L'automatisation dans la fabrication métallique continue de devenir de plus en plus mobile

FIGURE 1. Un robot mobile est mis en scène avant une opération d'assemblage automobile. La plupart des robots mobiles achetés sont destinés à l'entreposage et à la logistique. Pourtant, les fabricants adoptent rapidement cette technologie. Images : KUKA

Note de l'éditeur : ce qui suit est basé sur « Comment démarrer avec l'intégration de robots mobiles », présenté à FABTECH 2022 par Denise Stafford, responsable du développement commercial chez KUKA Robotics Corp.

Pensez à une opération de tôlerie de précision automatisée, dotée de toutes les fonctionnalités technologiques à chaque étape de fabrication. Un système de fabrication flexible amène les feuilles d'un système de tour d'inventaire en direct à un lit de découpe laser. Les flans sont coupés, triés et empilés automatiquement grâce à l'automatisation du retrait des pièces, puis amenés à une presse plieuse robotisée avec des changements d'outils automatisés et à un robot doté d'une pince ultraflexible capable de manipuler une gamme de pièces.

Les pièces formées sont empilées puis amenées aux processus en aval comme le soudage et le revêtement en poudre. C'est la quintessence de l'automatisation flexible de la fabrication, sauf pour tous les travailleurs qui conduisent des chariots élévateurs ou poussent des chariots remplis de pièces. La manutention des matériaux entre les étapes de fabrication reste le dernier bastion du travail manuel. Historiquement, les fabricants disposaient d'options limitées, mais de nouvelles formes d'automatisation flexible et mobile commencent à changer cela (voir Figure 1).

Les expéditions de robotique mobile ont connu une croissance extraordinaire. Selon ABI Research, sur les 8 millions de robots attendus en 2030, près de 6 millions seront mobiles. L'automatisation mobile a transformé l'industrie de la robotique, et le secteur de la fabrication de tôles de précision pourrait ressentir cette transformation le plus tôt possible.

Que sont exactement les robots mobiles ? Un trait commun à presque tous est que, avec une configuration de protection et une conception d'usine appropriées, ils sont conçus pour réagir et éviter les obstacles en s'arrêtant et parfois en manœuvrant autour d'eux.

L'industrie vend des systèmes de robots mobiles sous différents termes, depuis les véhicules à guidage automatique (AGV) jusqu'aux robots mobiles autonomes (AMR) avec navigation avancée. Certains considèrent certains types d’automatisation mobile comme plus ou moins intelligents et autonomes que d’autres. Certains systèmes nécessitent une sorte d'attribut physique, comme une bande magnétique ou réfléchissante, tandis que d'autres utilisent la technologie de vision avancée LiDAR (détection et télémétrie de la lumière) pour contourner les palettes de pièces, les colonnes de bâtiment ou divers autres obstacles.

Pourtant, à mesure que les technologies progressent, les frontières entre les différentes classifications de produits (AMR et AGV, par exemple) ont tendance à s'estomper. Certains sont plus autonomes à certains égards, moins autonomes à d’autres égards. Certains disposent également d'options de manipulation manuelle, lorsque le robot doit se déplacer d'une manière unique ou inhabituelle, et cela ne vaut tout simplement pas tout le travail technique nécessaire pour un fonctionnement autonome.

Que vous appeliez une technologie donnée par tel ou tel nom n'a pas vraiment d'importance. Ce qui compte, c'est dans quelle mesure un robot mobile répond aux besoins d'une application particulière.

Par exemple, certains robots mobiles ont des chemins définis, s'arrêtent lorsqu'il y a un obstacle et reprennent lorsqu'il est dégagé. D’autres peuvent contourner un obstacle. Cette dernière solution pourrait bien fonctionner dans des entrepôts avec une circulation piétonnière minimale, mais qu’en est-il d’un environnement de fabrication très encombré ? Dans ces cas-là, vous souhaiterez peut-être maintenir vos robots mobiles sur un chemin défini.

Les robots mobiles peuvent utiliser des systèmes d'entraînement omnidirectionnels, ce qui signifie qu'ils peuvent se déplacer dans n'importe quelle direction, y compris en diagonale et latéralement (« en crabe »), ce qui est utile lorsque vous travaillez dans des espaces très restreints. Les systèmes d'entraînement différentiels sont également très flexibles ; beaucoup sont capables de tourner sur place (rayon de braquage nul).

FIGURE 2. Les robots mobiles sont classés en partie selon la manière dont ils transportent leurs charges.

Certains robots mobiles sont conçus pour ramasser et transporter, comme le chariot élévateur sans conducteur couramment utilisé. D'autres sont équipés de convoyeurs, leur permettant de se déplacer vers un emplacement spécifique, puis de transporter une charge utile sur une surface ou un autre convoyeur. D'autres types sont conçus pour déplacer des chariots et des racks. D'autres encore remorquent des charges utiles derrière eux (voir les figures 2 et 3).