des normes (V14, 2022),

  • Un mémento de spécification géométrique des produits aux éditions DUNOD,

NOTE cette formation est dispensée en langue française et en langue anglaise (les versions des supports de formation sont totalement identique (sauf pour le mémento aux éditions DUNOD (français, strictement poue le moment).

  • Des exemples industriels de votre société peuvent être intégrés dans le processus de formation. Un accord de confidentialité est alors signé entre notre cabinet de formation et de conseil et votre société.

 

Le formateur

Nos formateurs sont tous des docteurs-normaliens dont quatres sont des experts au comité de normalisation des normes ISO GPS (ISO/TC213). Cet élément essentiel donne à nos formations un haut niveau de compétence. Tous nos formateurs interviennent également dans des universités, des laboratoires de recherche ou des écoles d’ingénieurs.
Un formateur pour en groupe de 10 apprenants maximum.

Local et matériel

Nous intervenons dans vos locaux. Nous demandons une salle dédiée à la formation, qui doit être équipée :

  • d’un vidéoprojecteur avec un écran (prise HDMI, ou RCA)

  • d’un tableau blanc et les stylos adaptés (permettant de détailler les questions, de reformuler les concepts, de réaliser les exercices),

  • d’un tableau paperboard avec les stylos adaptés (permettant de faire des synthèses),

  • La configuration de la salle doit être en U.

Délai de mise en œuvre de la formation

Un premier contact permet de définir le cahier des charges de la formation avec le nombre de jour nécessaire vairant en fonction du niveau des objectifs à atteindre (2, 3, 4 ou 5 jours). Une fois le context défini, une délai de trois semaines est nécessaire pour organiser cette formation sur le site industriel du client à partir de la date de ce premier contact.

Accessibilité

Entretien préalable pour définir les modalités d’accès et la prise en compte des personnes en situation d’handicape.

Coût

Nos formations sont sur devis, car elles sont centrées sur les objectifs de l’entreprise.

Contact

Dr F.CHARPENITER : référent pédagogique, administratif, et handicap.

Normes

Ce document de formation résume vingt et une normes importantes en neuf chapitres, dont les plus récents viennent d'être approuvés. Quatre parties constituent le "noyau dur" : spécification des dimensions, références, spécification des zones et spécification des modèles. Une révision de la norme au stade de projet * (DIS) est proposée pour introduire quelques éléments supplémentaires : DF, Système de coordonnées... en cohérence avec les dernières normes approuvées.

NF EN ISO 1101 : 2017 (2017-04-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Tolérancement de forme, orientation, position et battement

NF EN ISO 1660 : 2017 (2017-04-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Tolérancement des profils

NF EN ISO 2692 : 2021 (2021-06-15)
Exigence du maximum de matière (MMR), exigence du minimum de matière (LMR) et exigence de réciprocité (RPR)

NF EN ISO 3040 : 2016 (2016-05-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Cotation et tolérancement — Cônes

 NF EN ISO 5458 : 2018 (2018-06-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Spécification géométrique de groupes d'éléments et spécification géométrique combinée

NF EN ISO 5459 : 2011 (ISO 5459 : 2011.CD AMD 1)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Références spécifiées et systèmes de références spécifiées (le dernier examen de cette norme date de 2018. Cette édition reste donc d’actualité)
(Spécification géométrique des produits (GPS) — Tolérancement géométrique — Références spécifiées et systèmes de références spécifiées — Amendement 1(projet))

NF EN ISO 8015 : 2011 (2011-07-01)[et ISO/WD 8015:2020)
Spécification géométrique des produits (GPS) — Principes fondamentaux — Concepts, principes et règles (le dernier examen de cette norme date de 2021. Cette édition reste donc d’actualité)

NF EN ISO 10579 : 2013 (2013-11-02) [ et ISO 10579 : 2010/COR 1 : 2011]
Spécification géométrique des produits (GPS) — Cotation et tolérancement — Pièces non rigides (et son rectificatif technique 1)

NF EN ISO 13715 : 2019 (2019-04-01)
Documentation technique de produits - Arêtes de forme non définie - Indication et cotation

NF EN ISO 14253-1 : 2017 (2017-12-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) - Vérification par la mesure des pièces et des équipements de mesure - Partie 1 : règles de décision pour contrôler la conformité ou la non-conformité à la spécification

NF EN ISO 14405-1 : 2016 (2016-12-15)
Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement dimensionnel - Partie 1 : tailles linéaires

NF EN ISO 14405-2 : 2019 (2019-01-15)
mensionnel - Partie 2 : dimensions autres que tailles linéaires ou angulaires

NF EN ISO 14405-3 : 2017 (2017-03-15)
Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement dimensionnel - Partie 3 : tailles angulaires

NF EN ISO 14638: 2015 (2015-01-15) 
Spécification géométrique des produits (GPS) - Modèle de matrice

