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Combinaison de la métrologie 3D et de la réalité augmentée pour le contrôle de la qualité des assemblages dans la construction modulaire

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Bounaouara, Wafa (2023). Combinaison de la métrologie 3D et de la réalité augmentée pour le contrôle de la qualité des assemblages dans la construction modulaire. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Dans la construction modulaire de bâtiments, le contrôle géométrique et dimensionnel des modules assemblés en usine est un processus crucial. En effet, le contrôle des caractéristiques clés (ex. les dimensions hors-tout, l’erreur d’équerrage, le parallélisme entre le plafond et le plancher, etc.) est incontournable pour assurer la conformité du module comme tel, et aussi pour l’estimation des cales d’ajustement lors de l’empilement des modules sur site.

Traditionnellement, ce processus est assuré par des mesures manuelles et des outils spécialisés. Si nécessaires, les opérations d’ajustement et de correction sont réalisées a posteriori impliquant ainsi des carences de productivité.

L'avènement de la métrologie 3D à moyenne et grande échelle offre une alternative prometteuse puisqu'elle permet des mesures précises in situ. Aussi, la réalité augmentée permet la projection immersive d'informations et d'instructions de guidage. Ces deux technologies combinées offrent donc un potentiel pour améliorer les performances du procédé d’assemblage.

L’objectif de ce projet est de présenter une preuve de concept d'une solution qui combine la photogrammétrie industrielle et la réalité augmentée dans le but d’intégrer le contrôle de la qualité dimensionnelle et géométrique au processus d’assemblage des modules en usine. Le système proposé offre aux opérateurs et opératrices des informations utiles et en temps réel. Il projette les données de mesure lors du positionnement et ajustement des pièces de l’assemblage et il permet aussi de documenter le résultat du processus d’inspection. Des tests ont été menés en laboratoire et en usine pour évaluer la convivialité du système et identifier les pistes d’amélioration pour l’implémentation future du système.

Titre traduit

Combining 3D metrology and augmented reality for assembly quality control in modular construction

Résumé traduit

In modular construction, the geometric and dimensional quality control of factory-assembled modules is crucial. Controlling key characteristics (e.g., overall dimensions, squareness error, and the parallelism of ceilings and floors) is essential to ensure a module’s conformity with the technical specifications and estimate the adjustment shims needed when stacking modules on-site.

Traditionally, this process is carried out using manual measurements and specialized tools. If necessary, adjustments and corrections are made a posteriori, which leads to a loss of productivity.

The advent of medium- and large-scale 3D metrology offers a promising alternative, since it makes it possible to take precise measurements in situ. Augmented reality also enables the immersive projection of information and guidance instructions. When combined, these two technologies offer the potential to improve manufacturing performance.

The aim of this project is to present a proof of concept of a solution that combines industrial photogrammetry and augmented reality to integrate dimensional and geometric quality control into the module assembly process in the factory.

The proposed system offers an immersive experience by projecting measurement data in real time when assembly parts are being positioned and adjusted, and also supports the documenting of inspection results. Laboratory and factory tests were conducted to assess the system’s user-friendliness and identify areas for improvement for future implementation.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise en génie de la production automatisée". Comprend des références bibliographiques (pages 91-95).
Mots-clés libres: métrologie 3D, réalité augmentée, construction modulaire, photogrammétrie
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Rivest, Louis
Codirecteur:
Codirecteur
Tahan, Antoine
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la production automatisée
Date de dépôt: 01 févr. 2024 19:04
Dernière modification: 01 févr. 2024 19:04
URI: https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3377

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