Subscriptions
for enrichment
23 october 2014 | La Revue POLYTECHNIQUE 08/2014 | Commande – Contrôle

La flexibilité – une stratégie sensée

Un fabricant renommé d’unités de commandes de chauffage avait besoin de nouveaux systèmes de régulation adaptés à la taille de ses installations. Ceux-ci exigent des concepts d’assemblage ayant une multitude de variantes, capables de s’adapter de manière simple, fiable et économique, à différentes versions des produits.
Peter Smith, planificateur de production d’un fabricant renommé d’unités de commande de chauffage décrit sa situation: «En fonction du type et de la taille du système de chauffage, nos dispositifs de commande sont disponibles en différentes versions. En lançant de nouvelles unités de commande, nous débutons la production avec trois séries différentes: HCU25, HCU50 et HCU100. Lors de la mise sur le marché de notre nouvelle série d’appareils, il nous est impossible d’estimer avec précision la quantité d’éléments nécessaires. Il est également difficile de prévoir la variation des quantités de chaque version. C’est pourquoi nous avons besoin de systèmes d’assemblages très souples. Idéalement, le raccordement devrait s’adapter aux différentes variantes du produit de manière simple, fiable et économique. En effet, notre assemblage HCU exige, comme tous les composants électroniques, un haut niveau de fiabilité. L’ordre du vissage doit être garanti et chaque étape du processus doit être documenté, puis inclus dans notre système de gestion de la production (MES)».

Ces exigences élevées en matière de fiabilité et de documentation requièrent normalement une solution automatique, qui élimine les risques dus à l’erreur humaine. La souplesse d’adaptation nécessaire aux différentes variantes de produits, exige au contraire une solution d’assemblage semi-automatique flexible, guidée par un opérateur. «Il existe de nombreuses façons d’aborder cette opération d’assemblage», explique Jürgen Hierold, responsable des ventes de la société DEPRAG SCHULZ. «Dans ce cas, je recommande une ligne d’assemblage extensible de manière flexible, dotée de postes de travail manuels intelligents».
 
 
Plusieurs décennies d’expérience
Mais qu’entend-on par un «poste de travail intelligent»? Sur un poste de travail manuel intelligent, la fiabilité est assurée exactement comme sur un système d’assemblage automatique. En cas d’augmentation de la variante HCU, ces postes sont déclinés en chaînes de fabrication semi-automatisées ou complètement automatisées. Les spécialistes de la société DEPRAG SCHULZ, disposant de plusieurs décennies d’expérience en ce qui concerne les exigences des opérations de vissage, proposent une gamme de modules normalisés sophistiqués, permettant la mise en place de postes de travail manuels fiables, rentables et ergonomiques. L’organisation du poste de travail manuel, savamment pensée, est conçue pour répondre à la fiabilité requise. Jürgen Hierold détaille: «Il est particulièrement important de définir à l’avance les exigences en matière de fiabilité. Celle-ci est basée sur la reproductibilité de chaque étape et paramètre du processus, dans les limites des tolérances prédéterminées. Les limites de tolérance de chaque composant utilisé déterminent le niveau de qualité». Si l’exigence et les solutions concernant la fiabilité sont définies et documentées en détail au cours du processus d’assemblage, les erreurs seront exclues dès le développement du concept. A postériori, ces erreurs ne pourront être corrigées qu’avec difficulté et à grands frais.
La flexibilité exigée par Peter Smith peut également concerner différents éléments du processus. Lors de la planification, le type de flexibilité nécessaire doit tout d’abord être clairement défini. Le souhait de souplesse concerne-t-il le processus? Combien de fois faut-il procéder à des rééquipements? Quel est le cycle de vie du produit? Que doit devenir le poste de travail manuel lorsque le produit arrive en fin de série? Combien d’ajustements des rythmes de production sont-ils attendus? Les trois séries doivent-elles être assemblées sur un seul poste de travail manuel? La société DEPRAG SCHULZ a réponse à chacune de ces questions.
A titre d’exemple: une alimentation en vis associée présente différents types de vis d’un outil de vissage. Ceci est contrôlé de manière ciblée via un portique de positionnement de la visseuse: les coordonnées XY de la position de la vis sont détectées sur le portail, communiquées au système d’alimentation et à la commande de vissage; c’est ainsi que sont sélectionnés l’élément de raccordement nécessaire et ses paramètres de vissage. Il est possible, en outre, d’assembler de façon fiable toutes les séries HCU25 avec des vis M3 x 8, HCU50 avec M3 x 10 et HCU100 avec des vis M4 x 12 sur un poste de travail manuel. Les bonnes vis, toujours disponibles, sont vissées en toute sécurité avec le couple de serrage adéquat. L’exigence de Peter Smith de garantir les ordres de vissage est remplie au moyen du portique de positionnement. Si la visseuse se trouve dans la mauvaise position, elle ne peut pas être démarrée. Un vissage ne s’effectue que si le bon ordre est respecté.
Grâce au chargement alternatif, l’assemblage peut être adapté avec souplesse à chaque taille des séries HCU25, HCU50 et HCU100. Les porte-pièces sont équipés de capteurs intégrés et communiquent avec la commande maître.
 
