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Des solutions prêtes à l'emploi

M. S.
Des solutions prêtes à l'emploi

© D.R.

Souplesse et productivité sont les maîtres mots des solutions d'automatisme comme les robots, de plus en plus polyvalents, et les cellules d'approvisionnement intelligentes.

Confrontés à la concurrence impitoyable de pays à bas coûts, les ateliers de mécanique se tournent vers les solutions capables d'exploiter à fond, et le plus longtemps possible, le potentiel de leurs machines. Les fournisseurs privilégient donc la mise au point de systèmes d'automatisme simples mais aptes à assurer un fonctionnement prolongé et sans surveillance. Les constructeurs de machines s'orientent vers des offres clés en main, à l'instar de Röders, par exemple.

Le constructeur allemand de fraiseuses pour l'usinage à grande vitesse destinées aux moulistes propose plusieurs types de systèmes de chargement/déchargement des pièces prêts à installer, comme le RC3, dévoilé en 2006. « Le contrôle de ce dispositif de palettisation modulaire est intégré dans la commande numérique de la machine, ce qui simplifie sa mise en oeuvre », précise Jurgen Röders, PDG de la société qui exploite, depuis janvier, sa deuxième usine à Soltau, près de Hanovre. Le constructeur propose aussi des solutions robotisées, dont celle qui met en oeuvre un robot pour alimenter plusieurs machines.

Mikron exploite la même idée. Toutes les machines produites dans son usine suisse de Nidau sont automatisables avec une solution maison ou avec des solutions proposées par les spécialistes du domaine tels Erowa, System 3R, Hirschmann, Fastems, Promot... « 67 % des machines produites en Suisse en 2006 ont été fournies avec un robot Mikron », confirme Philippe Ledoux, responsable du développement des applications usinage à grande vitesse (UGV).

Le système de changement de pinces de serrage Erowa CTS dope ainsi la productivité grâce à la rapidité de préparation. Une solution qui intéresse de nombreux domaines industriels confrontés à des séries de production qui diminuent continuellement. À l'image de l'industrie horlogère, la mécanique de précision ou le médical.

La robotique fait florès dans l'usinage

System 3R propose, lui, une solution simple et efficace. Il s'agit de WorkPartner, un robot compact dédié au changement de palettes qui s'installe sur la table ou la broche d'un centre d'usinage ou d'un autre type de machine-outil. Facile à installer, il améliore la flexibilité et la productivité. Le constructeur de centres d'usinage allemand Hermle est un autre exemple éloquent. Modulaire, sa cellule robotisée RS60 destinée aux machines de la famille C s'adapte sans peine aux besoins de chaque utilisateur. Les palettes pour le changement des pièces sont placées dans un magasin extérieur et leur taille peut être choisie individuellement. « La conception du système robotisé permet à l'opérateur de la machine d'intervenir directement dans l'aire de travail à tout moment », précise Udo Hipp, responsable marketing d'Hermle.

La robotique fait d'ailleurs florès dans l'usinage. Tous les constructeurs importants, Fanuc, ABB, Comau, Stäubli, Motoman, etc., proposent des solutions rapides et fiables.

« Les solutions robotisées sont plébiscitées car elles autorisent une exploitation continue, voire sans surveillance, des équipements, et cela d'autant plus que les robots gagnent en polyvalence », remarque Stéphane Guérin, responsable des activités usinage au Centre technique des industries mécaniques (Cetim).

Pour réduire le coût de fabrication d'une pièce

L'autonomie de la fabrication se retrouve aussi dans l'offre de Mazak, ce qui permet aux ateliers de faire l'économie d'un opérateur. Le constructeur japonais teste d'ailleurs dans ses usines ses solutions de production robotisées. De type cellule ou ligne flexible de grande autonomie, elles font appel à des robots multiaxes avancés dotés de préhenseurs gérés en axe numérique, équipés de caméras de reconnaissance de forme et de position de pièce, de lasers de mesure pour déterminer le décalage des origines pièce/main robot et de tours de stockage de palettes de pièces...

Les pièces sont disposées sur des palettes de transport, le robot les identifie et les positionne grâce à sa caméra de vision, et les met en place sur le bridage machine. Le robot assure également l'actionnement mécanique des étaux de serrage des pièces le cas échéant. Mazak peut ainsi conserver dans ses ateliers la production de pièces basiques grâce à un coût de fabrication qui se révèle inférieur à celui d'une sous-traitance dans un pays à bas coût.

