Le groupe Atlantic diminue la pénibilité au travail grâce à une solution d'encollage développée par JL Corp
Résumé
JL Corp, intégrateur officiel d’Universal Robots dans les Hauts-de-France, a créé une solution d’encollage pour le compte du groupe Atlantic, sur son site de production de Billy-Berclau, dans le Pas-de-Calais. Cette solution automatisée, utilisée dans la préparation d’un sous-ensemble de pompes à chaleur, est directement intégrée au sein de la ligne de production. Double objectif pour cette dernière : diminuer la pénibilité au travail et augmenter la productivité sans causer la moindre gêne aux opérateurs.
Défi
Atlantic, un des leaders dans le confort thermique (chauffage, ventilation et air conditionné), souhaitait améliorer la productivité sur un poste de travail d’encollage des coques de cuve en inox pour ses pompes à chaleur, afin de soutenir la demande de ses clients et le développement du marché.
La coque en polystyrène a une fonction d’isolation pour éviter la condensation et la formation de rouille sur le ballon inox. L’encollage a une incidence forte sur la garantie de vie du produit, car elle bloque la perméabilité de l’air.
L’opération manuelle ne pouvait plus suivre l’augmentation du volume demandé, tout en maintenant le niveau de qualité requis. L’élaboration et l’intégration de l’application a été menée par JL Corp, sur le site de production de Billy-Berclau. Ce site, qui emploie autour de 250 personnes, produit 80 000 pompes à chaleur et 50 000 chaudières par an.
Le poste concerné présentait plusieurs défis : pallier un risque de TMS (l’opérateur devait, en effet, effectuer les mêmes gestes, et ce, jusqu’à 200 fois par jour) et de propreté, l’opération étant très sale, notamment à cause du mastic. Cette cellule d’encollage est incluse dans un projet de robotisation global des activités de l’entreprise, comprenant également des cellules de soudure.
Groupe Atlantic
Indicateurs de valeur clés :
Diminution des TMS des opérateurs ROI rapide, maintenance minimale Capacité de duplication du poste Amélioration de la productivité et de la qualité Économie d'utilisation de colle
Tâches résolues à l'aide de robots collaboratifs :
Encollage des coques de ballon pour cuve en inox
Défis d'automatisation résolus :
Fonctionnement en toute sécurité aux côtés des opérateurs Reconnaissance des références via une caméra Autonomie complète sur le poste Compacité du poste entraînant une économie d'espace
Solution
La solution, sur base d’un UR10, devait être capable de suivre l’augmentation de volume demandée par le site, tout en étant compacte et sécurisée. JL Corp a tiré parti de son expérience dans l’intégration de solutions cobotiques au sein de lignes de production, en accompagnant le groupe Atlantic à travers toutes les étapes du processus.
À l’origine, l’opérateur se chargeant de l’encollage des coques traitait 90 pièces par période de 8h. Il tenait la coque d’une main et le pistolet à mastic de l’autre, et effectuait l’opération manuellement, en devant prendre garde à utiliser la bonne quantité de colle au bon endroit, et avec régularité, en respectant un motif précis.
Un poste de travail automatisé et optimisé
Le poste de travail automatisé est constitué d’une grande table en demi-cercle, sur laquelle est installé un cobot UR10. Le cobot opère en face de 8 posages sur lesquelles les opérateurs déposent les demi-coques à coller. Le cobot est équipé d’un préhenseur développé par JL Corp, imprimé en 3D et aux rebords en mousse, ainsi que d’une ventouse centrale, lui permettant de se saisir des coques en polystyrène sans déformation, ces dernières ne pesant que 200 grammes. Le poste comprend également une caméra, Sensopart centrale et en hauteur (qui fait l’inspection qualité et vérifie si la coque est conforme) ainsi que d’une buse qui dispense la colle.
