Fabrication en mode « lights-out » pour ateliers CNC : FAQ et guide d'implémentation

La fabrication en mode « lights-out » est à la portée des ateliers de machines CNC grâce aux cobots pour le chargement de machines. Notre blog explique comment commencer.

Vous avez probablement entendu parler ou lu à propos de la fabrication en mode « lights-out ». Souvent, le terme s'accompagne d'une image d'un sol d'usine animé avec rangée sur rangée de grands robots et de bandes transporteuses de ligne d'assemblage sans un être humain en vue. Mais cette configuration entièrement automatisée est-elle réaliste pour les ateliers de machines CNC de petite à moyenne taille ?

Dans ce blog, nous répondrons à certaines questions courantes sur la fabrication en mode « lights-out » afin que vous puissiez faire un choix éclairé.

Qu'est-ce que la fabrication en mode « lights-out » ?

Le concept de « fabrication lights-out » implique des systèmes de production entièrement automatisés d'équipements et de robots qui fonctionnent en continu sur une période de plusieurs heures, sans interaction ni supervision humaine, pour accomplir toutes les tâches de fabrication.

Bien sûr, il n'est pas nécessaire d'éteindre les lumières littéralement, bien que ce soit techniquement possible. C'est parce que ceux qui font le travail, les machines, n'ont pas besoin de voir ce qu'elles font comme le font les gens. Chaque mouvement et tâche (par exemple, vitesse, angles de coupe, timing, placement des pièces brutes) est préprogrammé et rappelé de la mémoire informatique.

Cette approche de la fabrication est flexible. Elle peut être utilisée avec une seule ligne de production ou une installation entière. Les ateliers peuvent compter sur une production entièrement automatisée comme méthode principale d'opérations ou l'utiliser sélectivement pour augmenter la production entre les quarts ou pour ajouter des quarts après les heures sur une base selon les besoins.

Et peut-être le meilleur de tout, comme les machinistes ne sont pas impliqués dans ces quarts supplémentaires, il n'y a pas d'horaires à coordonner, pas d'heures supplémentaires à payer, et pas de travailleurs supplémentaires à embaucher – mais vous obtenez toujours la productivité étendue dont vous avez besoin, quand vous en avez besoin.

Quelle technologie permet aux ateliers de machines CNC de se lancer dans la fabrication lights-out ?

Implémenter l'automatisation dans votre production peut sembler intimidant au début, mais rappelez-vous que même les processus de fabrication les plus complexes peuvent être décomposés en une série d'étapes ou de tâches. Identifier les points individuels où la production ralentit, les travailleurs se distraient, ou des erreurs se produisent est la clé pour savoir où l'automatisation et la robotique auront le plus grand impact.

Pour de nombreux ateliers de machines CNC, s'occuper de l'équipement des machines CNC représente cet ensemble critique de tâches. Les travailleurs doivent charger correctement les pièces à chaque fois, attendre que le cycle s'exécute, changer les pièces, et maintenir le processus en mouvement rapide. C'est un travail répétitif qui peut être difficile à maintenir pour les gens sur un quart entier. Et si le travail est ennuyeux ou l'ergonomie est mauvaise, cela le rend encore plus difficile.

Les robots collaboratifs, ou cobots, comme l'OB7 de Productive Robotics, vous permettent d'obtenir plus de vos machines CNC. La technologie cobot est particulièrement adaptée au chargement de machines pour ces raisons :

• Mouvement multi-axes. Chaque axe ou articulation sur un bras robotique l'aide à manœuvrer dans son environnement et à faire le travail. Bien que de nombreux cobots aient six axes, l'OB7 en a sept. Cette articulation supplémentaire le rend plus comme un bras humain qui peut contourner les obstacles. Cela signifie que vous pouvez le monter où il s'adapte le mieux à une station de travail (c.-à-d., pas nécessairement directement devant la machine CNC) et il peut encore atteindre où il doit aller sans bloquer l'accès à la machine.
• Facilité d'installation et de configuration. Les cobots ne nécessitent pas de codage ou de programmation compliqués pour fonctionner. Il suffit d'« enseigner » au bras quoi faire en le déplaçant à travers les mouvements et en stockant les instructions avec une interface intuitive de glisser-déposer. Les opérateurs peuvent facilement affiner ou réviser les instructions ou enseigner un nouveau travail au bras.
• Sécurité autour des humains. Les cobots ont une fonctionnalité intégrée de limitation de puissance et de force, ce qui signifie qu'ils peuvent être réglés pour se déplacer à des vitesses lentes quand les humains sont à proximité (parfois appelé mode collaboratif). Ils peuvent aussi être réglés pour se déplacer plus vite quand ils travaillent sans surveillance. La plupart incluent également des capteurs qui peuvent détecter la présence d'une personne ou d'un membre et ralentir ou s'arrêter automatiquement pour éviter les collisions. Ces fonctionnalités de sécurité sont ce qui les rend vraiment collaboratifs et sûrs pendant les opérations régulières avec personnel ainsi que dans les paramètres sans surveillance, lights-out.
• Répétabilité innée. Par sa nature même, une fois qu'un cobot est « enseigné » ce qu'il doit faire, il rappellera les instructions de travail et les exécutera avec précision et constance jusqu'à ce qu'on lui dise d'arrêter. Contrairement à un travailleur humain, les cobots maintiennent une productivité stable sans pauses, distractions, périodes de repas ou jours de congé.

Quels sont les avantages de la production lights-out ?

Il y a de nombreux avantages associés à la production lights-out, même pour les petits ateliers de machines CNC, notamment :

• Maintenir la broche de la machine CNC en rotation. Plus vos machines CNC ont de temps de fonctionnement, plus vous pouvez produire de produits. La capacité de faire fonctionner les machines sans surveillance vous aide à prendre de l'avance, à rattraper le retard et à saisir de nouvelles opportunités.
• Résoudre les problèmes qui accompagnent les postes non pourvus. Si vous ressentez les effets de la pénurie de main-d'œuvre dans le secteur manufacturier, un cobot peut vous aider à faire le travail à une fraction du coût.
• Gagner en flexibilité dans votre production. Avec un cobot, vous pouvez augmenter la production en changeant entre différents travaux. Au lieu d'avoir le cobot fixé à une tâche, vous pouvez facilement lui enseigner un nouveau travail ou le rouler vers une autre station de travail.
• Former les travailleurs existants pour des tâches plus complexes ou de niveau supérieur. Avec un cobot, vous pouvez confier le travail banal et répétitif et laisser le robot prendre en charge ces tâches. Ce faisant, les employés peuvent maintenant superviser les cobots s'occupant des machines CNC, apprendre la programmation CNC, et travailler sur d'autres processus au sein de la production.
• Améliorer les problèmes de qualité dus au mauvais chargement ou autres erreurs. Un cobot répète la même tâche exactement de la même manière, donc il réduit considérablement les erreurs de chargement, de transfert de pièces, etc. Avec un cobot, les rebuts sont réduits et la qualité est améliorée.

Par où commencer ?

Productive Robotics a l'expertise pour vous aider à sélectionner le bon cobot pour votre application CNC. Fraiseuses, tours, coupeurs laser ou plasma, machines EDM et plus bénéficient du chargement de machine automatisé.

Chaque membre de la famille de cobots OB7 est facile à installer et à configurer vous-même, et notre service de support technique est toujours disponible pour vous aider à travailler sur les spécificités de votre application.

Il ne reste qu'une question - êtes-vous prêt à obtenir plus de vos machines CNC ? Contactez-nous pour planifier une démo ou discuter de votre application.