Les robots ne cessent d'évoluer. Demain, ils pourront coopérer avec l'opérateur de la machine pour l'aider dans la réalisation de certaines tâches difficiles ou dangereuses. La sécurité fait l'objet de développements spectaculaires pour éliminer les barrières entre les opérateurs et les robots. Ainsi ABB avec son système de monitoring du robot qui combine un logiciel, Safemove, et plusieurs capteurs de position qui supportent jusqu'à sept axes. Le logiciel configure jusqu'à neuf axes et définit jusqu'à huit zones de travail.

Des versions dédiées aux petites entreprises

« Ces solutions coopératives n'arriveront cependant pas dans les ateliers avant 2010 », estime Stéphane Guérin, du Cetim. En attendant ces robots d'une nouvelle trempe, les fournisseurs de cellules d'automatisme proposent des systèmes prêts à l'emploi à la portée de chaque bourse.

Dans cette optique, Fastems, dévoilait à la biennale italienne Bimu en 2006, la dernière version de son système de palettisation linéaire destiné aux petites entreprises, Flexible Pallet Container (FPC). Parmi les nombreuses évolutions, on relèvera une capacité de stockage des palettes accrue, une version de superviseur encore plus conviviale et enrichie de nouvelles fonctionnalités, une station de chargement très ergonomique et une esthétique revue. « Économique, ce système, qui alimente un ou deux centres d'usinage, double la capacité de ces machines tout en réduisant de 25 à 30 % le coût de la main d'oeuvre », souligne Philippe Noiton, directeur des ventes chez Fastems France.

Originale, la cellule d'approvisionnement flexible "prête à produire" Approflex, de Cerebellum Automation, est capable de localiser un objet sur un plan, de l'identifier, de le saisir et de le déposer selon une position et une orientation connues et précises. L'Approflex peut être comparé à un bol vibrant "intelligent", flexible, sûr et simple à utiliser.

Flexible aussi, le FCC Flex Chain Conveyor de Dürr Ecoclean. Ce convoyeur à chaîne, conçu pour le transport de pièces, dispose d'éléments de courbe et d'aiguillage spécifiques. Le tracé de la ligne s'adapte ainsi aux tâches à réaliser et offre la possibilité de créer, autour d'une boucle principale, quelques boucles secondaires pour distribuer les pièces vers des opérations d'usinage spécifiques, en utilisant un système d'identification de palettes.

Des développements qui démontrent que la réduction des coûts et l'amélioration de la productivité n'ont pas dit leur dernier mot...

EN DÉVELOPPEMENT

- Des robots capables de coopérer avec l'opérateur de la machine-outil - Des automatismes plus faciles à intégrer - Des cellules communicantes

CHEZ ADR UN AUTOMATISME SOUPLE ET INTELLIGENT

- Animée par un dynamisme à toute épreuve, la société ADR compte neuf personnes dont six en production, des techniciens chargés d'exploiter les six centres d'usinage qu'elle possède dans son atelier situé près de Lisieux (Calvados). « Nous assurons depuis 1998 une fabrication de sous-traitance mécanique pour des domaines comme l'électronique et la machine spéciale », précise Christian Romain, cogérant de la société. ADR fabrique des pièces ouvragées dont le cycle de production est assez long. « Nous cherchions une solution pour pouvoir utiliser l'un de nos centres d'usinage 24 heures sur 24 et sept jours sur sept », explique le responsable. La société décide, début 2006, de transformer un centre d'usinage horizontal en cellule flexible. « Nous avons étudié bien sûr la solution robotisée mais il s'est avéré qu'elle ne correspondait pas à notre production récurrente en petites et moyennes séries », ajoute le spécialiste. Souplesse et gain de productivité Le choix s'est donc porté sur le système de palettisation linéaire Flexible Pallet Container (FPC) de Fastems. La cellule est reliée au logiciel maison de gestion de la production. « Il suffit d'entrer dans le système informatique le délai final et le logiciel calcule la rotation des palettes à traiter, constate Christian Romain. Nous avons ainsi 18 à 20 heures d'usinage d'avance, ce qui nous offre à la fois la souplesse nécessaire et un gain de productivité non négligeable. » Satisfaite de cet investissement de 600 000 euros qui lui apporte un gain de productivité sensible, car le système fonctionne la nuit et le week-end sans surveillance, la société pense déjà aux futurs développements. « Le système de Fastems est évolutif et on peut ajouter encore jusqu'à 20 palettes », indique Christian Romain.

L'AVIS DE L'EXPERT

Les robots polyarticulés utilisés dans les cellules d'usinage intègrent de plus en plus de fonctions différentes (finition, ébavurage, etc.) qui s'ajoutent à celles, classiques, de chargement/déchargement. Ce qui facilite le retour sur investissement."

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