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Sauvegarder les emplois avec créativité, utilisation de robots, productivité et qualité Des robots au service de la place de travail

Rédacteur: Jean-René Gonthier

>> De nos jours, nous savons que l’automatisation et, plus spécialement, les robots ne sont plus destructeurs d’emploi. «Les emplois disparaissent là où il n’y a pas d’automatisation» a proclamé, il y a quelques années, Prof. Walter Guttropf, notre «gourou de l’Industrial-Handling» – et il a eu raison. Et aujourd’hui ? L’automatisation est-elle véritablement la solution pour sortir du piège des coûts ou bien tout simplement un argument de vente intelligent de la branche de l’automatisation ? Nous avons interrogé les clients.

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De nos jours, les robots prennent en charge de plus en plus non seulement les étapes de manipulation mais aussi des étapes proprement dites de processus.
De nos jours, les robots prennent en charge de plus en plus non seulement les étapes de manipulation mais aussi des étapes proprement dites de processus.
(Image: zvg)

«L'automatisation n’est pas un but en soi mais elle sert à sécuriser le site d’implantation», a déclaré dernièrement le patron suisse d’un important fournisseur de robots. Pourtant, une condition importante pour réussir un projet d’automatisation est une bonne connaissance des possibilités techniques chez le client. Pour aller dans ce sens, le patron d’entreprise en question a invité son potentiel de clients aux journées de la technologie. Ses concurrents le font également aussi. Cette manifestation est remarquable car elle permet de mettre au centre du discours la problématique du lieu de production lors de l’entretien avec le client.

Gerhard Hänggi, Director Manufacturing de Stryker, un groupe actif dans les techniques médicales, explique comment on peut parfaitement produire en Suisse. En plus des autres facteurs du site, il mentionne l’innovation et la réduction des coûts comme des critères très influents. Pour réaliser des progrès innovant dans la production, on a besoin de constructeurs de machines et réduire les coûts sans automatisation est pratiquement impensable. Dr. Rühl, responsable du développement logiciel/électronique chez Schneeberger AG, Roggwil, avait déjà cité des raisons en faveur de l’automatisation – et par conséquent les aspects de la conservation du site de production : «Celui qui veut maîtriser les frais de personnel, conserver la même qualité et résoudre avec succès le manque de personnel est obligé de passer par l’automatisation». Il démontra comment des commandes CN performantes et des robots assistent des concepts modernes de machines. Les machines fiables permettent d’obtenir des processus stables et par conséquent des résultats reproductibles. Lorsqu’un robot est utilisé, de nombreuses fonctions supplémentaires sont réalisées en plus de la manipulation.

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Le robot prend ses aises

Il ne s’agit plus simplement de manipulation. À l’époque du Professeur Guttropf, dans ses cours, « Antonella », l’aide personnifiée pour les « tâches manuelles de Pick & Place » était remplacée par le robot. Cette époque est largement révolue. Le robot peut développer ses atouts comme réducteur de coût et consolideur de sites de production, surtout lorsqu’il peut prendre en charge des étapes de processus complexes plutôt que « seulement » des tâches de manipulation, comme le montre l’exemple suivant. Ce n’est pas seulement depuis la mondialisation que la concurrence s’est renforcée sur tous les marchés. Dans de nombreux domaines, ceci a conduit, dans certains secteurs de production, à trouver de nouvelles voies, voire à désolidariser de tels secteurs dans un Outsourcing ou bien à installer une fabrication moins coûteuse dans un pays à bas salaires.

En fonction du potentiel de création de valeurs par des activités manuelles, ceci a un sens, mais a comme inconvénient évident de supprimer en Suisse les capacités de production et, de ce fait, les emplois. Afin de casser ce cercle vicieux, il n’existe qu’une solution concernant les tâches classiques de fabrication et d’assemblage : l’automatisation maximum de tous les travaux et de toutes les fonctions à l’intérieur d’un processus de production. Les critiques puristes pourraient dire que, de cette manière aussi, des emplois sont « détruits », mais ils oublient que justement la stratégie de l’automatisation totale sauvegarde véritablement les emplois en Suisse, pays à salaires élevés. L’entreprise Georg Fischer Wavin Ltd. fournit un excellent exemple. Elle produit des systèmes d’alimentation en gaz et en eau ainsi que les composants et outils nécessaires dans ses deux usines de Subingen et Schaffhouse.

Le pas en avant

Du fait que les capacités de production ne suffisaient plus, l’usine de Subingen décida de «faire un pas en avant» en investissant dans une nouvelle installation de production entièrement automatique. Alors que sur les anciennes unités de production quelques travaux étaient exécutés manuellement, la décision fut prise de les automatiser entièrement sur la nouvelle cellule de production. Pour ce faire, le directeur de l’usine, Max Meier (ingénieur diplômé HES) et son responsable de projet Roger Jutzeler, (technicien de production, ing.) Plastique NDSFH, recherchèrent un partenaire approprié pour la réalisation de l’installation de production et trouvèrent une entreprise suisse compétente et expérimentée dans l’automatisation industrielle. En plus du concept convaincant, la décision fut prise en faveur de ce fournisseur car il démontrait une forte compétence en solutions systémiques avec intégrations de robots. L’entreprise d’automatisation reçut, en tant que « fournisseur clé » la commande pour l’étude, la production, l’installation, la mise en service et la maintenance pour une installation de production entièrement automatique destinée à la production de pièces moulées électro-soudées. L’installation se compose essentiellement de deux machines à injecter, d’une cellule de deux robots, d’une enrouleuse également pilotée par la commande des robots et de treize autres stations périphériques d’usinage.

