Trinity | Sur la voie de la fabrication agile

Le glissement de la production de masse vers la production de produits personnalisés à plus haute valeur ajoutée en lots de plus en plus petits et avec des délais de plus en plus courts soulève de nouveaux défis pour de nombreuses PME manufacturières de l'UE. Malmar et Sirris vont démontrer la faisabilité technologique et économique des 'assistants de production cobotiques' reconfigurables pour la production de supports en tôle. Les résultats du projet pourront s'appliquer à d'autres PME manufacturières européennes.

Contexte

Le glissement de la production de masse vers la production de produits personnalisés à plus haute valeur ajoutée en lots de plus en plus petits et avec des délais de plus en plus courts soulève de nouveaux défis pour de nombreuses PME manufacturières de l'UE. Le producteur d'assemblages de tôle Malmar n'y échappe pas : la variété des pièces augmente tandis que la taille des lots baisse. Afin de rester compétitif (et même enregistrer de la croissance), Malmar veut fabriquer ses produits spécifiques au client dans des délais extrêmement courts. Pour atteindre cet objectif, Malmar envisage de déployer des cobots pour soutenir les opérateurs techniques dans leur travail en prenant en charge les tâches répétitives. L'opérateur peut ainsi se concentrer sur les tâches à valeur ajoutée (contrôle qualité, opérations complexes, etc.). Étant donné 1) la grande diversité des processus de production chez Malmar (découpe laser, pliage, soudage, polissage, taraudage, assemblage, etc.), 2) l'environnement de l'atelier (chaque produit peut nécessiter un acheminement différent) et 3) le modèle de production plus diversifiée à plus faible volume, une automatisation dédiée ou l'installation d'un cobot fixe sur chaque machine/cellule ne sont pas réalisables. Malmar souhaite plutôt utiliser les cobots comme assistants de production flexibles et reconfigurables (p. ex. une fois à la machine à plier, une autre fois à la cellule d'assemblage). En outre, cet assistant doit pouvoir être reconfiguré efficacement lorsque le portefeuille de produits s'étoffe (impliquant de nouveaux processus de production).

Objectif

La mise en œuvre d'assistants de production cobotiques reconfigurables permettra à Malmar d'automatiser certaines tâches répétitives/manuelles, afin que les opérateurs puissent se concentrer davantage sur l'amélioration de la qualité. L'environnement de travail sera davantage axé sur l'humain, rendant le travail plus attrayant, et les petites séries de produits pourront être fabriquées efficacement en termes de coûts et de temps. Les résultats du projet pourront s'appliquer à d'autres PME manufacturières européennes, afin de les rendre également plus agiles. Sirris assurera une large diffusion du démonstrateur et de ses composantes.

Approche

Malmar et Sirris vont démontrer la faisabilité technologique et économique des 'assistants de production cobotiques' reconfigurables pour la production de supports en tôle (requérant des opérations de pliage, de soudage par points et de taraudage). 

Bien que le nombre de déploiements de cobots ne cesse d'augmenter dans l'industrie, ils sont principalement programmés et utilisés pour une opération dédiée et restent attachés à une machine ou une cellule donnée (soudage cobotique, collage cobotique, etc.). L'industrie manufacturière ne recourt par encore à des assistants cobotiques réellement flexibles pour plusieurs machines. Les plates-formes existantes sont principalement adaptées à des tâches similaires (agilité limitée) ou surdimensionnées pour les PME manufacturières typiques. Le démonstrateur d'un assistant de production cobotique reconfigurable doit relever les défis suivants:
 

• Réaliser une plate-forme mobile (transportable manuellement) avec un cobot intégré et des accessoires (p. ex. des outils/pinces, un système de sécurité) qui peuvent s'arrimer facilement, mais avec précision aux différentes machines.
• Réaliser un connecteur E/S universel pour connecter numériquement et en toute sécurité l'assistant cobotique et la machine (pour l'échange de données).
• Réaliser un dispositif modulaire pour une variété de pièces (sans besoin de repositionnement/référencement sur chaque machine).
• Réaliser un système de pinces/outils permettant un changement rapide entre les pinces et outils spécifiques sur différentes machines.  
• Réaliser pour l'assistant de production cobotique une approche de programmation de bas niveau facile à utiliser par les opérateurs.

Les différents éléments de l'assistant de production cobotique seront mis au point et testés/démontrés dans le laboratoire applicatif de Sirris (situé à Diepenbeek, en Belgique). Ils seront ensuite intégrés et feront l'objet d'une démonstration dans l'usine de production de Malmar en Lituanie. Les éléments, démonstrations de faisabilité, principes et méthodologies développés seront rendus génériques, afin d'être applicables à d'autres processus de production (dans d'autres PME manufacturières).

Groupe cible

PME souhaitant produire de petites séries avec flexibilité.

Référence

Trinity RECOPRODAS: Reconfigurable Cobotic Production Assistant