Un cobot entièrement autonome
Le cobot se charge seul de l’opération, sans besoin d’intervention humaine. Cette dernière se limite au dépôt des coques à coller et au lancement du cycle. Lorsque l’opérateur appuie sur le bouton face à une coque, le cobot se saisit de cette dernière et la présente à la caméra centrale. Elle examine alors la coque et envoie un signal au robot : si la coque n’est pas déjà encollée, le robot apportera alors la coque sous la buse, qui déposera la colle en suivant le motif demandé. Le cobot revient ensuite sous la caméra pour vérifier si le collage est conforme. S’il l’est, le cobot redépose la coque sur sa base originelle. S’il ne l’est pas, le cobot dépose la coque dans un espace au centre afin de mettre au rebut la pièce non conforme.
Le cobot ne travaille que sur trois références d’encollage : la partie haute, la partie basse, et un anneau central, utilisé pour certains modèles de ballons.
Une solution sécurisée et fiable
JL Corp a spécifiquement conçu la cellule pour que ce soit le cobot qui déplace la coque et non la buse de colle de 4 mm qui se déplace, ce qui représentait un danger beaucoup trop important. Sur l’application, le cobot, même bras tendu, ne peut dépasser son périmètre d’opération en demi-cercle. Le poste est ainsi calibré pour que le robot ne puisse pas atteindre les opérateurs évoluant autour de lui, rendant nul tout risque de collision. Même en cas de choc, l’impact extrêmement faible (60 newtons) fait que le cobot est complètement sûr. La solution est donc 100% sécurisée et s’intègre parfaitement à la ligne de production.
En cas de problème (réservoir de colle vide, chute de pièce), le cobot alerte l’opérateur, qui intervient.
Sébastien Dorez, Chargé d'affaires chez JL CorpCe projet est la somme de nos expertises et de notre savoir-faire en termes de robotique et d’impression 3D pour Atlantic. Un pas de plus dans l’industrie 4.0 qui optimise la production et redonne de la valeur ajoutée au travail des salariés
Bénéfices
L’installation livrée par JL Corp a répondu à tous les besoins du groupe Atlantic. En plus de libérer les opérateurs d’une tâche fatigante musculairement, le cobot a permis de réduire de 30 à 40% la consommation de colle, grâce à sa capacité de répétabilité du dosage. Cette répétabilité a entraîné une amélioration de la dépose de colle, et donc, de la qualité du produit final, et de sa durée de vie.
Le cobot a augmenté la productivité du site, en étant capable de coller 140 pièces par cycle de huit heures, soit une augmentation de plus de 50% par rapport au cycle manuel. Les opérateurs se sont appropriés le cobot et supervisent eux-mêmes son travail, assurant une continuité du processus en diminuant grandement les interruptions. Ils imaginent des évolutions de trajectoire afin d’optimiser les nouveaux développements. Il n’y a presque pas de maintenance nécessaire sur le cobot lui-même, mais uniquement ses accessoires.
Autre avantage : la compacité de la solution. Le cobot ne posant aucun danger aux opérateurs, l’ajout de cages de protection ou de barrières de sécurité n’a pas été nécessaire. Cela a permis au groupe Atlantic d’économiser de l’espace et d’intégrer ce poste d’encollage dans l’atelier actuel.
La solution a été livrée par JL Corp 4 mois seulement après la commande, et s’est rentabilisée en 6 mois seulement, soit deux fois vite que pour une solution de robotique industrielle classique. Le cobot assemble aujourd’hui 200 000 coques par an.
Face au succès de cet investissement et à l’évolution des demandes en pompe à chaleur, le groupe Atlantic prévoit, prochainement, de dupliquer ce poste.
L’opérateur dépose une coque sur la base appropriée, avant de lancer le cycle
Le cobot UR10 saisit la coque préalablement posée par l'opérateur
Le cobot présente la coque à la caméra, qui vérifie la conformité de la coque
Le cobot applique la bonne quantité de colle en fonction de la référence et de l'épaisseur de la coque
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