Atteindre de nouveaux sommets en construction aéronautique grâce à l’automatisation
L’assemblage des avions repose en grande partie sur le montage manuel de différentes pièces, peu de processus automatisés ou robotisés étant utilisés. Le secteur de l’aéronautique est donc de plus en plus à la recherche de moyens d’automatiser les opérations de fabrication et de faciliter les processus logistiques dans les chaînes et les stations de montage d’avions, dans le but de réduire les coûts et de rationaliser la production. Pour relever ce défi, le projet ACOTAAL, financé par l’UE, a développé un modèle complet d’automatisation pour les chaînes de montage final (FAL) d’aéronefs. «Aujourd’hui, l’assemblage final des appareils, notamment l’assemblage structurel, les installations du système et de la cabine, reste une activité qui en est toujours à un stade essentiellement artisanal», explique le coordinateur du projet, Valentin Collado. «Des aspects tels que les délais d’assemblage, les coûts de fabrication, la logistique et la flexibilité de la production dans les FAL des appareils doivent clairement être améliorés», précise-t-il. Une simulation réussie de nouveaux modèles d’automatisation Les modèles d’automatisation développés par ACOTAAL combinent des technologies clés génériques innovantes et des moyens de fabrication issus du domaine de la robotique, ouvrant ainsi la voie à la transformation des installations de production des appareils. «Nos modèles d’automatisation s’appliquent à différents niveaux, notamment à l’intérieur des cabines et des soutes des fuselages déjà assemblées ainsi qu’à l’extérieur du fuselage», explique M. Collado. «Ils impliquent également d’avoir recours à des plateformes et des robots mobiles pour transporter des équipements destinés à l’automatisation ou pour déplacer des composants d’appareil vers des points d’installation afin de rationaliser la logistique.» Sur un plan plus technique, ACOTAAL a développé et simulé des modèles 3D d’automatisation des dispositifs robotisés. Ces modèles constituent la base des concepts d’automatisation proposés, comme la robotique collaborative, les systèmes bibras, les plateformes autonomes mobiles, les robots de grande taille commandés par câble, l’assemblage assisté par métrologie et les éléments spécifiques de préhension. Le flux de processus de production proposé pour chaque concept d’automatisation détaille également les besoins en matière d’outillage ou d’équipement auxiliaire. «Nous avons également conçu un modèle de FAL pour appareil monocouloir intégrant des technologies d’automatisation innovantes, des flux de processus et une logistique adaptés, ainsi qu’une allocation et un dimensionnement adéquats en matière de ressources humaines», souligne M. Collado. Des propositions d’adaptation pour le hangar d’assemblage sont également incluses. Ces modèles d’automatisation représentent une avancée significative en termes de délais, de coûts récurrents et non récurrents, d’efficacité et de flexibilité de la production, et créent également des conditions de travail plus ergonomiques. Ils offrent des avantages compétitifs substantiels au niveau des hangars d’assemblage par rapport à la réalité de production actuelle. De multiples avantages au niveau de l’exploitation «L’adoption des nouveaux modèles de système d’automatisation pour les FAL proposés par le projet et les améliorations qui vont en découler constitueront une base industrielle compétitive, avancée sur le plan technologique et économiquement viable pour le secteur de l’aéronautique», insiste M. Collado. Cela devrait également avoir un impact positif en termes de création et de préservation d’emplois de qualité dans le secteur, outre le fait d’améliorer les conditions de travail. Pour parvenir à une exploitation efficace des résultats du projet, la société espagnole et coordinatrice du projet, TECNALIA, est en cours de négociation avec des sociétés européennes dans le domaine de la fabrication et de l’intégration de dispositifs robotiques. La société cherche à promouvoir le transfert de sa technologie et à conclure des accords d’exploitation avec les sociétés intéressées, y compris des contrats de licence portant sur des résultats ayant été au préalable protégés ou brevetés. Ces efforts s’alignent sur la vision future du secteur de l’aéronautique, illustrée par exemple par le concept d’usine du futur d’Airbus. Une fois que les fruits des recherches auront été exploités, l’industrie bénéficiera sans aucun doute d’une production plus rapide, plus légère et plus rentable.
Mots‑clés
ACOTAAL, automatisation, aéronef, fabrication, robotique, aéronautique, fuselage, chaîne de montage final
