Freudenberg Sealing Technologies (FST) a commenc\u00e9 \u00e0 replanifier des lignes de production existantes avec un logiciel de visualisation et de simulation. Les premi\u00e8res impressions sont positives et les perspectives prometteuses. <\/p>\n\n
Chez FST, Armin Hermann dirige avec passion le laboratoire des mat\u00e9riaux sur le site de Schwalmstadt. En tant que tel, il contribue \u00e0 la production de joints hydrauliques et pneumatiques sophistiqu\u00e9s dans l’usine. Actuellement, Hermann est toutefois sollicit\u00e9 dans une autre fonction. En tant que chef de projet, il planifie de A \u00e0 Z certaines lignes de production. Pour ce faire, les membres de son \u00e9quipe travaillent avec un logiciel de planification qui l’enthousiasme litt\u00e9ralement : \u00ab\u00a0Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, nous ne pouvions que r\u00eaver des possibilit\u00e9s offertes par cet outil\u00a0\u00bb, avoue Hermann. \u00ab\u00a0Dans le pass\u00e9, nous avons planifi\u00e9 de nouveaux agencements d’usine avec des mod\u00e8les d’usine CAO statiques en deux dimensions\u00a0\u00bb. Le nouvel outil permet en revanche de simuler en 3D les nouvelles surfaces de production \u00e0 am\u00e9nager, l’espace n\u00e9cessaire aux processus de production et aux travaux de maintenance pouvant \u00eatre repr\u00e9sent\u00e9, tout comme les voies d’intervention des robots mobiles automatis\u00e9s (AMR) . <\/p>\n\n
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Le logiciel simule la mani\u00e8re dont la fabrication et tous les processus qui y sont li\u00e9s interagissent. <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n
Les pi\u00e8ges de la planification sont imm\u00e9diatement identifiables<\/h2>\n\n
L’outil qui s\u00e9duit tant Hermann est un logiciel de visualisation et de simulation de Visual Components. Cette entreprise fond\u00e9e en Finlande fait d\u00e9sormais partie du groupe KUKA. Le logiciel simule la mani\u00e8re dont la fabrication et tous les processus qui y sont li\u00e9s interagissent. Il se base sur l’introduction de toutes les donn\u00e9es pertinentes concernant le plan du b\u00e2timent ainsi que les installations et les processus de fabrication qui y sont pr\u00e9vus. \u00ab\u00a0Une simulation r\u00e9alis\u00e9e de cette mani\u00e8re en dit plus long que mille mots\u00a0\u00bb, souligne Hermann pour illustrer la valeur ajout\u00e9e de l’outil. \u00ab\u00a0Nous pouvons montrer imm\u00e9diatement et de mani\u00e8re compr\u00e9hensible pour tous o\u00f9 se trouvent les emb\u00fbches et les pi\u00e8ges lors d’une planification. L’outil nous permet de prendre la bonne direction \u00e0 temps et donc d’\u00e9conomiser non seulement du temps mais aussi des co\u00fbts\u00a0\u00bb. <\/p>\n\n
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Alexandra Krupp, directrice du d\u00e9veloppement global des processus<\/p>\n\n\n\n
\u00ab\u00a0L’outil relie entre elles diverses relations de flux\u00a0\u00bb. <\/h2>\n<\/div><\/div>\n\n
Alexandra Krupp, Director Global Process Development, Technology & Innovation chez FST, est coresponsable de l’introduction du logiciel de visualisation et de simulation. Pour elle aussi, les avantages du logiciel sont \u00e9vidents. \u00ab\u00a0L’outil relie entre elles diverses relations de flux. Cela signifie que des param\u00e8tres de fabrication d\u00e9cisifs tels que le flux de mat\u00e9riaux, le flux de personnes et le flux d’informations peuvent \u00eatre pris en compte et harmonis\u00e9s de la mani\u00e8re la plus id\u00e9ale possible\u00a0\u00bb. Pour Krupp, les premi\u00e8res exp\u00e9riences montrent d\u00e9j\u00e0 que FST peut nettement mieux planifier et adapter ses propres sch\u00e9mas d’usine gr\u00e2ce au nouveau logiciel. \u00ab\u00a0Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, dans de tels projets, nous d\u00e9terminions d’abord les bases avant de cr\u00e9er diff\u00e9rentes variantes de b\u00e2timents, de surfaces et de lignes de production. \u00c0 la fin, nous reproduisions la meilleure variante \u00e0 partir de cartons en nous basant sur des crit\u00e8res d\u00e9finis\u00a0\u00bb. Il en r\u00e9sultait certes une impression spatiale des conditions, mais justement sans aucune simulation permettant de visualiser directement l’interaction de tous les processus pertinents. <\/p>\n\n
Vid\u00e9os simul\u00e9es au lieu de vues statiques<\/h3>\n\n
