Robots adaptatifs : solutions de confiance pour l'automatisation des petites séries

Ingénieurs de fabrication, technologues de l'information et robots « intelligents » dans des cellules de fabrication flexibles travaillent de plus en plus étroitement dans les entreprises manufacturières du monde entier. Ils sont les piliers d'un effort solide pour automatiser complètement même les petites séries de commandes — avec des changements fréquents — sans surveillance humaine.

Nous, d'un certain âge, nous souvenons quand il n'y avait pas de services informatiques dans les entreprises manufacturières de taille petite à moyenne. Tout a changé, bien sûr, avec la prolifération des systèmes informatiques du côté « gestion » de l'opération et certainement à mesure qu'ils s'implantaient davantage dans les fonctions d'atelier. Il s'avère que beaucoup d'entre nous avaient besoin non pas d'une seule personne IT mais de plusieurs. Aujourd'hui, il est courant que le service IT interagisse plus fréquemment avec le service d'ingénierie de fabrication (IF) à mesure que des systèmes tels que ERP, MES et MOM arrivent et s'intègrent aux contrôles de cellule. Les contrôles de cellule, à leur tour, communiquent avec les divers systèmes de contrôle de machinerie et de manutention dans la cellule, y compris le nouveau venu en ville — le robot adaptatif.

Dans notre entreprise, nous désignons par robots adaptatifs ceux qui peuvent répondre aux signaux de l'ERP et du contrôle de cellule — dans notre cas, le MMS (Manufacturing Management Software). En d'autres termes, les robots adaptatifs peuvent effectuer des tâches variables à la volée, selon les besoins, comme dicté par le système informatique et logiciel hiérarchique supérieur. C'est très différent du concept habituel de robot à application unique, tel qu'une unité de soudage, un pick-and-place, ou un robot de chargement/déchargement dans un FMS ou une cellule robotique dédiée. Cette catégorie agile de robots s'adapte automatiquement aux demandes et plannings changeants. Ainsi, nous pouvons maintenant robotiser une machine ou un processus variable, ainsi que les autres éléments requis pour ce changement, tels que les mors de mandrin et les outils de coupe.

Dans le scénario historique typique, l'IT — qui gère l'ERP — transmettait les informations de commande et de planning au service IF. Puis un ingénieur se rendait en atelier et programmat le robot pour la commande suivante, le mettait en auto-chargement, et le robot faisait son travail. Mais le robot ne savait pas ce qu'il devait faire ensuite jusqu'au retour de l'ingénieur avec de nouvelles instructions.

Dans le scénario émergent d'aujourd'hui, nous avons un processus où l'IT et l'IF regroupent conjointement les exigences pour les prochaines commandes afin que l'interface humaine pour relayer les changements de pièce ou les ajustements de planning soient tous faits automatiquement. Le robot intelligent, agile et adaptatif ajuste alors ce qu'il doit faire aussi, juste quand il le faut, comme dirigé par le système de niveau supérieur. Et sur la base de la directive, le robot sait aussi quels mors de mandrin mettre dans le centre de tournage, quel type de préhenseur il doit mettre sur sa « main », et quelle matière première doit être chargée et disponible pour la machine-outil pour faire la pièce.

Un coup de pouce pour le "Lights Out"

Cette capacité est un atout pour la fabrication sans surveillance, en "lights-out", de petites séries, qui a été un défi à automatiser pleinement. En un sens, cela change tout. Il y a encore de la planification, bien sûr, pour s'assurer que tout ce dont le robot aura besoin est en place pour le quart suivant. Cependant, nous ne sommes plus contraints de faire plus de pièces que nécessaire quand nous n'en avons pas besoin. Ce nouveau concept réduit l'encours (WIP), améliore les délais de livraison, réduit les stocks et l'espace d'entreposage, et permet une utilisation plus efficace de la main-d'œuvre.

Imaginez ce que cette approche fera pour des industries comme l'automobile. L'OEM reçoit des pings de commande des concessionnaires partout dans le pays et ces véhicules peuvent entrer dans la file de fabrication beaucoup plus vite. Ils n'auront pas à attendre 50 commandes du même modèle avant de pouvoir basculer les lignes. En d'autres termes, les robots adaptatifs sont les nouveaux « BFF » des fabricants.