Des visites d’usines effectuées chez des manufacturiers de meubles et d’armoires de cuisine ont permis de constater l’utilisation de plusieurs systèmes d’assemblage de caissons. Le choix d’un système peut être justifié pour des raisons d’ordre général telles que l’adaptation du système aux procédés de fabrication ou encore la volonté d’éliminer l’utilisation de colle dans l’assemblage des caissons. Les différents systèmes utilisés par l’industrie semblent satisfaire aux exigences de solidité bien qu’une certaine variation de la performance soit attendue. Par contre, les coûts de fabrication peuvent varier de façon significative selon les systèmes d’assemblage utilisés.
Le premier objectif du projet consistait en l’évaluation de la performance mécanique de différents systèmes d’assemblage utilisés par l’industrie du meuble et des armoires de cuisine. Les visites industrielles effectuées au préalable ont permis d’identifier neuf systèmes d’assemblage intéressants à évaluer. Ces systèmes ont été évalués à l’aide de quatre tests mécaniques en laboratoire, en considérant deux grades de panneaux de particules : M-2 et LD8. Les tests mécaniques consistaient en des efforts en cisaillement, en flexion et en traction appliqués sur les systèmes à l’étude. Les résultats des tests mécaniques démontrent que le niveau de performance d’un système peut varier selon le test réalisé. Toutefois une analyse de l’ensemble des quatre tests mécaniques réalisés avec les deux grades de panneaux permet de témoigner des observations suivantes :
La bonne performance générale du système par goujons et colle qui est couramment utilisé dans l’industrie du meuble et des armoires de cuisine.
La très bonne performance du système par goujons, colle et vis enchâssées qui élimine ainsi l’utilisation de serres et les délais nécessaires au collage.
La faible performance mécanique du système d’assemblage par agrafes qui est néanmoins très utilisé dans l’industrie pour l’assemblage de composants non visibles.
La performance moyenne des systèmes à cames et à tenon mortaise par rapport aux autres systèmes à l’étude. Test statistique à l’appui, le niveau de performance de ces systèmes se retrouve inférieur au système à goujons et colle, mais quand même supérieur au système par agrafes.
Finalement, les résultats démontrent une réduction du niveau de performance des systèmes suite à l’emploi d’un panneau de grade inférieur.
Le second objectif du projet a consisté en une étude comparative des temps d’assemblage d’une cuisine modèle selon trois procédés de fabrication différents :
Procédé no 1
Scie à panneaux à commande numérique
Centre d’usinage à commande numérique
Perçage sur chant et insertion de goujons
Assemblages des caissons par goujons et colle
Procédé no 2
Défonceuse à commande numérique table nesting
Perçage et insertion de goujons
Assemblages des caissons par goujons et colle
Procédé no 3
Assemblage par tenon mortaise
Les résultats ont mis en valeur l’impact important propre à l’emploi d’une table nesting de modèle double sur la réduction des temps de fabrication en usines. En effet, le remplacement d’une scie à panneaux et d’un centre d’usinage par une table nesting double résulte en une réduction des temps d’opérations machines de 38,5 % avec l’emploi d’un système d’assemblage par goujons, réduction de 12 % dans le cas du remplacement par une table nesting simple. En considérant l’emploi d’une table nesting double, la substitution du système d’assemblage à goujons par le système tenon mortaise résulte en une diminution de 20 % des temps d’opérations machines. Toutefois cette réduction pourrait être atténuée par un temps d’assemblage plus long des caissons par tenon mortaise.