La réalité augmentée pour remettre l’homme au coeur de l’usine connectée

En ayant recours de manière intensive à des technologies de pointe, Sunna Design dispose désormais d’une usine connectée à faible consommation d’énergie, centrée sur l’homme pour maintenir l’emploi tout en réduisant la pénibilité du travail alors même que la productivité augmente. Explications !

Créée en novembre 2011, la start-up bordelaise Sunna Design qui emploie aujourd’hui 39 salariés, conçoit des systèmes d’éclairage publics autonomes comme des lampadaires alimentés à l’énergie solaire spécifiquement adaptés aux environnements climatiques contraignants. Elle a déjà exporté quelque 8 000 de ces équipements qui sont en service dans une vingtaine de pays d’Afrique et du Moyen-Orient.

Les têtes d’éclairage fabriquées par Sunna Design, se composent d’une matrice de Led, d’un panneau solaire qui charge une batterie NiMh très résistante à la chaleur et d’une carte électronique ; tous ces éléments étant produits et assemblés en France. Comme ils ne nécessitent aucun raccordement à un réseau d’alimentation extérieur, ces équipements peuvent être installés en quelques minutes jusque dans des villages éloignés des centres urbains. Il est même possible par leur intermédiaire, d’électrifier des foyers privés et de revendre une partie de l’électricité produite pour alimenter des petits appareils comme un téléphone portable, une radio, etc.

Les lignes de production de Sunna Design ont pour l’heure, la particularité de n’utiliser aucun système automatisé. Toutes les opérations d’assemblage sont réalisées à la main par des opérateurs sur des postes de travail conçus sur mesure et constitués de profilés d’aluminium, ce qui les rend facilement adaptables et reconfigurables. Cette approche permet de faciliter le travail des intervenants et de réduire la pénibilité.

Sur son site, Sunna Design met les technologies numériques à contribution pour accroitre la performance de ses opérateurs. Dans le cadre du projet de recherche SystemSol, financé par la région Nouvelle-Aquitaine, la start-up et ses partenaires ont investi 4,1 millions d’euros pour décupler sa capacité de production jusqu’à atteindre 100 000 pièces par an. Dans ce cadre, la société Immersion spécialisée dans les réalités virtuelle et augmentée ainsi que dans les solutions collaboratives, a mis son expertise des milieux industriels au service de Sunna Design.

La mission principale consistait à concevoir un outil intuitif qui soit adapté aux différents postes de production. « Nous avons ainsi mis au point un système de réalité augmentée composé d’un écran tactile et d’une caméra qui permet de former les salariés en les guidant sur toutes les étapes de montage », explique Julien Castet, responsable de la recherche chez Immersion. Concrètement, une caméra placée au dessus du poste de travail filme l’opérateur tandis qu’un écran tactile lui présente les étapes de montage du produit. L’outil logiciel développé par immersion combine en temps réel les images vidéo du monde réel et des vues numériques en 3D correspondant aux opérations de montage devant être réalisées. Les images sont superposées pour que l’opérateur puisse suivre les instructions pas-à-pas. Cet outil de réalité augmentée répond à plusieurs préoccupations : permettre à l’opérateur de s’auto-former rapidement sur son poste de travail, garantir une certaine flexibilité à l’entreprise et améliorer son agilité en fonction du remplissage des carnets de commande et renforcer la qualité de ses produits en réduisant considérablement les risques d’erreur.

En plus de cet outil de réalité augmentée, Immersion a équipé les écrans de la salle de réunion et de la chaîne de montage de Sunna Design, d’une solution collaborative basée sur son logiciel nommé Shariiing afin de créer un espace de travail numérique universel capable de combiner plusieurs types de données (photos, vidéos, PDF, pages web, modèles 3D et n’importe quel logiciel métier) avec lesquelles il est possible d’interagir en temps réel. Au coeur de la chaîne de montage, Immersion a installé un grand écran tactile pivotant afin d’organiser la production, assister les opérateurs lorsqu’une prise de décision est nécessaire et ainsi minimiser l’impact des situations d’urgence et donc, réduire le stress.

Anticiper et reconfigurer l’usine avec la simulation

Dans l’immédiat, un seul poste de travail à réalité augmentée encore à l’état de prototype, est en service chez Sunna Design afin de former les nouveaux embauchés ou les intérimaires venant temporairement prêter main forte à l’équipe interne.

Et, si les dirigeants de Sunna Design ne comptent pas automatiser la production de l’usine, ils vont continuer d’intégrer de nouvelles technologies de l’information et de la communication pour améliorer encore les processus et rendre l’infrastructure plus flexible.

Ainsi, le cloud est mis à contribution afin d’améliorer la performance de manière globale. Par exemple, un émetteur de faisceau optique placé au dessus du poste de travail suit les gestes de l’opérateur. Les informations collectées permettent de connaître le temps d’intervention sur un assemblage de produit. Elles sont envoyées sur un serveur hébergé par la société OVH au travers de bornes privées de communication sans-fil au standard LoRa, qui ont été installées par le Centre aquitain des technologies de l’information et électroniques (Catie), une association dont la mission est d’accompagner les entreprises aquitaines dans l’adoption et l’intégration du numérique. Une fois correctement analysées, ces informations permettent d’engager une démarche d’amélioration continue en peaufinant les procédures afin qu’elles soient plus rapides mais aussi, qu’elles soient pensées pour réduire les risques d’erreur d’assemblage.

Le Catie a aussi mis son simulateur d’usines au service de Sunna Design afin que l’entreprise puisse optimiser ses lignes de montage. Cet outil permet de suivre l’impact de plusieurs paramètres sur l’outil de production. En fonction des caractéristiques de la commande d’un client (nombre et caractéristiques des pièces à produire, date de livraison attendue, etc.), il est possible de simuler l’impact sur l’organisation de l’usine aboutissant à une représentation en 3D qui résulte des préconisations de l’optimiseur d’infrastructure intégré à cette solution. Ainsi, une reconfiguration des postes de travail peut être proposée en tenant compte par exemple, du niveau de formation et de technicités des opérateurs mobilisés pour l’opération.

De la concrétisation de son projet, Sunna Design tire un premier bilan : le temps de formation a pu être réduit de 80 % pour l’ensemble du personnel, la pénibilité a chuté de 70 %, près de 30 % de la surface occupée au sol a pu être économisée et surtout, la capacité de production a été multipliée par cinq par rapport à l’objectif initial.