Comment un robot collaboratif a aidé Wisconsin Plastics à booster l'efficacité et valoriser les travailleurs

Quand l'équipe de Wisconsin Plastics Inc. (WPI) a rencontré pour la première fois son nouveau collègue — un robot collaboratif UR5 d'Universal Robots — ils craignaient qu'il ne les remplace. Aujourd'hui, ils le voient comme catalyseur d'efficacité accrue.

« Initialement tous étaient concernés par les robots les remplaçant », dit le responsable d'usine Carl Bartle. « Une fois qu'ils ont réalisé que le robot était là pour aider notre propre efficacité, il y a eu beaucoup d'enthousiasme. »

Basée à Green Bay, WPI est un fabricant sous‑traitant spécialisé en injection et assemblage, et produit aussi sa propre ligne de distributeurs d'essuie‑mains. Pour tester le potentiel des cobots, l'entreprise a choisi l'une de ses lignes d'assemblage les plus complexes comme pilote.

« Nous avons choisi l'une de nos lignes d'assemblage les plus compliquées pour le cobot, celle qui avait en fait l'interaction humaine la plus intense et le taux le plus variable », explique Bartle. « Si nous pouvions réussir là, nous pouvions tout faire. »

MAINTENIR LE RYTHME

Un concept clé pour WPI était de maintenir un taux de production stable, répétable — « pas faire travailler les employés plus vite, mais créer un process qui reste dans les temps ». La ligne distributeur‑essuie‑mains, où le cobot fut d'abord déployé, nécessitait auparavant que les pièces soient moulées dans un bâtiment, emballées, puis déplacées rue d'en face vers l'installation d'assemblage. Cette configuration était inefficace et risquée : une pénurie de personnel d'assemblage pouvait arrêter toute la ligne. En séparant la machine d'injection de la zone d'assemblage, l'entreprise a pu continuer à mouler pièces même si le personnel d'assemblage manquait.

Contrairement à beaucoup de cobots opérant en isolation, l'UR5 de WPI est positionné entre deux machines d'injection produisant le corps et le couvercle du distributeur. Le robot retire les pièces moulées, les place sur un fixture de tampographie pour le premier logo, bascule les boîtiers sur un second fixture pour un second logo, puis pivote pour déposer les pièces sur un convoyeur pour assemblage final. Voir la cellule en action ici.

« En ayant le robot entre les deux, nous avons réduit l'empreinte de la ligne d'assemblage », note Bartle. « Le cobot peut effectuer multiples tâches en moins d'espace qu'une ligne humaine n'en requerrait. »

WPI a aussi installé une nouvelle tampographe et fixtures d'intégration sur mesure. Les moules bi‑cavités permettent au robot de saisir les deux pièces depuis une orientation unique via un fixture rotatif, fluidifiant le flux de travail.

L'empreinte humaine a significativement diminué. Sans besoin de tables d'assemblage séparées, les ouvriers combinent composants directement depuis le convoyeur. « Ce n'est pas une réduction dramatique de surface, mais la ligne est maintenant une cellule compacte, courte, juste à l'extérieur de l'empreinte machine », explique Bartle.

Le débit a augmenté car le cobot établit un rythme constant que les ouvriers peuvent suivre. « Les machines tournent à vitesse fixe, alors que le rythme humain fluctue », dit Bartle. « Le cobot maintient le rythme stable, permettant à notre équipe de garder cette cadence. »

PLUS DE COBOTS À VENIR

Après les appréhensions initiales dissipées, la main‑d'œuvre de WPI a adopté la technologie et cherché des moyens d'étendre son rôle. « Les assembleurs sur la ligne étaient ceux proposant des idées — où positionner le robot, quel côté prélever, comment orienter le convoyeur », dit Bartle. « Leur input a poussé l'intégration au niveau supérieur. »

Le succès a déclenché des plans pour ajouter quatre UR cobots supplémentaires sur les prochaines années. Bartle reconnaît qu'impliquer l'équipe fabrication, superviseurs de quart et techniciens atelier plus tôt aurait accéléré le processus.

Pour l'avenir, WPI envisage d'utiliser cobots pour transport pièces et emballage assemblages finis. « Nous pouvons automatiser tâches répétitives à faible qualification, libérant main‑d'œuvre qualifiée pour jobs plus complexes », dit‑il. « Cela crée aussi des opportunités pour programmeurs robots. »

« C'est une opportunité de transformer comment nous utilisons notre main‑d'œuvre », conclut Bartle. « En supprimant tâches fastidieuses, nous permettons aux employés de s'attaquer à travail à plus haute valeur et nous aident à grandir dans une ère où nous manquons souvent de personnel. »

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