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17 décembre 2014 | La Revue POLYTECHNIQUE 10/2014 | Robotique

La robotique était de la partie

Quel est le lien entre les machines-outils et Google ? Thomas Bauernhansl, directeur de l’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et d’automatisation (IPA) et de l’IFF, Institut de fabrication industrielle et de gestion industrielle, de Stuttgart, voit à travers l’acquisition par Google de désormais huit grands fabricants de robots un signe clair que la société américaine a jeté son dévolu sur l’«Internet des objets» comme futur domaine d’activité.

Il est envisageable désormais qu’un robot doté du système d’exploitation de Google s’occupe du chargement et déchargement de pièces sur la machine-outil tout en communiquant avec cette dernière. Lors du dernier Salon International de la Métallurgie, AMB qui s’est tenu du 16 au 20 septembre 2014 à Stuttgart, le professeur Bauernhansl s’est exprimé sur ce sujet et d’autres questions relatives à l’automatisation dans le domaine de la fabrication mettant en œuvre des machines-outils.

 
AMB 2014: la halle 1.
 

Le robot remplacerait l’opérateur, voire plus encore
De récentes collaborations inter-entreprises indiquent qu’un rapprochement est en train de s’opérer entre les machines-outils et les robots. Le robot finira-t-il par remplacer l’ouvrier, ou même la machine-outil toute entière?
L’opérateur homo sapiens interviendra en fait à l’avenir moins dans les processus, mais beaucoup plus dans la méthodologie. Les ouvriers seront les premiers à profiter des robots dédiés à la construction légère dont le talent semble sans limite: ils peuvent par exemple les décharger des travaux pénibles et ces aides au levage, dans le contexte du programme allemand «Industrie 4.0 – Usine du futur», peuvent être configurées via Internet. Il existe des applications qui permettent aux machines de s’adapter aux besoins de chaque collaborateur. En bref, l’employé peut travailler de façon productive jusqu’à un âge avancé, car il reçoit un soutien sur le plan ergonomique et est moins exposé, voire même plus du tout, aux risques de blessures ou à la fatigue physique (… qui sera remplacée peut-être par du surmenage intellectuel !).
 
L’Internet des objets: 50 milliards d’éléments connectés !
Google entre en jeu également en tant que concurrent ! En effet, la société a acheté huit entreprises de robotique. Le modèle commercial de Google en termes de robotique s’appuie sur ce qu’il convient d’appeler dorénavant l’«Internet des objets». Bientôt, environ 50 milliards d’objets seront interconnectés sur Internet, à savoir un multiple de ce que les gens pourraient communiquer sur l’ensemble des réseaux sociaux. Il y aura un système d’exploitation Google qui fonctionnera sur tous les robots. Cela permettra à l’utilisateur d’être en mesure d’utiliser les solutions logicielles de Google et d’autres fournisseurs pour doter le robot de ses fonctionnalités.
 
Procédés additifs et d’enlèvement de copeaux combinés
A part ces prémices de robotique, quelles furent les autres tendances principales en matière d’automatisation appliquée aux machines-outils observées par les visiteurs à Stuttgart, lors du salon AMB?
Le salon AMB a vu la confirmation de la tendance actuelle en matière d’amélioration de l’efficacité, de la précision et de la productivité pour le secteur des machines-outils. Ceci, bien entendu, est directement lié à l’automatisation appliquée aux machines-outils travaillant par enlèvement de copeaux et à leur environnement. Les solutions du programme «Industrie 4.0» soutiennent, par le biais de logiciels et des techniques de l’information, l’intégration mécanique de nouvelles solutions d’usinage. Le meilleur exemple en est l’intégration de processus de fabrication additive (stéréo-lithographie 3D), sous la forme de machines-outils hybrides rendant possible la génération de formes ébauches par ce procédé, suivie par l’opération d’usinage traditionnelle pour assurer la finition de l’objet dans des tolérances serrées.
 
Robot en action pour le chargement-déchargement de pièces sur une machine-outil.

 
Les systèmes «cyber-physiques»  accroissent la productivité de 40 %

Cette mise en réseau constitue avant tout une chance de conserver, voire développer la production industrielle en Allemagne. Jusqu’à présent la construction de machines-outils et le secteur de l’automobile sont les deux fleurons du secteur industriel allemand. Pour survivre dans un contexte de concurrence mondiale, les constructeurs allemands de machines-outils doivent impérativement développer à l’avenir des produits efficients en matière de consommation d’énergie et économes en ressources, tout en assurant aussi bien une production de masse que personnalisée.
Seuls des systèmes dits cyber-physiques (SCP) peuvent concrétiser cette ambition, à savoir faire en sorte que des machines, des outils, des pièces à usiner et des systèmes de commande-asservissement-entraînement, dotés d’intelligence, puissent communiquer entre eux et avec des humains. Il s’agit notamment de robots, de capteurs ou de bases de données basées sur des solutions existantes. Ces systèmes peuvent saisir des données physiques tirées des processus de production, ainsi que des données logistique, d’ingénierie, ainsi de même que les fonctions de synchronisation et de gestion. Ils sont interconnectés sur des réseaux numériques et utilisent des données et des services d’ores et déjà disponibles à l’échelle mondiale.
Avec «Industrie 4.0», il existe dans presque tous les domaines un fort potentiel de réduction des coûts. Le coût des stocks peut par exemple être réduit de 30 % à 40 % car, grâce aux informations en temps réel, nous sommes désormais en mesure de réduire les stocks de sécurité et selon les principes du JAT (Juste à temps), nous pouvons en particulier mieux contrôler les quantités commandées tout au long de la chaîne d’approvisionnement. Les coûts de stockage diminuent donc également en conséquence. Il en résulte une augmentation de la productivité, en particulier en matière de planification et de gestion. Le taux d’erreur diminue drastiquement. Beaucoup d’entreprises qui ont déjà adopté «Industrie 4.0» confirment, selon la complexité de leur production, un accroissement de la productivité pouvant atteindre jusqu’à 50 %.
 
AMB : bilan positif
Les chiffres exacts sont tombés: 1356 exposants, record battu, 27 % d’exposants étrangers recensés ­(+ 2 %), mais beaucoup plus dans la réalité, de nombreuses entreprises étrangères étant inscrites par l’intermédiaire de leur filiale allemande. La filière vient d’autre part de rendre publics les résultats du premier semestre pour l’Allemagne. Le chiffre d’affaires de la machine-outil a progressé de 13 % et avec une charge de 97 %, les capacités de production ont atteint leur maximum au mois de juillet, pendant que les exportations augmentaient de 27 % sur le semestre.
AMB 2014 est organisé sous l’égide de l’Association professionnelle des outils de précision au sein du VDMA, de l’Association professionnelle Logiciels au sein du VDMA, ainsi que par l’Association allemande des constructeurs de machines-outils (VDW).