Description du projet
Structuration laser plus durable et à grande échelle
La fabrication par laser permet de produire des pièces complexes présentant des surfaces personnalisées, plus facilement que jamais auparavant. Le projet OPeraTIC, financé par l’UE, a pour ambition d’utiliser des lasers à impulsions ultra-brèves (USPL pour ultra-short pulsed lasers) de haute puissance pour rendre le micro-usinage de surface de grandes pièces 3D plus efficace et durable. En utilisant une optique avancée, des bras robotisés de précision et une planification par intelligence artificielle (IA), les chercheurs rendront la fabrication par USPL plus fiable et reproductible. Les nouveaux contrôleurs de fabrication alimentés par l’IA seront en mesure de créer un jumeau numérique des conditions réelles, ce qui améliorera la qualité de la production dans le cadre d’une stratégie «zéro défaut». Ces avancées feront ensuite l’objet de démonstrations dans quatre cas industriels déployés dans les secteurs de l’automobile, de l’aéronautique, de l’éclairage et de l’électroménager, en utilisant des lasers pour conférer aux produits des fonctionnalités de surface avancées dans des conditions de production réalistes.
Objectif
OPeraTIC will develop a highly efficient and modular manufacturing platform to boost the adoption of high-power Ultra-Short Pulsed Lasers, as a sustainable alternative to current surface processing. The OPeraTIC open, interoperable and expandable architecture will tackle the industrial entrance barriers of laser microstructuring of large 3D parts.
OPeraTIC provides the required productivity/quality through different developments: (i) combination of advanced optical modules for beam transport and manipulation (ii) dexterous and precision robotic manipulator. iii) AI-enhanced process planning and adaptability. OPeraTIC proposes a modular and automated routing of optical components guaranteeing versatility and replicability, i.e beam delivery (polarization maintaining fiber), management (dynamic control beam shaping) and metrology (novel optical setups for product & process monitoring).
On top of that, OPeraTIC will develop a system architecture for the upscaling of USPL machines to large envelope and complex trajectories, driven by a novel RAMI4.0-compliant controller (merging dexterous manipulation with high level CNC motion accuracy and full synchronization of motion, laser process and quality control). Finally, OPeraTIC proposes an I4.0-compliant platform for systematic data exchange and integrated bidirectional communication (Automation-ML and OPC-UA standards) between real environment and its digital representation. This end-to-end seamless connection enhances a Machine Intelligence Framework for the definition of Zero Defect Manufacturing strategies, empowered by AI and real-time monitorization and control, for process optimisation.
A consortium of 4 top Research Institutions and 7 laser sector industry partners, backed by 2 adoption-oriented partners, will demonstrate OPeraTIC potential on relevant and high impact large-scale use-cases by 4 industrial end-users in the automotive, aeronautic, lighting, and white goods sectors.
Champ scientifique
- engineering and technologymaterials engineeringfibers
- social scienceseconomics and businesseconomicsproduction economicsproductivity
- natural sciencescomputer and information sciencesartificial intelligencemachine learningdeep learning
- natural sciencescomputer and information sciencesdata sciencedata exchange
- natural sciencesphysical sciencesopticslaser physicspulsed lasers
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsCoordinateur
36410 Porrino
Espagne