JTEKT teste la faisabilité de trois possibilités d’automatisation

Pour conserver une longueur d’avance sur la concurrence au niveau mondial, le fournisseur de l’industrie automobile JTEKT a étudié la possibilité d’optimiser davantage sa production grâce à l’automatisation intelligente. Il a effectué, à cette fin, trois études de faisabilité pour différentes tâches au sein de sa production. 

L’innovation et l’automatisation intelligente occupent une place centrale depuis déjà plusieurs années chez JTEKT Torsen Europe, dans la ville wallonne de Strépy-Bracquegnies. Cette entreprise est le leader mondial du marché de la fabrication de différentiels à glissement limité pour véhicules avec entraînement à quatre roues motrices. Une activité pour laquelle elle emploie 180 collaborateurs.

Les différentiels qu’elle produit répartissent la puissance du moteur sur les roues afin de procurer une meilleure dynamique de conduite. Ils fonctionnent de façon 100 % mécanique et comprennent une série d’engrenages complexes en acier à dentures intérieures et extérieures. Pour rester compétitif, une optimisation plus avancée s’impose. C’est pourquoi JTEKT a examiné la possibilité d’automatiser davantage sa production et a, pour ce faire, demandé conseil auprès de Sirris. Les deux entreprises ont étudié ensemble la mise en service d’un VGA pour le transport, ainsi que l’automatisation du contrôle qualité et de l’assemblage.

Les VGA, une aide logistique

Dans un premier lieu, Sirris et JTEKT ont examiné la possibilité de transporter les outils des MOCN vers et à partir de affûtage au moyen d’un VGA (véhicule à guidage automatique) pourvu d’un cobot. Un panorama des techniques de navigation potentielles a été présenté. Un VGA à cartographie intégrée s’est avéré être la solution le plus flexible. Avec les machines-outils, le temps alloué au trajet s’est révélé largement suffisant.

Une fois le VGA placé dans la position désirée, le cobot, doté d’une caméra 2D, saisit et pose les outils de façon suffisamment précise et rapide. Les rayonnages à outils doivent, pour ce faire, afficher un marquage (par ex. un code QR) auquel on peut se référer. Un scénario a été élaboré afin d’étudier les différentes possibilités de réalisation concrète de cette tâche et de définir le VGA qui s’en chargerait le mieux. Sirris a donc mis JTEKT en relation avec des fournisseurs potentiels de VGA adaptés.

À l’issue de cette étude, JTEKT disposait d’une bonne vue d’ensemble des différents VGA commercialisés ainsi qu’une indication de l’ordre de grandeur des investissements.

Contrôle qualité

La deuxième demande d’automatisation se situait au niveau du contrôle qualité. Au sein de la zone de production, les produits font l’objet d’un contrôle manuel à plusieurs niveaux : dimensions, rugosité, etc. Ils sont alors transportés sur des palettes, puis testés et préparés pour l’emballage. JTEKT a cherché à savoir si les tâches (ou certaines d’entre elles) effectuées actuellement par les contrôleurs qualité pouvaient être assurées par des cobots.

En raison de leur large éventail, il fallait d’abord opérer une sélection. L’entreprise s’est ainsi interrogée sur la capacité d’un cobot à procéder à des mesures de surface sur des engrenages en les maintenant sous un comparateur. Cette solution s’est révélée parfaitement possible, même si le cobot était bien plus lent qu’un opérateur humain. Une alternative a donc été proposée : le recours au système de mesure 3D compact Ko-ga-me de Mitutoyo. Les tests ont montré que ce dernier permettait d’obtenir un temps de cycle et des mesures conformes aux souhaits de l’entreprise.

On a également vérifié si un cobot pouvait réaliser des tests TOR (« tout ou rien ») sur les calibres. Puisque les tests initiaux effectués sur un petit lot se sont révélés positifs, la période de test s’est rallongée avec un nombre bien plus élevé de produits à tester. Outre une plus grande précision d’exécution des tests, le cobot pouvait aussi les réaliser avec une qualité constante, car la procédure de mesure par pièce à tester reste identique.

Sur la base de cette étude de faisabilité, JTEKT a décidé d’acquérir un Ko-ga-me et un cobot Kuka LBR iiwa pour épauler les professionnels lors des tests qualité. L’implémentation est en cours.

Assemblage

Un troisième test concernait l’assemblage au sein de deux chaînes de production qui s’effectue encore manuellement à l’heure actuelle. Il portait ici sur les carters, composés de différents sous-éléments qu’il faut encastrer les uns dans les autres par rainures et languettes. JTEKT a voulu savoir si cette partie de sa production pouvait être assistée par un cobot. Sirris a mis sur pied un dispositif de test avec deux cobots : un UR10 (Universal Robots) pour les opérations pick&place, et un LBR iiwa 14 (KUKA) pour les opérations sensibles à la pression.

Le LBR iiwa 14 s’est avéré suffisamment sensible pour le travail à accomplir, mais ne respectait pas le temps de cycle maximal souhaité. Pour pallier ce défaut, on a testé un montage dans lequel quatre assemblages ont été simultanément effectués. De cette façon, l’un des deux cobots ne devait pas attendre l’autre et pouvait travailler dans les limites du temps de cycle maximal.

Ces informations permettent à JTEKT de procéder au tour de table.