Adieu à l'ancienne chaîne de montage :l'automatisation modifie les processus de fabrication dans l'industrie automobile

Automatica, le principal salon mondial de l'automatisation et de la robotique intelligentes, aura lieu à Munich du 16 au 19 juin.

L'un des principaux objectifs de l'événement sera de rendre la production automobile plus flexible.

De nombreux exposants présenteront des alternatives à la production conventionnelle à la chaîne avec une technologie de convoyeur stationnaire, par exemple des systèmes de transport sans conducteur et, bien sûr, des cobots pour les applications de collaboration homme-robot.

L'industrie automobile est en pleine mutation. La discussion sur la technologie d'entraînement du futur bat son plein. Certains constructeurs misent sur l'électromobilité, d'autres l'utilisent plutôt comme technologie de transition.

Dans le même temps, les véhicules à combustion semblent plus durables, du moins pour le moment, qu'on ne le pensait auparavant.

De plus, les nouvelles générations de moteurs diesel dotés d'une technologie de filtrage hautement efficace ont des émissions nettement inférieures à celles de leurs prédécesseurs. D'autres futures alternatives de propulsion sont les carburants synthétiques, l'hydrogène et les piles à combustible.

Comment ce scénario affecte-t-il la production automobile hautement automatisée ? Qu'est-ce que cela signifie pour les fournisseurs de technologies de robotique et d'automatisation ? En d'autres termes, à quoi ressemble la production automobile du futur ?

La diversité des technologies d'entraînement et l'incertitude qui en résulte font qu'il est difficile pour les constructeurs automobiles de répondre à ces questions.

Mais une chose est sûre :sans solutions d'automatisation hautement flexibles et en réseau numérique, les défis de l'avenir ne peuvent être maîtrisés.

Des solutions durables et compatibles avec l'industrie 4.0 sont demandées pour aider les constructeurs automobiles, les fournisseurs de niveau 1 et les fournisseurs de systèmes du monde entier à mettre en œuvre des structures de fabrication de pointe.

Élimination de la technologie de convoyeur stationnaire

automatica, le salon leader de la technique d'automatisation, présente les technologies adaptées à cet effet. Beaucoup de ces solutions ont en commun l'élimination de la technologie de convoyeur stationnaire.

Cela signifie un véritable changement de paradigme, car la chaîne de montage domine la fabrication automobile depuis plus de cent ans.

Aujourd'hui, les constructeurs automobiles et les planificateurs d'usine recherchent des alternatives à cette technologie hautement efficace mais aussi inflexible.

Les premiers pas ont déjà été faits il y a des années dans la construction de carrosseries. Les robots qui y sont utilisés non seulement soudent, rivetent et collent, mais ils maintiennent et transportent également les carrosseries pendant que leurs « collègues » de la machine les traitent.

L'un des effets secondaires positifs :lorsque vous changez de modèle, vous n'êtes pas obligé de mettre au rebut l'ensemble des lignes de production, mais uniquement de reprogrammer les robots.

Nouvelle ère non seulement dans la production automobile

Ce principe s'applique désormais également à l'assemblage final. Porsche le démontre avec sa nouvelle usine de production Taycan à Zuffenhausen.

Selon Albrecht Reimold, responsable de la production de l'entreprise, la chaîne de montage y a été pratiquement supprimée. Au lieu de cela, les véhicules passent par la production sur des systèmes de transport sans conducteur, également appelés véhicules guidés autonomes (AGV), et sont par conséquent complétés étape par étape.

Cela augmente considérablement la flexibilité. La vitesse des AGV est tout aussi variable que le temps qu'ils passent aux postes de montage; en théorie, les véhicules ne doivent pas tous emprunter le même chemin de production. De plus, plusieurs modèles ou dérivés peuvent être produits sans problème sur une seule et même ligne.

Le spectre complet de l'automatisation flexible

Cela montre que la flexibilité est l'atout principal, et ce n'est pas seulement vrai pour la production automobile.

