Travail manuel intégré à l'automatisation moderne pour autonomiser les employés handicapés

Malgré l'avancée de la numérisation, les postes de travail manuels restent indispensables car l'automatisation n'est pas toujours rentable avec de petites quantités de lots ou des processus complexes. De tels postes de travail sont privilégiés au Martinshof Werkstatt à Brême, Allemagne, un atelier protégé pour une main-d'œuvre mixte incluant des personnes handicapées, car les postes de travail sont idéaux pour intégrer des personnes avec handicaps physiques ou cognitifs dans la main-d'œuvre.

« Le principe Poka-Yoke a autonomisé nos travailleurs », dit Miriam Berger, responsable de la planification de production pour Martinshof Werkstatt Brême. « Nous utilisons l'automatisation pour éviter les erreurs qui survenaient auparavant dans le processus de production. Tout le monde doit pouvoir travailler ensemble harmonieusement. »

Le principe japonais Poka-Yoke, qui vise l'élimination systématique des erreurs humaines, couplé aux « Solutions Opérateur Guidé » de Mitsubishi Electric Automation Inc., assure une haute qualité pour les clients de Martinshof, qui incluent des constructeurs automobiles bien connus de la région.

Avec quelque 2 200 employés, Werkstatt Brême est l'un des plus grands employeurs de la ville ainsi que le plus ancien et plus grand atelier d'Allemagne pour personnes avec et sans handicaps. L'atelier est une entreprise interne de la Ville de Brême. C'est un atelier reconnu qui offre des opportunités de travail et de vie pour les personnes handicapées. La pièce maîtresse est les ateliers Martinshof, qui fabriquent divers articles conformément aux exigences du marché sous un cadre de soutien professionnel. Mitsubishi Electric Corp., basé à Tokyo, a des opérations dans le monde entier et offre une gamme de produits d'automatisation d'usine, solutions, formation et services de support pour les secteurs industriels et commerciaux. Son unité américaine, Mitsubishi Electric Automation Inc., est basée à Vernon Hills, Illinois.

En plus de la production sur commande et sous contrat dans les domaines du travail des métaux et du bois, assemblage électrique, remplissage et emballage, Werkstatt Brême emploie 500 travailleurs rien que dans le secteur automobile, et fournit des constructeurs automobiles locaux depuis plus de 30 ans.

Handke Industrie-Technik, fournisseur de longue date de postes de travail manuels à Werkstatt Brême et partenaire solution premium de Mitsubishi Electric, a reconnu l'opportunité unique. Ensemble avec Mitsubishi Electric, Handke a développé une solution Poka-Yoke pour le travail adapté. Le prototype du poste de travail sans erreur a convaincu le client, et a été installé dans la ligne de production. Depuis mai 2018, un total de quatre postes de travail identiques sans erreur sont en utilisation pour la production de pièces automobiles.

« Le défi principal de ce projet impliquait l'intégration de la technologie existante dans les nouveaux postes de travail sans erreur », dit Nils Knepper, responsable produit senior, PLC/logiciel modulaire chez Mitsubishi Electric Allemagne. « Cependant, grâce aux fonctionnalités d'interfaçage de notre contrôleur Poka-Yoke, ce n'était pas un problème. »

La série PLC MELSEC iQ-F, installée sur site dans une petite armoire de contrôle, est le cœur intelligent, individuellement configurable et extensible de la solution qui contrôle les séquences de prélèvement et d'assemblage. En plus des propres composants de Mitsubishi Electric, le système peut aussi gérer des capteurs et actionneurs tiers. Dans ce cas, la solution incluait la clé dynamométrique numérique et un système pour le traitement d'image industriel. La connexion d'une imprimante code-barres est en cours d'implémentation, et grâce aux interfaces conventionnelles existantes, cela peut être fait facilement par le PLC.

« Pendant la conception de l'interface utilisateur, Mitsubishi Electric était hautement flexible et a pris en compte toutes nos exigences », dit Berger. « Parce que beaucoup de nos employés ne lisent pas très bien, nous utilisons des 'smileys' et d'autres symboles. En plus de la fiabilité du processus, les postes de travail Poka-Yoke ont un grand avantage : contrairement aux situations passées, aujourd'hui pratiquement n'importe quel employé peut maintenant faire le travail. » La visualisation de support dans la solution utilise un terminal tactile 10" (254 mm) connecté en arrière-plan au contrôleur Poka-Yoke.

La solution matérielle et logicielle de Handke et Mitsubishi Electric délivre une scalabilité simple, configuration, programmation et mise en service commodes ainsi que des possibilités de connexion complètes (incluant MES et ERP). Et dès que la liberté d'erreurs est atteinte, et que le potentiel technique est disponible, Werkstatt Brême examinera si le magasin tampon peut être dispensé à l'avenir, pour qu'après l'assemblage les pièces puissent être expédiées directement à l'automobile.

« Le besoin de prévenir les erreurs existe partout pendant la production et l'assemblage », dit Andreas Kebbel, directeur général de Handke Industrie-Technik. « Ce qui est le plus important est l'adaptation rapide et flexible aux besoins des gens qui y travaillent, et aux exigences du processus. »

C'est pourquoi Mitsubishi Electric et Handke offrent leur solution sous la forme d'un système modulaire avec une large gamme de composants et interfaces pour la guidance d'opérateur. Parmi d'autres, ils incluent des mécanismes pour assurer le prélèvement correct de pièces, ex : barrières lumineuses ; boutons poussoirs pick-to-light ou, alternativement, boutons pick-to-voice ; scanners code-barres ; et dispositifs pick-to-door propriétaires avec interrupteurs de course. De plus, il y a des dispositifs de surveillance comme des visseuses électriques avec détection de couple et angle, systèmes de vision, et opportunités d'intégration robot. Les IHM (interfaces homme/machine) de la série GOT2000 de Mitsubishi Electric sont utilisées pour afficher les étapes de processus individuelles, offrant une connectivité directe au contrôleur Poka-Yoke et répondant à chaque exigence d'affichage, du texte aux symboles graphiques jusqu'aux animations et réalité augmentée. Selon les exigences, la dernière génération de PLCs iQ-R ou iQ-F peut être utilisée comme contrôleurs pour les solutions de fabrication guidée.

Les Solutions Opérateur Guidé de Mitsubishi Electric peuvent être intégrées dans les systèmes de production pour que les postes de travail puissent être mis en réseau et les ressources contrôlées et surveillées en temps réel.

Pour information sur Martinshof Werkstatt Brême, visitez www.werkstatt-bremen.de ou téléphonez + (04 21) 361-57 88. Pour information sur Mitsubishi Electric Automation Inc., visitez us.MitsubishiElectric.com/fa/en ou téléphonez 847-478-2100.