First Article Inspection (FAI, AS9102) : le premier article en aéronautique

La First Article Inspection (FAI, ou inspection du premier article) est la vérification complète et documentée d'une pièce issue de la première production réalisée avec les moyens de série. Elle prouve que le procédé de fabrication sait produire une pièce conforme à toutes les exigences du plan et de la commande. En aéronautique, son contenu est défini par la norme AS9102, publiée en Europe sous le nom EN 9102. Le rapport FAI tient en trois formulaires : identification de la pièce, preuves sur la matière et les procédés, et mesure de chaque caractéristique. Un acheteur aéronautique l'exige avant toute livraison série, et à chaque changement significatif.

À quoi sert un premier article

Une pièce bonne n'est pas la même chose qu'un procédé bon. Un régleur habile peut obtenir une pièce conforme en tâtonnant, mais cela ne garantit pas que la millième sera conforme. Le FAI démontre que la combinaison complète de la production (gamme, programme, outillage, matière, sous-traitants de procédés spéciaux, contrôle) produit une pièce qui respecte la définition.

C'est aussi un exercice de rigueur documentaire. On y vérifie que chaque exigence du plan a été comprise, que les bonnes spécifications ont été appliquées, que la bonne matière a été utilisée et que les procédés spéciaux ont été réalisés par des sources approuvées.

La norme EN 9100, référentiel qualité de l'aéronautique, demande une vérification du processus de production ; l'AS9102 en fixe la méthode et les formulaires.

Les trois formulaires du rapport FAI

Formulaire 1 : identification de la pièce. Référence, indice de définition, désignation, fournisseur, numéro de série ou de lot de la pièce inspectée. Pour un sous-ensemble, il liste aussi les composants et leurs propres FAI.

Formulaire 2 : traçabilité du produit. Il recense la matière (avec le certificat correspondant, par exemple un certificat 3.1 selon l'EN 10204), les procédés spéciaux réalisés (traitement thermique, traitement de surface, soudage, contrôle non destructif) avec les fournisseurs qui les ont exécutés, les spécifications appliquées et les essais fonctionnels éventuels.

Formulaire 3 : caractéristiques. C'est le cœur du rapport. Chaque caractéristique de la définition (cotes, tolérances géométriques, états de surface, notes du plan, marquages) reçoit un numéro, reporté sur un plan « bullé ». Pour chacune, on indique l'exigence, le résultat mesuré, le moyen de mesure et la conformité.

Le plan bullé : rien ne doit manquer

La règle est simple et exigeante : toutes les caractéristiques de la définition doivent apparaître. Pas seulement les cotes fonctionnelles, mais aussi les tolérances générales, les chanfreins, les notes de bas de plan, les exigences de marquage, les spécifications de traitement.

En pratique, le contrôleur numérote chaque exigence sur une copie du plan. Une pièce simple compte quelques dizaines de bulles ; une pièce de structure usinée en compte parfois plusieurs centaines. Les définitions numériques sans plan, où les tolérances vivent dans la maquette 3D, demandent la même exhaustivité, avec des outils adaptés pour extraire les caractéristiques.

L'erreur la plus fréquente est l'oubli d'une note générale, par exemple « arêtes cassées 0,2 maximum » ou une tolérance générale de forme. Un FAI incomplet est refusé, et la livraison série attend.

Quand faut-il un FAI complet ou partiel

Le FAI se fait à la première production. Il est à refaire, en tout ou partie, quand quelque chose change dans ce qui le fondait :

• une modification de définition affectant la forme, l'ajustement ou la fonction ;
• un changement de procédé, de méthode, d'outillage ou de programme de commande numérique ;
• un déménagement de la production ou un changement de machine ;
• un changement de fournisseur pour un procédé spécial ou pour la matière ;
• une interruption de production prolongée, généralement deux ans ;
• une demande du client, par exemple après une non-conformité.

Quand le changement ne concerne que certaines caractéristiques, un FAI partiel, parfois appelé delta FAI, ne reprend que celles-ci, avec une référence au FAI d'origine.

Ce que l'acheteur doit vérifier

Un rapport FAI se lit avec un œil critique. Avant d'accepter, vérifiez :

• que l'indice de définition du formulaire 1 est bien celui de votre commande ;
• que chaque bulle du plan a sa ligne au formulaire 3, sans trou de numérotation ;
• que les résultats sont des valeurs mesurées, pas des mentions « OK » sur des cotes tolérancées ;
• que les procédés spéciaux ont été réalisés par des sources approuvées, souvent accréditées Nadcap, et que les certificats sont joints ;
• que la matière et sa coulée correspondent au certificat.

Pour la série, le FAI ne remplace pas la surveillance courante. Il se complète d'un plan de contrôle, qui définit ce qu'on mesure ensuite, à quelle fréquence et avec quels moyens.

Qui réalise le FAI, et avec quels moyens

Le FAI est établi par le fournisseur qui fabrique la pièce, sous la responsabilité de son service qualité. Pour une pièce usinée, les mesures passent le plus souvent par une machine de mesure tridimensionnelle, complétée par des moyens conventionnels : micromètres, tampons, bagues, rugosimètre. Chaque moyen utilisé doit être étalonné et identifiable dans le rapport.

Quand une partie du travail est sous-traitée, par exemple un traitement de surface, le fournisseur principal intègre les certificats de son propre sous-traitant au formulaire 2. Il reste responsable de l'ensemble. Le rapport final est signé, daté et archivé avec la pièce de référence ou ses enregistrements, pour pouvoir être présenté lors d'un audit du client.

Le FAI dans une consultation

Si vous consultez des ateliers pour une pièce aéronautique, annoncez l'exigence dès la demande de prix : « FAI selon AS9102 à fournir avant livraison série ». Elle a un coût, surtout sur une pièce complexe où le contrôle tridimensionnel et la rédaction prennent plusieurs heures, et un atelier qui ne l'a pas chiffré le découvrira plus tard.

Les ateliers habitués à la filière aéronautique ont des contrôleurs formés à cette démarche. Vous pouvez lancer une demande de devis auprès d'ateliers d'usinage en précisant l'exigence FAI et les procédés spéciaux nécessaires.