L’outil de visualisation et de simulation rem\u00e9die \u00e0 cette lacune. Il montre les processus de production en vid\u00e9o et montre par exemple les cercles de rotation des bras de robot ou les trajets qu’un AMR parcourt jusqu’\u00e0 l’installation. Toutes les actions des machines, mais aussi des collaborateurs, se d\u00e9roulent ainsi de mani\u00e8re facilement compr\u00e9hensible. <\/p>\n\n
Les modifications peuvent \u00eatre effectu\u00e9es facilement par glisser-d\u00e9poser. \u00ab\u00a0\u00c0 c\u00f4t\u00e9 de cela, nous voyons imm\u00e9diatement \u00e0 quel point une machine doit \u00eatre accessible pour permettre des travaux de maintenance sans probl\u00e8me\u00a0\u00bb, sait Krupp. Il en va de m\u00eame pour l’espace n\u00e9cessaire aux dispositifs de levage lors du montage et du d\u00e9montage des outils dans les installations. \u00ab\u00a0Et nous voyons comment les conduites doivent passer au sol pour qu’elles ne bloquent pas un AMR\u00a0\u00bb, ajoute Hermann. \u00ab\u00a0En m\u00eame temps, le logiciel de visualisation nous montre o\u00f9 le trac\u00e9 des tuyaux de ventilation nous limite en hauteur lors de la construction des installations\u00a0\u00bb. Une telle simulation vid\u00e9o repr\u00e9sente donc un avantage d\u00e9cisif par rapport \u00e0 la planification statique utilis\u00e9e jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent. <\/p>\n\n
Le logiciel aide en outre les responsables de FST \u00e0 signaler \u00e0 temps aux fabricants les besoins d’adaptation des installations \u00e0 acheter. Par exemple, pour les raccords ou les enceintes qui doivent \u00eatre install\u00e9s de mani\u00e8re \u00e0 ne pas compliquer inutilement les travaux de maintenance. Les visualisations et les simulations permettent d’\u00e9viter les malentendus avec les constructeurs d’installations. <\/p>\n\n
FST pourrait \u00e9galement utiliser l’outil pour planifier des usines enti\u00e8rement nouvelles, appel\u00e9es greenfields, qui sont litt\u00e9ralement construites sur des terrains vierges. Pour l’instant, ils seront toutefois utilis\u00e9s pour la reconception de sites de production existants, les brownfields. L’entreprise a utilis\u00e9 cet outil pour la premi\u00e8re fois au milieu de l’ann\u00e9e 2024. Lors du r\u00e9am\u00e9nagement d’un site de production \u00e0 Bursa, en Turquie, la simulation a montr\u00e9 de mani\u00e8re facilement compr\u00e9hensible ce qu’il fallait adapter pour garantir l’accessibilit\u00e9 des machines et l’utilisation de chariots \u00e9l\u00e9vateurs. <\/p>\n\n
Un processus de fabrication aussi fluide que possible<\/h3>\n\nUne cha\u00eene de production \u00e0 Schwalmstadt.<\/figcaption><\/figure>\n\n
\u00c0 Schwalmstadt, le logiciel facilite la planification de nouvelles lignes de production pour le chef de laboratoire et de projet Hermann. \u00ab\u00a0Nous poursuivons plusieurs objectifs. Nous voulons continuer \u00e0 automatiser les processus de fabrication, \u00e9conomiser de l’\u00e9nergie et optimiser la tra\u00e7abilit\u00e9 de nos produits\u00a0\u00bb, explique Hermann. \u00c0 l’avenir, les AMR, les cobots et les collaborateurs devront collaborer de mani\u00e8re id\u00e9ale afin de garantir un processus de production sans faille. Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, l’homme intervient dans le processus de fabrication, car il doit pr\u00e9lever les pi\u00e8ces fabriqu\u00e9es dans plusieurs cellules de fabrication pour les transporter vers des fours dits \u00ab\u00a0batch\u00a0\u00bb, situ\u00e9s \u00e0 un autre endroit et dans lesquels les joints sont r\u00e9chauff\u00e9s. Cela signifie que les machines doivent toujours \u00eatre arr\u00eat\u00e9es pendant un certain temps. A cela s’ajoutent des facteurs ergonomiques : lors de cette op\u00e9ration, les collaborateurs d\u00e9placent plusieurs tonnes de mat\u00e9riel hors de la cellule de production au cours d’une journ\u00e9e. Une t\u00e2che extr\u00eamement exigeante. <\/p>\n\n
\u00c0 l’avenir, cela devrait changer puisque chaque cellule de production disposera d’un petit four de r\u00e9chauffage \u00e0 faible consommation d’\u00e9nergie. La production et le post-chauffage s’effectuent ainsi sur place, sans qu’une intervention humaine ne soit n\u00e9cessaire, ce qui g\u00e9n\u00e8re des arr\u00eats. L’outil de visualisation et de simulation aide \u00e0 trouver la disposition id\u00e9ale des machines et des cobots ainsi que le meilleur r\u00e9am\u00e9nagement possible de la surface. Ainsi, un AMR pourrait alors apporter \u00e0 des heures pr\u00e9d\u00e9finies des pi\u00e8ces en plastique de l’entrep\u00f4t \u00e0 la cellule de production, o\u00f9 un cobot les r\u00e9ceptionnerait et les am\u00e8nerait \u00e0 la machine de moulage par injection. Il pr\u00e9l\u00e8ve ensuite les pi\u00e8ces produites et les transmet au four de post-chauffage, avant qu’un AMR ne vienne chercher les joints finis \u00e0 l’heure calcul\u00e9e et ne les ram\u00e8ne \u00e0 l’entrep\u00f4t. L’automatisation serait parfaite, car toutes les \u00e9tapes du processus s’encha\u00eeneraient sans autre intervention. Au lieu d’un traitement en bloc, la production se ferait par ce que l’on appelle le Single Piece Flow. Les temps de passage seraient plus courts et le contr\u00f4le plus simple et plus transparent. <\/p>\n\n
