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Appliquer les connaissances acquises en atelier pour des usines plus performantes

Un logiciel de simulation 3D innovant permet aux directeurs d'usine de rationaliser les opérations et de prendre en compte l'expérience des employés.
Appliquer les connaissances acquises en atelier pour des usines plus performantes
Une main-d'œuvre hautement qualifiée (soutenue par des outils d'automatisation et de TI avancés) a permis aux industries européennes de jouer un rôle moteur dans les domaines allant de la construction automobile aux produits chimiques. Afin de garantir que les usines et les chaînes de montage restent à la pointe dans un monde très compétitif, le projet INTERACT financé par l'UE a cherché à mieux utiliser les connaissances des employés pour développer des outils numériques de prochaine génération.

«Les sociétés de fabrication utilisent souvent des outils logiciel 3D pour simuler les opérations humaines réalisées en atelier de production avant leur mise en œuvre», explique le professeur Martin Manns de l'université de Siegen en Allemagne et coordinateur du projet INTERACT. «Au départ, les tâches sont décrites de façon textuelle, avant d'être traduites en simulations 3D. Cela permet aux responsables d'estimer les délais et coûts et d'obtenir une production efficace. Or, souvent les compétences et connaissances des employés ne sont pas utilisées, et il n'existe aucun mécanisme standard permettant de prendre en compte ces données importantes.»

Le projet INTERACT a cherché à faciliter la génération automatique de plans 3D d'usines de montage et à permettre aux ouvriers et aux ingénieurs de contribuer eux-mêmes aux processus d'optimisation. «Dans la planification classique des processus, un plan initial est créé par un ingénieur de planification qui indique les problèmes majeurs et propose des solutions», ajoute Manns. «Notre objectif consistait à remplacer cette méthode par un modèle complètement virtuel.»

Pour ce faire, l'équipe a utilisé un logiciel impliquant des instructions contrôlées en langage naturel (où la grammaire et le vocabulaire sont restreints pour éviter l'ambiguïté et la complexité) ainsi qu'une base de données des mouvements statistiques visant à générer des mouvements humains réalistes. Par ailleurs, des capteurs peu coûteux ont été utilisés pour suivre les opérations actuelles effectuées en atelier, afin de rendre les simulations 3D du projet plus intuitives et interactives. L'idée de l'optimisation du mouvement à travers des actions pratiques a conduit à la conception de nouvelles innovations telles qu'un gant de données doté de capteurs inertiels et de capteurs de flexion et de force.

«Dans ce projet, nous nous sommes particulièrement concentrés sur les chaînes de montage manuelles et les opérations en entrepôt, et avons réalisé deux études de cas auprès d'un constructeur automobile et d'un fabricant d'appareils électroménagers», explique M. Manns. «Nous nous sommes penchés sur trois questions clés: une tâche est-elle faisable par tout employé; un employé peut-il effectuer les tâches dans un cycle de temps donné; et des problèmes ergonomiques surgiront-ils si l'employé effectue le même processus sur plusieurs années. Apparemment, les trois questions laissent une marge à l'optimisation des processus.»

Le principal résultat du projet a été un démonstrateur de preuve de concept appliqué à un mouvement automatisé dépendant du contexte, synthétisé à partir d'un langage naturel contrôlé. «Cette solution algorithmique a été développée à partir de rien et produit des mouvements corporels qui semblent très réalistes, bien que nous n'ayons pas encore réussi à visualiser les doigts», affirme M. Manns. «Fait intéressant, nous avons découvert une grande variété de mouvements effectués en atelier qui nous ont permis d'étendre notre base de données à plus de 10 000 mouvements d'entrée.»

Néanmoins, même ce nombre n'a permis de modeliser que 11 des 22 types de mouvements prévus initialement; marcher, saisir, porter, etc. Étendre le nombre de types de mouvements nécessitera davantage de données d'entrée. Cependant une démonstration en direct par navigateur est disponible sur le site web d'INTERACT. Et alors que la technologie n'est pas encore prête à être commercialisée, le projet a attiré l'attention de sociétés appartenant à d'autres secteurs tels que la capture de mouvements, la réalité virtuelle, les loisirs et les universités. Des travaux de recherche complémentaires sont actuellement en cours de préparation afin de commercialiser la technologie.

Pour plus d'informations, veuillez consulter:
site web du projet INTERACT

Source: D'après un entretien avec le coordinateur du projet

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