NF EN ISO 17450-1 : 2012 (2012-03-15)  
Spécification géométrique des produits (GPS) - Concepts généraux - Partie 1 : modèle pour la spécification et la vérification géométriques

NF EN ISO 17450-2 : 2012 (2012-10-01)   
Spécification géométrique des produits (GPS) - Concepts généraux - Partie 2 : principes de base, spécifications, opérateurs, incertitudes et ambiguïtés

NF EN ISO 17450-3 : 2016 (2016-10-07)   
Spécification géométrique des produits (GPS) - Concepts généraux - Partie 3 : éléments tolérancés

NF EN ISO 17450-4 : 2018 (2018-01-15)   
Spécification géométrique des produits (GPS) - Concepts généraux - Partie 4 : caractéristiques géométriques pour la quantification des écarts GPS

XP ISO/TS 17863 : 2013 (2013-09-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique des assemblages mobiles

NF EN ISO 21204 : 2020 (2020-03-01)
Spécifications géométriques des produits (GPS) - Spécification de transition

NF EN ISO 22081 : 2021 (2021-02-01)
Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique - Spécifications géométriques générales et spécifications de taille générales

NF EN ISO 22432: 2012 (2012-01-15) (ex-ISO 14660-1:1999)
Spécification géométrique des produits (GPS) - Éléments utilisés en spécification et vérification

NF EN ISO 25378: 2011 (2011-06-01)
Spécification géométrique des produits - Caractéristiques et conditions – Définitions

 

Articles universitaires et les ouvrages publiés


Frédéric Charpentier – «  Mémento de spécification géométrique des produits. Normes ISO – GPS » - livre 192 pages, Editions DUNOD, EAN 9782100812004. Version française, 5e Edition – Juin 2021.

Frédéric Charpentier  2018 –  « Titre en mandarin du mémento - Normes ISO GPS », 160 pages, version chinoise en mandarin, Editions China Machine Press, 07- 2018 ;.

Frédéric Charpentier – «Encodage des liaisons (mécaniques) en spécifications GPS (norme ISO 5459) »  Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N°215 de novembre - décembre 2018, éditions CANOPÉ, P 34-43
                 
Frédéric Charpentier – «  Handbook for the geometrical specification of products - The ISO - GPS standards »  – 2016, Editions AFNOR et CANOPÉ, ISBN 978-2-240-03973-6, en version anglaise.- 4e edition.

Frédéric Charpentier – «  Mémento de spécification géométrique des produits. Normes ISO – GPS »  - livre 160 pages, Editions AFNOR et CANOPÉ, ISSN 978-2-240-03719-0. Version française 4e Edition - Novembre 2015
                 
Frédéric Charpentier – « Leitfaden für die Anwendung der Normen zur geometrischen Produktspezifikation (GPS)» –  livre 160 pages, Editions DIN et BEUTH- ISBN 978-3-410-23805-8- Janvier 2014, en version allemande,
                 
Frédéric Charpentier, Alex Ballu, Jérôme Pailhès – « Le processus de modélisation par l'exemple », Technologie ? Sciences et techniques industrielles, revue N°190 de mars - avril 2014, éditions SCÉRÉN.
                 
Frédéric Charpentier – «  Handbook for the geometrical specification of products - The ISO - GPS standards » - livre 160 pages, Editions AFNOR et SCÉRÉN, ISBN 978-2-240-03385-7, février 2013, en version anglaise.
                 
Frédéric Charpentier, Alex Ballu, Jérôme Pailhès – « A scientific point of view of simple industrial tolerancing process » - 12th CIRP Conference on Computer Aided Tolerancing, 18-19 April 2012, Huddersfield, U.K,
ScienceDirect).

Frédéric Charpentier – « Décoder les spécifications géométriques. », Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N°174 de mai - juin 2011, éditions SCÉRÉN.
                 
Frédéric Charpentier, Jean-Marc Prenel – « Les normes ISO-GPS - Une fracture dans l'apprentissage (deuxième partie) », Technologie - Sciences et techniques industrielles, revue N° 165 de janvier -février 2010, éditions SCÉRÉN
 .
Frédéric Charpentier, Jean-Marc Prenel – « Les normes ISO-GPS - Une fracture dans l'apprentissage (première partie) », Technologie - Sciences et techniques industrielles, revue N° 164 de novembre et décembre 2009, éditions SCÉRÉN.
                 
Frédéric Charpentier – « Les nouvelles normes, une évolution nécessaire », Technologie - Sciences et techniques industrielles, revue N° 151 de septembre et octobre 2007, éditions SCÉRÉN



 

 

Formation aux normes de cotation ISO

Formation au processus de caractérisation du produit.

Formation à l'écriture de la cotation 3D.

Formation à la métrologie.