méthodes de fabrication, le groupe américain
Scott Fetzer Electrical a décidé d’acquérir
plusieurs robots collaboratifs avec le double
objectif d’augmenter la productivité et
d’améliorer la sécurité des opérateurs.
L’expérience est plus que concluante…
Installée à Nashville dans l’Etat du Tennessee aux Etats-Unis, l’usine de Scott Fetzer Electrical Group (SFEG), assemble un large éventail des modules, de boîtiers et de composants
entrant dans la constitution des installations électriques. Ce
type de productions a pour particularité d’être en évolution
rapide et constante, autant en raison des changements qui
s’opèrent constamment dans les normes que pour répondre à la
transformation des attentes de la clientèle.
« La raison de mon arrivée chez SFEG était de trouver des
solutions pour automatiser la production de l’usine », indique
Matthew Bush, directeur des opérations qui précise: « il fallait
trouver des moyens d’être plus compétitif d’un point de vue
général et de tirer le maximum de nos machines. L’un de nos
défis, c’est que nous produisons beaucoup de lots en petite
série ce qui entraîne que la plupart de nos lignes ne fonctionne
pas tous les jours. Donc bien sûr, l’idée d’installer des robots
s’est rapidement imposée mais avec la nécessité de rendre cette
force mobile, ce qui est difficilement conciliable avec la
nécessité d’aménager des zones de sécurité. C’est ainsi que la
notion de robot collaboratif est venue puisque c’est un
équipement qui peut travailler avec les humains sans qu’ils aient
à craindre d’évoluer dans le même espace. »
Matt Bush ajoute : « lorsque nous avons étudié l’offre en
robotique collaborative, nous avons rapidement pensé que les
produits d’Universal Robotics étaient les seuls à convenir pour ur vitesse mais aussi, leur précision et
leur capacité à travailler avec l’homme.
Nous avons privilégié les tâches les plus
monotones en termes de fréquence et
d’intensité ainsi que celles qui étaient
potentiellement dangereuses pour les
personnes. Par exemple, l’une des
premières tâches que nous avons
automatisée est le traitement des circuits
à la résine époxy. »
A l’origine, les opérateurs recevaient un
lot important de circuits imprimés qu’ils
remplissaient manuellement avec une
colle époxy à deux composants avant de
les acheminer vers une machine de
cuisson. Désormais, c’est un robot qui assure cette opération sans être
incommodés par les vapeurs de solvants.
« C’est un bon exemple d’une opération
que nous ne pourrions réaliser avec un
robot en poste fixe puisqu’il faudrait le
sortir de la cellule tous les jours pour
démonter la machine servant à appliquer
la résine pour la nettoyer la cellule »,
explique le directeur des opérations.
Une nouvelle manière
de travailler
SFEG a placé les robots d’Universal
Robotics sur un socle équipé de roues ce
qui lui permet de disposer d’un parc
d’équipements mobiles qui peuvent être
déployés dans l’ensemble de la division où
sont traitées les tôles métalliques. Ils
interviennent en tout point du cycle de
fabrication dès le découpage des tôles sur
la presse, à leur mise en forme par pliage
et jusqu’à l’assemblage final des
composants électriques. Des robots
supplémentaires sont d’ores et déjà prévus
pour faciliter le traitement des
poinçonneuses à tourelles et des presses
plieuses. Lorsqu’ils arrivent le matin, les
opérateurs de l’usine SFEG prennent
connaissance des commandes de lots à
traiter, ce qui leur permet de savoir à quels
postes de travail ils vont devoir mettre les
robots collaboratifs mobiles en place.
Sebrina Thomson, responsable de ligne
dans l’usine SFEG se rappelle des débuts :
« lorsque les robots ont été livrés sur le
plateau, les salariés étaient très inquiets.
Mais maintenant que leur présence s’est
banalisée et que les opérateurs travaillent
à leur proximité, il arrive fréquemment
qu’une personne propose d’essayer la
mise en place d’un robot à telle ou telle
autre place pour faciliter un processus.
Sur l’une des lignes, deux robots ont été
mis en place et leur présence a été si bien
acceptée que les opératrices qui
travaillent à côté, les ont rebaptisés
Thelma et Louise. Il faut dire que les
robots se pilotent beaucoup plus
facilement que ce que nous avions
imaginé. Ils ne sont pas plus difficiles à
utiliser qu’un smartphone. »
Mobilisé sur le poste où est réalisée
l’intégration des moteurs, le travail du
tandem Thelma et Louise est assez
élémentaire. Le premier robot de type
UR5, est placé en fin de chaîne, juste à côté d’une opératrice qui lui passe une pièce. L’UR5 l’attrape, la place sur un support, saisit une pince-coupante et raccourcit les
câbles électriques avant de donner l’assemblage au second
robot, un modèle UR10. Ce dernier prend la pièce, la réoriente et
la dépose sur un tapis roulant qui l’achemine vers le point où sera
réalisé l’assemblage final.
« Cette opération expose les opérateurs au risque de contracter
le syndrome du canal carpien puisqu’on parle ici de couper
environ 16 000 fils chaque jour… c’était donc, un poste
particulièrement bien adapté à la mise en place d’un robot mais il
fallait impérativement que la composante collaborative soit de la
partie puisqu’une opératrice passe directement les pièces à la
machine », explique Matthew Bush, « et tant pis, si le robot
contracte un syndrome du canal carpien. »
Un nouvel horizon avec
la communication
machine-to-machine
Les deux robots Universal Robotics travaillent en tandem, se
communiquant leur position l’un à l’autre au travers d’une liaison
Modbus/TCP. « Il est possible de lire l’état du robot et le statut
des connexions au travers d’une simple connexion empruntant
une liaison Ethernet. Il est aussi possible de passer par ce biais,
des paramètres aux équipements et même, de collecter des
données pour les mettre à la disposition d’autres logiciels. Ça
nous ouvre beaucoup de nouvelles pistes d’amélioration que
nous commençons à peine à examiner », explique Jamie Cook,
ingénieur d’intégration chez SFEG, qui évalue la réduction du
temps d’installation entre 33 % et 50 % en comparaison à
d’autres robots qu’il a manipulés précédemment.
Rob Goldiez, directeur général de Scott Fetzer Electrical Group
conclut : « depuis le déploiement des équipements collaboratifs
d’Universal Robotics, nous avons constaté un accroissement
d’environ 20 % de la productivité sur les lignes concernées. Nos
manières de travailler évoluent. Chaque fois que nous avons mis
un robot en service, nous avons été en mesure de réaffecter
certains de nos collaborateurs vers d’autres secteurs où nous
constatons une croissance de nos revenus.
Nous sommes devenus plus compétitifs au point que nous avons
ramené ici, certaines activités qui étaient précédemment
externalisées en Chine. Cette performance nous galvanise, nous
sommes prêts désormais à nous mesurer à n’importe qui… »