L’automatisation est la clé pour assurer la pérennité de la production en Suisse et conserver des emplois en Suisse. Comme nous le disions, Georg Fischer Wavin Ltd. produit les pièces moulées électro-soudées depuis plus de 10 ans avec un fort taux de mécanisation et d’automatisation, si bien que le bond en avant souhaité ne semblait pas aussi simple. Tout d’abord, une étude de faisabilité a été réalisée et ses résultats positifs débouchèrent sur un concept global de manipulation, de production et de flux de matériel. Il fallait prendre en compte la large gamme de pièces telles que des réducteurs, des pièces en T, des coudes à 90° et 45° tout comme les cadences techniques imposées de certains processus se déroulant, pour certains, simultanément. La complication vint du poids élevé des noyaux, pouvant peser entre 25 et 40 kg par paire. Ce poids, plus le poids des pièces injectées/moules de maximum 2 kg, doit être «traité» du début jusqu’à la fin du processus, pour lequel il faut un système de manipulation de grande dimension, c’est-à-dire très performant. L’entreprise d’automatisation a choisi deux robots de lourdes charges dont un avec un poids de charge maximum de 150 kg et une portée rallongée à 2900 mm de rayon dans le secteur «Injection du support de bobinage» et un autre pour un poids de charge de maximum 125 kg et une portée rallongée de 2810 mm dans le secteur «Injection de finition». Les machines utilisées pour l’injection présentent un concept différent de construction et d’outillage.

Il a fallu ouvrir de nouvelles voies d’innovation

La première innovation eut lieu au cours du projet. À la différence de ce qui se fait habituellement, Georg Fischer Wavin ne passa pas la commande après la phase d’offre, mais il lança une commande d’engineering auprès du fournisseur préférentiel, avec comme objectif d’examiner en détail les processus clés. Une façon de faire qui a porté ses fruits. Lors de l’attribution du projet, les deux parties purent fixer avec précision les risques techniques et financiers, ce qui renforça la confiance mutuelle et se fit ressentir positivement dans la collaboration comme dans le projet. D’un point de vue technique, on constate le haut degré d’utilisation des robots industriels.

Le but suprême était de laisser aux robots le plus possible de tâches. Ainsi, il a été possible de réaliser des périphéries d’installation statiques et peu coûteuses. Les robots servent non seulement de systèmes de manipulation mais ils sont intégrés dans le processus de fabrication. Des opérations comme la découpe du culot d’injection, la mesure ou le marquage des caractéristiques de qualité se font lorsque la pièce est saisie, entre les robots et les stations spécialement conçues. L’application d’une étiquette prise à la sortie d’une imprimante est également réalisée par le robot. Ces opérations semblent simples et pourtant de nombreuses petites innovations se cachent derrière elles. Il a été nécessaire de revoir la construction des stations pour garantir la précision des processus. De plus, la mobilité, la vitesse et la précision de reproduction des robots sont entièrement exploitées.

Des robots dans un espace de travail commun

Une autre chose qui saute aux yeux, c’est l’espace de travail commun des robots. Les deux robots prélèvent d’une table tampon les noyaux à usiner. Grâce à un logiciel de sécurisation, un seul robot séjourne dans l’espace commun de travail. Le déroulement entre les deux robots agissant est fixé avec précision et optimisé selon le temps de cycles et les possibles collisions. Ce qui paraît comme très risqué est en réalité très sûr. Selon Roger Jutzeler, jusqu’à ce jour, il n’y a eu aucune collision de robots, ni durant la mise en service ni dans le travail de tous les jours. Pour l’unification des interfaces entre les robots et l’enrouleuse, trois commandes identiques de robots ont été utilisées. Les commandes identiques possèdent la même manipulation par Control Panel. Dans la pratique, ce concept de commande a fait ses preuves, particulièrement dans la formation du personnel.

Effet annexe, un contrôle de qualité à 100 %

Et Max Meier pense : «Une production entièrement automatique signifie un contrôle qualité à 100 % parce que toutes les étapes du processus sont surveillées. Avec le même effectif, nous avons nettement augmenté la production et nous pouvons mieux livrer qu’avant, ce que nos clients apprécient. Ainsi, l’automatisation par des robots permet de conserver nos emplois.»

Les facteurs de réussite les plus importants. La réussite de ce concept à cellules s’apprécie dans la simplicité de chaque station et, par conséquent, dans les économies financières. La clé du succès fut dans les études détaillées, dans les profondes connaissances de la technique des robots de l’entreprise d’automatisation et dans l’étroite collaboration entre les participants au projet. Il faut également ajouter que la rencontre de ces facteurs de réussite n’est pas garantie partout dans le monde, tel que nous le connaissons en Suisse : des spécialistes d’intégration expérimentés, des fournisseurs compétents, des clients avec des connaissances poussées dans les possibilités d’automatisation et une étroite collaboration entre ces trois éléments. Voici un autre argument contre de la décision facile de délocaliser la production à l’étranger ! <<

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