Hermann et Krupp sont tr\u00e8s satisfaits des premiers r\u00e9sultats de la planification. La transformation de la premi\u00e8re des six lignes de production a pris forme virtuellement et sera r\u00e9alis\u00e9e en 2025. L’int\u00e9gration des fours de postchauffage dans les cellules de fabrication signifie en m\u00eame temps une d\u00e9charge \u00e0 un autre endroit. Jusqu’\u00e0 pr\u00e9sent, la documentation du postchauffage dans les fours batch centraux repr\u00e9sente \u00e0 elle seule 23 000 pages A4 de papier par an. Enfin, chaque joint doit \u00eatre attribu\u00e9 et suivi. Gr\u00e2ce au Single Piece Flow, ce processus sera \u00e0 l’avenir nettement all\u00e9g\u00e9, car la production et le postchauffage se feront enti\u00e8rement au sein d’un processus ferm\u00e9 dans une cellule de fabrication. <\/p>\n\n
Le nouveau logiciel de visualisation et de simulation porte donc d\u00e9j\u00e0 ses premiers fruits. \u00ab\u00a0Cet outil nous aide \u00e9norm\u00e9ment \u00e0 faire passer notre production au niveau sup\u00e9rieur\u00a0\u00bb, r\u00e9sume Krupp. \u00ab\u00a0Les simulations montrent tous les processus de production importants, s’adaptent en un clin d’\u0153il et rationalisent ainsi notre processus de planification. Au final, nous avons \u00e0 Schwalmstadt un flux de mat\u00e9riaux optimis\u00e9, donc une utilisation plus efficace de l’\u00e9nergie et une tra\u00e7abilit\u00e9 unique de nos produits dans la production. Tout suit l’id\u00e9e d’un flux automatis\u00e9 de pi\u00e8ces uniques\u00a0\u00bb. <\/p>\n\n
Du jumeau num\u00e9rique au nuage de points virtuel<\/h3>\n\n
L’outil de visualisation et de simulation promet de g\u00e9n\u00e9rer d’autres valeurs ajout\u00e9es pour FST. \u00c0 partir des donn\u00e9es collect\u00e9es en production, il serait possible de cr\u00e9er un jumeau num\u00e9rique de la ligne de production, qui permettrait par exemple de d\u00e9tecter \u00e0 temps d’\u00e9ventuelles erreurs ou mesures de maintenance. Alexandra Krupp peut m\u00eame imaginer repr\u00e9senter un atelier de production complet sous forme de nuage de points virtuel \u00e0 l’aide d’un proc\u00e9d\u00e9 de num\u00e9risation 3D. Avec cette base de donn\u00e9es, le logiciel pourrait repr\u00e9senter et planifier les futurs projets d’automatisation de mani\u00e8re beaucoup plus compl\u00e8te et encore plus rapide. <\/p>\n\n
Mais pour l’instant, Armin Hermann et son \u00e9quipe de Schwalmstadt continuent de travailler avec d\u00e9termination \u00e0 la planification et \u00e0 la r\u00e9alisation de toutes les lignes de production \u00e0 renouveler.<\/p>\n\n
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En bref<\/h2>\n\n\n\n
Freudenberg Sealing Technologies (FST) a commenc\u00e9 \u00e0 replanifier des lignes de production existantes avec un logiciel de visualisation et de simulation.Avantages<\/strong>:Simulation 3D des surfaces de production.D\u00e9tection pr\u00e9coce des erreurs de planification.Prise en compte des flux de mat\u00e9riaux, de personnes et d’informations.Vid\u00e9os simul\u00e9es au lieu de vues statiques.Adaptations par glisser-d\u00e9poser.Domaines d’application<\/strong>:Reconception de sites de production existants (Brownfields).Planification de nouvelles usines (Greenfields) dans le futur.Objectifs<\/strong>:Automatisation des processus de fabrication.\u00c9conomie d’\u00e9nergie.Optimisation de la tra\u00e7abilit\u00e9 des produits.Premiers r\u00e9sultats<\/strong>:Conception virtuelle de la premi\u00e8re des six lignes de production.Int\u00e9gration de fours de post-chauffage dans les cellules de production.R\u00e9duction de la consommation de papier pour la documentation.Perspectives d’avenir<\/strong>:Cr\u00e9ation d’un jumeau num\u00e9rique de la ligne de production.Repr\u00e9sentation d’un atelier de production sous forme de nuage de points virtuels. <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n
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