Des outils de vissage à commande électronique
Comme l’explique Jürgen Hierold, «Lors de l’assemblage du HCU de notre client, les zones de tolérance étaient très limitées et les exigences de qualité très élevées. Un élément de réponse à ces exigences réside dans la sélection de la technique de vissage appropriée».
Les outils de vissage à commande électronique et à programmation libre permettent d’évaluer les paramètres de vissage, d’effectuer des calculs statistiques, de saisir les données de production (BDE), d’intégrer les systèmes de gestion de la production (MES), de réaliser la documentation, ainsi que de procéder à l’archivage des résultats d’assemblage. La fiabilité de chaque étape du processus d’assemblage est assurée par des composants du poste de travail, conçus spécifiquement pour répondre à ces exigences. Tous les composants du système sont coordonnés pour interagir et communiquer. Il faut non seulement coordonner les outils de vissage éprouvés de grande qualité, mais aussi les unités d’alimentation de vis et de pièces, les systèmes de positionnement de la visseuse pour garantir une interface utilisateur fiable, les commandes de vissage et de séquences avec le logiciel approprié, les équipements d’accueil des pièces, ainsi que les dispositifs de positionnement.
Seul un poste de travail manuel, qui prend a priori les besoins des utilisateurs en considération, assure une production optimale. En matière d’ergonomie, DEPRAG SCHULZ propose un certain nombre de solutions pour l’équipement de postes de travail conviviaux. L’accent est mis sur un travail effectué sans fatigue et fiable, sur la sécurité au poste travail, sur une manipulation conviviale, un affichage clair, l’analyse, ainsi que la résolution des données du processus ou d’erreurs. Il faut y ajouter un flux de matériaux optimal et, ceci étant très important, la forme ergonomique de l’outil de vissage. Mais aussi une IHM (interface homme-machine) conçue de manière appropriée avec un matériel convivial et des logiciels facilement compréhensibles, ainsi qu’une visualisation optimale.
 
Elimination des charges électriques et des impuretés
Lors de l’assemblage de circuits imprimés pour les séries HCU sur un poste de travail manuel, les éléments électroniques sont protégés par l’élimination ciblée des charges électriques. Les solutions permettant les décharges électrostatiques de la société DEPRAG SCHULZ l’effectuent régulièrement (concernant tous les composants du poste de travail manuel), de manière mesurable et vérifiable par l’utilisateur final. Le même soin doit être apporté à la mise en œuvre de la propreté technique. Les impuretés détruisent les composants sensibles. Elles peuvent survenir lors de l’alimentation d’éléments de fixation ou lors du processus de vissage. Les systèmes d’alimentation sans vibration, la mise à disposition et l’assemblage des éléments de fixation par aspiration sous vide ou piège à particules durant la production, peuvent réduire le risque dû aux impuretés. Tous les composants du système doivent répondre aux exigences de la propreté technique et à la capacité permettant les décharges électrostatiques.
 
AxNum AG
2504 Bienne
Tél.: 032 343 30 60
www.axnum.ch