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Automatisation des processus, Industrie 4.0, Innovation

Développement de la robotisation de la production dans le secteur automobile - avantages et perspectives d’avenir

19 octobre 2020

La robotisation est une des tendances inévitables dans l'évolution de l'industrie. Même si la Pologne a encore un pas à faire dans cette voie, de plus en plus d'entreprises mettent en œuvre des solutions modernes d'automatisation. Par exemple, sur le site de Wrocław chez Knauf Industries, un robot qui assure la production de composants en polypropylène expansé (EPP) a été installé pour la branche automobile.

Nouveau robot sur la ligne de production de l'usine Knauf Industries à Wrocław.
Nouveau robot sur la ligne de production de l'usine Knauf Industries à Wrocław.

Il ressort dans des données publiées par la Fédération internationale de robotique (IFR) que, dans le monde entier, le nombre de robots augmente chaque année, de 23 % et de 5 % pour les robots industriels. Cette croissance dynamique trouve son origine non seulement dans des facteurs démographiques, tels que le le vieillissement de la population et la baisse du nombre de personnes professionnellement actives, mais aussi dans les efforts déployés par les entreprises pour améliorer la fiabilité et l'efficacité de la production tout en augmentant la vitesse de fabrication et la qualité des produits.

La robotisation la plus utilisée dans ces secteurs industriels, est celle où des opérations manuelles répétitives sont nécessaires. La branche la plus robotisée est tout bonnement celle de l'automobile, dans laquelle ce type de solutions est préconisée pour la fabrication de pièces automobiles. La première place est occupée par les entreprises de construction automobile en Asie.

Comment se présente la fabrication assistée par des robots dans le monde et en Pologne ?

Les leaders incontestés dans le domaine de la robotisation sont les pays asiatiques. La première place est occupée par Singapour qui centralise 831 robots pour 10 000 employés. En Europe, l’Allemagne compte 338 robots. Le parc polonais de robots est aujourd'hui faible puisqu'en 2019, il y avait que 42 robots pour 10 000 employés, mais la tendance est à la hausse puisqu’en 2018, on en comptait que 36. Cela représente quand même une augmentation de 17 % d'une année sur l'autre. Les entrepreneurs polonais recherchent de plus en plus souvent des solutions modernes et innovantes - jusqu'à 91 % d'entre eux se déclarent prêts à robotiser complètement ou au moins partiellement leur production.

Les avantages de l'utilisation des robots sont particulièrement appréciés dans le secteur de l’automobile pour la production en série où le maintien des normes de qualité et de sécurité sont extrêmement élevées. En Pologne, cette régularité est clairement visible puisque pour 10 000 employés des usines de l'industrie automobile, on compte jusqu'à 165 robots, ce qui fait d’ailleurs de cette industrie, la plus importante à l'échelle de l'économie du pays. L'avantage par rapport aux autres branches est que la robotisation des processus industriels a débuté en même temps que celle de la branche automobile.

Rôle des robots industriels dans l’automobile d’hier à aujourd’hui

Les premiers robots ont été fabriqués dans les années 50 et, une décennie plus tard, ils ont fait leurs apparitions dans les usines de General Motors et de Ford. Ils ont alors été traités comme une curiosité technique plutôt que comme des travailleurs "hors normes". L'application en masse des robots de production a eu lieu à la fin des années 70 et 80, lorsque d'autres entreprises américaines et constructeurs automobiles européens, ont suivi cette mode. À cette époque, l'objectif de la robotisation était d'augmenter la production et le rendement des usines tout en diminuant les coûts unitaires. Aujourd'hui, on se concentre plutôt sur l'amélioration de la qualité des tâches, qui exigent une plus grande précision et une plus grande exactitude de fonctionnement. L'application des robots dans le secteur automobile réduit les cycles de production, même pour les composants très complexes et améliore considérablement la sécurité de l'ensemble du processus. Une machine ne se fatigue pas, ne ralentit pas le rythme et ne commet pas d'erreurs (en série) lorsque l'homme prend en charge les fonctions de contrôle.

À quoi ressemblent les robots modernes ?

Les robots modernes coopèrent côte à côte avec leurs opérateurs humains, les remplaçant dans des opérations monotones et parfois physiques et pénibles. Actuellement, les types de robots les plus utilisés sont ceux qui utilisent un bras ou même deux pour effectuer des mouvements multiaxiaux pour diverses tâches de haute précision. Il s'agit de robots articulés, à cinq ou six axes, qui sont le plus souvent utilisés pour des opérations telles que la manipulation, l'usinage, la peinture, le transport et l'assemblage. Les avantages ? de l’espace, des mouvements rapides, des possibilités d'assemblage flexibles. La tendance future est aux "cobots", c'est-à-dire des robots collaborant avec un humain (robots collaboratifs), ainsi qu'aux possibilités d'échange de données sans heurts avec les dispositifs de l’Industrie 4.0. Le développement de la robotisation tend vers l’usine autonome, qui exécutera la production entièrement toute seule, mais comme le soulignent les experts, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir avant cette étape.

Plus grande précision et sécurité des processus de fabrication chez Knauf Industries, à Wrocław

Un robot à six axes de nouvelle génération est en place dans l'usine de Knauf Industries, à Wrocław, connue pour la mise en œuvre de solutions technologiques pionnières. Il a été installé sur la chaîne de production des sièges arrière de voitures, où les opérations sont effectuées en fonction de la prise de cadres métalliques d'un chariot d'approvisionnement et de leur insertion dans un moule en polypropylène PPE. Cette opération nécessitait un grand nombre de répétitions et beaucoup d'efforts de la part des employés, liés au transport des cadres et à leur introduction dans la machine.

Plus grande précision et sécurité des processus de fabrication chez Knauf Industries, Wrocław

Le robot effectue cette tâche pour eux avec une grande vitesse et précision. Son énorme avantage est la possibilité de manipuler les objets selon trois axes principaux et une rotation en trois étapes qui permet l'exécution de composants multi-éléments, même très compliqués. Ainsi, il peut être utilisé non seulement pour la fabrication des sièges, mais aussi pour toutes les solutions qui supposent l'assemblage de formes compliquées et de différentes matières plastiques traitées dans l'usine Knauf Industries, comme les inserts ou composants en PPE avec du plastique injecté. Ce robot ne sera pas seulement utilisé pour les projets de nos clients de la branche automobile, mais aussi pour ceux d'autres branches desservies, comme par exemple le chauffage, la ventilation et la climatisation. Cela en fait un outil très flexible et polyvalent, qui ouvre de larges perspectives de production.

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