Flexibele productie automatisering

Production matricielle : un exemple pour l’Industrie 4.0

À l’ère de l’Industrie 4.0, nous avons besoin de solutions réactives afin de faire face aux pics de sollicitation ou aux contraintes en matière de ressources. La production matricielle peut devenir un avantage décisif face à la concurrence, grâce à des cellules de production pouvant être configurées, le transport de pièces et d’outils à l’aide de véhicules à guidage automatique (Automated Guided Vehicles ou AGV) et la séparation de la logistique et de la production.

Industrie 4.0 : flexibilité grâce à la production matricielle

L’industrialisation croissante à l’ère de l’Industrie 4.0 fait changer la production. La volatilité des marchés augmente l’importance de la fabrication rentable de petits lots. Concrètement, le défi consiste à produire un nombre croissant de variantes et de modèles d’un produit en lots variables. Ceci est dû, par exemple, au degré élevé d’individualisation dans le secteur automobile.

À l’avenir, le concept de la production matricielle permettra de bénéficier d’une production extrêmement réactive au niveau industriel et mise en réseau tout au long de la chaîne de processus. L’installation peut s'adapter automatiquement « on the fly » au changement de types de produits, sans temps d’attente ni interruptions de production. La fabrication de séries individualisées est un élément essentiel de l’Industrie 4.0 et devient réalisable sans restrictions dans le cadre de la production industrielle de masse.

Le principe de la production matricielle

La production matricielle est basée sur des cellules de production catégorisées et standardisées. Celles-ci sont disposées sur une trame en nombre pratiquement illimité. Toutes les cellules sont dotées d’un équipement neutre et de fonctions de base spécifiques au produit.

Dans la cellule se trouvent des tables tournantes pour déposer les pièces, des supports d’outils et des robots exécutant le processus correspondant. Ces cellules de production peuvent être agrandies individuellement par un équipement spécifique au processus. Qu’il s’agisse de soudage, de collage, poinçonnage, de brasage ou de clinchage, pratiquement tous les processus peuvent être intégrés.

Flexibele productie automatisering
La réalisation d’Industrie 4.0 : une cellule standard exemplaire dans la production matricielle.

Le transport des pièces et des outils est effectué par des véhicules à guidage automatique (Automated Guided Vehicles ou AGV). Ceux-ci naviguent d’une cellule individuelle à l’autre à l’aide d’un algorithme de navigation SLAM. Une fois arrivé dans la cellule, le robot saisit les pièces.

Ces pièces sont ensuite usinées par des applications intelligentes basées sur robot telles que la technologie Jigless-Bodyshop. Ce faisant, l’un des robot tient l’une des pièces alors que le deuxième robot tient l’autre pièce. Les deux pièces sont placées de façon à former une unité. Ainsi, le troisième robot, le robot de processus, peut ensuite les souder.

Le stockage des pièces est ensuite effectué dans l’entrepôt. Les outils spécifiques aux différents types se trouvent au Toolstore.

Industrie 4.0 devient réalité grâce à des chaînes de création de valeur en réseau numérique.

Séparation de la logistique et de la fabrication

Les véhicules à guidage automatique se déplaçant de façon autonome peuvent recevoir et transporter des pièces et outils les plus divers à l’aide d'appareils de levage pouvant être configurés individuellement. Dans la production matricielle, les processus de logistique et de fabrication sont séparés l’un de l’autre. Il s’agit d’une des exigences centrales d’Industrie 4.0. Grâce à ce concept, l’installation, dotée d’une logistique de pièces variable, est à tout moment en mesure de se rabattre sur d’autres cellules en cas de pics de production.

De plus, elle peut intégrer des cellules supplémentaires, ou les exclure du processus. Ceci permet de ne pas interrompre la chaîne de création de valeur. La liaison logique de la logistique avec la production est prise en charge par le logiciel.

Avec ce concept de la production matricielle extrêmement flexible, KUKA réalise de façon cohérente les exigences d’Industrie 4.0 dans le cadre de la production industrielle.

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