Markus Uellendahl, associé principal du conseil en gestion chez Porsche Consulting, déclare :"Nous verrons également une rupture avec les chaînes de production automatisées traditionnelles dans d'autres secteurs industriels.

"Dans l'usine intelligente du futur proche, des systèmes de transport flexibles tels que les AGV faciliteront l'adaptation des processus de production et de logistique.

« Dans la forme de mise en œuvre la plus cohérente, les produits fabriqués contrôlent automatiquement les stations d'assemblage actuellement disponibles sur les systèmes de transport autonomes. Les algorithmes et l'intelligence artificielle soutiennent la planification et rendent la prise de décision plus efficace."

Selon Uellendahl, la convertibilité accrue de l'usine intelligente réduit encore les investissements ultérieurs.

Les entreprises qui poursuivent stratégiquement cet objectif peuvent tirer parti activement des changements apportés aux produits et aux processus pour obtenir un avantage concurrentiel et s'adapter plus rapidement à l'évolution des exigences du marché et des conditions générales.

À automatica, de nombreux fournisseurs montreront comment mettre en œuvre une production intelligente en réseau numérique.

Outre les robots, les systèmes de vision industrielle industriels, les pinces et les unités de positionnement, les capteurs et les commandes électroniques jouent également un rôle central dans ce contexte.

Le salon offre une occasion unique d'examiner tous ces groupes de produits de manière ciblée.

Les cobots placent les travailleurs sur le devant de la scène

En outre, un autre développement peut être observé chez automatica :les concepts d'automatisation modernes ne se passent pas de travailleurs, mais les placent au contraire sur le devant de la scène.

Les exosquelettes et les cobots soulageront physiquement les charges des employés. Le plus grand saut de développement est à attendre dans le domaine des cobots. Des fabricants de robots établis ont déjà présenté des solutions révolutionnaires à automatica 2018 et de nombreux autres développements seront présentés en 2020.

Par exemple, le fabricant japonais de robots Fanuc présentera à Munich un tout nouveau cobot.

Des solutions HRC tournées vers l'avenir sont également attendues d'Universal Robots, Kuka, Yaskawa, ABB, Stäubli et de nombreux autres exposants.

Les visiteurs peuvent également être particulièrement impatients de découvrir les différents nouveaux exposants tels que Han's Robot, Hanwha Precision Machinery, Techman Robot, Convertible Robots et Yuanda Robotics.

Les robots collaboratifs sont depuis longtemps devenus monnaie courante dans la pratique, comme chez Opel à Eisenach :un cobot du fabricant danois Universal Robots y visse des compresseurs de climatisation sur des blocs moteurs.

Immédiatement à côté des employés, sans clôture de séparation, le robot serre trois vis toutes les deux minutes à 22 Newton mètres exactement pendant que ses collègues humains continuent d'effectuer les travaux les moins stressants en amont et en aval.

Autre exemple :en collaboration avec BMW à Dingolfing, Kuka a créé une solution robotisée facilitant le travail des employés qui soulèvent des engrenages coniques pesant jusqu'à 5,5 kg et les montent dans les transmissions de l'essieu avant avec une précision millimétrique.

Auparavant, ils le faisaient manuellement, mais aujourd'hui, le collègue robot sensible LBR iiwa les assiste. Il est suspendu à une construction en acier élancée et se passe de capteurs externes, car un système de capteur de couple commun est actif sur ses sept axes.

Christoph Hock, responsable de la collaboration homme-robot chez Kuka Systems, déclare :"Nous verrons beaucoup plus d'applications de ce type dans l'industrie automobile à l'avenir.

"A une époque où le nombre de variantes augmente, c'est un avantage concurrentiel évident de pouvoir adapter la production de manière optimale à l'utilisation des capacités requise, par exemple à l'aide d'unités HRC flexibles."

automatica fournira en juin un aperçu complet de la manière dont la nouvelle flexibilité peut être mise en œuvre de manière pratique, et pas seulement dans la production automobile.

Image principale :Le principe de la production automobile flexible sans chaîne de montage peut également être appliqué à d'autres secteurs industriels. Photo :Conseil Porsche