Une solution robotique pour des lignes de production flexibles
La personnalisation de masse est une tendance de fabrication populaire qui combine les préférences des consommateurs avec des processus de chaîne de production standardisés. L’objectif consiste à pouvoir proposer des produits sur mesure le plus efficacement possible. Les fabricants de mobilier, par exemple, peuvent proposer un canapé avec différents choix de tissus ou de configurations, ou les constructeurs de vélos lancer une gamme avec un choix de fonctionnalités variées. Cependant, tous les fabricants ne tirent pas encore pleinement parti de technologies habilitantes telles que la robotique, l’Internet des objets (IdO) ou l’intelligence artificielle (IA), qui pourraient grandement améliorer la flexibilité de leurs lignes de production. «L’introduction de technologies permettant une grande flexibilité de la chaîne de production est toujours considérée comme un défi», explique Mildred Puerto-Coy, coordinatrice du projet VERSATILE et cheffe de projet en fabrication avancée chez Tecnalia, en Espagne. «Nous avons là néanmoins une opportunité: pouvoir utiliser le même équipement de production pour effectuer différentes tâches aiderait les fabricants à mettre en place une personnalisation de masse de manière très efficace.»
Des lignes de production flexibles
L’objectif du projet VERSATILE consistait à installer des robots à deux bras le long de plusieurs lignes de production. Ces robots ont été conçus pour effectuer des tâches complexes traditionnellement attribuées aux humains en raison des exigences de manipulation. «Notre objectif consistait à développer les outils pour mettre en place, programmer et faire fonctionner ces systèmes robotiques innovants», explique Mildred Puerto-Coy. «Les robots devaient être suffisamment flexibles pour s’adapter automatiquement à un grand nombre de variantes de produits et aider ainsi les entreprises à mettre en place une personnalisation de masse rentable.» VERSATILE s’est concentré sur trois secteurs industriels: l’automobile, l’aérospatiale et les biens de consommation. Sur le plan technique, l’équipe du projet a travaillé sur l’augmentation des capacités de manipulation à deux bras, pour permettre aux robots de manier des pièces de différentes tailles et formes et de transporter de gros objets de manière plus naturelle. Des progrès en matière de navigation autonome, de positionnement et de localisation ont également été réalisés. «Du côté des entreprises, nous voulions promouvoir l’utilisation de robots dans l’industrie européenne», explique Mildred Puerto-Coy. «Nous avons calculé des retours sur investissement réalistes pour nos trois secteurs cibles en nous fondant sur l’efficacité des chaînes de production. Lorsque vous traitez avec des entreprises qui investissent leur temps et leur argent, il est important de ne pas réinventer la roue, mais plutôt de se concentrer sur la résolution des problèmes.»
Vers l’automatisation
L’équipe du projet a démontré avec succès que de nombreuses tâches manuelles pouvaient en effet être exécutées efficacement grâce à une approche flexible et automatique. «Nous sommes satisfaits des résultats», a déclaré Mildred Puerto-Coy. «Nous avons fait de réels progrès sur le problème complexe de la manipulation à deux bras. Cette recherche a été publiée et nous prévoyons de poursuivre son développement.» Les résultats exploitables comprennent également des algorithmes de contrôle, un logiciel de navigation autonome et un logiciel de vision robotique, en plus de tout le travail d’intégration effectué dans les pilotes. «Notre pilote automobile par exemple était le plus complexe du projet», explique Mildred Puerto-Coy. «Néanmoins, nous avons réussi à intégrer toutes les technologies requises.» Bien que la technologie pionnière de VERSATILE ne soit pas immédiatement prête à être mise sur le marché, le projet a obtenu deux résultats exploitables, désormais en voie de commercialisation. Mildred Puerto-Coy est confiante, les systèmes développés seront un jour installés le long des lignes de fabrication et cela contribuera à faciliter la personnalisation de masse. Dans quelques cas, le coût des systèmes proposés a dépassé les attentes des utilisateurs finaux. «Cela démontre que la flexibilité industrielle ne peut être atteinte que dans certaines conditions», explique Mildred Puerto-Coy. «Tous nos utilisateurs finaux ont compris les capacités actuelles des systèmes robotiques flexibles et ont accepté le fait que, si les problèmes ne peuvent pas être résolus comme ils le souhaitent, des recherches et développements supplémentaires sont nécessaires.»
Mots‑clés
VERSATILE, robots, robotique, industrie, automobile, Internet des objets, IdO, intelligence artificielle, IA, Tecnalia, deux bras, fabrication