La stratégie Industrie 4.0 d'Eaton : stimuler l'innovation dans la fabrication

L'Industrie 4.0, la soi-disant quatrième révolution industrielle, englobe une vaste gamme de technologies de pointe et de nouvelles méthodologies, qui, lorsqu'elles sont correctement implémentées, ont le potentiel de modifier dramatiquement le paysage manufacturier tel que nous le connaissons.

Le Groupe Véhicules d'Eaton a commencé à développer sa stratégie Industrie 4.0 à son installation de Kings Mountain, Caroline du Nord. La première technologie utilisée était la fabrication additive polymère, qui a été utilisée pour produire des dispositifs de fixation, de qualité et de sécurité. À long terme, le Groupe Véhicules d'Eaton envisage l'Industrie 4.0 comme la technologie opérationnelle et informationnelle permettant des systèmes de production autonomes composés de robots avancés, fabrication additive, simulation numérique, et développement d'applications rapide. Cela se produit par la collecte et l'analyse de données (big data) en tirant parti du cloud computing, et englobe toute la chaîne de valeur, incluant fournisseurs, usines et clients dans une relation pleinement intégrée.

Le plan Industrie 4.0 du Groupe Véhicules d'Eaton

Notre plan se concentre sur cinq technologies opérationnelles – fabrication additive, intégration de systèmes, simulation, robots autonomes et réalité augmentée. Avec la fabrication additive, le Groupe Véhicules d'Eaton vise à améliorer la sécurité, la qualité et l'efficacité en concevant et produisant des outils, poka-yokes et gabarits en interne, ce qui offre des délais plus courts, des coûts d'achat réduits et des solutions hautement personnalisées. Les délais peuvent être réduits de semaines à jours, tandis que les coûts peuvent être réduits de milliers à centaines.

Dans un effort pour réduire la maintenance, la réparation et les opérations (MRO), les stocks et les coûts de main-d'œuvre, tout en augmentant la performance, réduisant les délais et améliorant la qualité, le Groupe Véhicules a implémenté un système d'exécution de fabrication (MES). Cela interconnecte les systèmes et machines de l'usine pour collecter, analyser et rapporter l'information en temps réel, optimisant la gestion du terrain d'usine. Le MES se concentre sur le logiciel de fabrication intégrée par ordinateur (CIM) utilisé en temps réel pour documenter, contrôler et gérer un processus de fabrication entier qui inclut machines, personnel et services de support. Les applications MES suivent les activités et ressources, lient l'administration aux activités du terrain d'usine, et sont souvent intégrées avec d'autres applications, comme la planification des ressources d'entreprise, utilisées dans les achats, l'expédition-réception, le contrôle des stocks, et la maintenance et la planification.

Simulation et automatisation

Pour augmenter la productivité, Eaton utilise des applications de simulation numérique pour définir quelle solution et/ou combinaison de facteurs mènera à la plus haute production. Ces applications lui permettent de faire tourner plusieurs scénarios en changeant des paramètres tels que le nombre d'opérateurs, la matière en cours de processus, les temps de cycle, ou le travail standardisé de l'opérateur. Les applications sont utilisées pour définir de nouvelles cellules de fabrication et lignes d'assemblage ou pour redessiner les existantes. Dans la majorité des cas, le Groupe Véhicules voit des augmentations de productivité de 10 à 30 % via une production plus élevée des employés.

La stratégie robotique d'Eaton inclut trois éléments : cobots (robots collaboratifs), véhicules à guidage automatisé autonomes et cellules de forge intégrées automatisées.

Les cobots sont des robots destinés à interagir avec les humains dans un espace partagé ou à travailler en sécurité à proximité. Ils peuvent manipuler en toute sécurité des tâches complexes et dangereuses, et améliorer la cohérence et la précision pendant le processus de fabrication.

Pour améliorer la cohérence du flux de fabrication et éliminer le besoin de chariots élévateurs et autres machines de transport opérées par des humains, Eaton utilise des véhicules à guidage automatisé autonomes (AAGV). En plus d'améliorer le flux de matériaux à travers une installation de fabrication, les AAGV éliminent les dommages aux structures et produits, et augmentent la sécurité et réduisent les coûts.

Pour augmenter le nombre d'opérations de forge qui peuvent être effectuées par jour et réduire les effectifs dans un domaine où les professionnels de forge expérimentés sont en pénurie, Eaton s'est tourné vers les cellules de forge intégrées automatisées actuellement. Les cellules augmentent aussi la sécurité et la précision.