SIMP production concilie gain de temps et sécurité avec une solution mise au point par Emanor
En bref
Emanor, intégrateur positionné sur le marché de l’automatisation de process industriels depuis 2019, a réalisé l’intégration du projet d’encollage cobotique au sein de l’entreprise SIMP Production. La machine est installée depuis janvier 2022 et répond à un double objectif : faire collaborer un robot en toute sécurité avec les employés et obtenir un gain de temps considérable, notamment pour la phase de nettoyage. Développé sur mesure, ce projet a permis d’optimiser la production et d’amoindrir les pertes de matière, tout en replaçant le monteur sur un poste à plus forte valeur ajoutée.
Défi
À l’origine du projet, la volonté de l’entreprise SIMP Production d’améliorer l’ergonomie d’un poste d’encollage et d’assemblage de profilés de menuiserie en aluminium sur lequel les monteurs effectuaient des gestes répétitifs, salissants et requérant une extrême précision.
Le poste concerné présentait une grande pénibilité, avec beaucoup de déplacements du monteur d’un plan de travail à un autre pour appliquer de la colle froide sur les extrémités des profilés. De plus, la tâche générait des troubles musculosquelettiques (TMS), notamment des douleurs aux poignets en fin de journée, dues à l’appui continu sur la gâchette d’un pistolet à colle pendant des heures. Cette tâche engendrait aussi de l’imprécision, ainsi qu’une perte importante de colle et de temps lors de l’assemblage des pièces.
Le projet d’automatisation portait concrètement sur une opération d’encollage des profilés de fenêtre, assurant leur étanchéité, en vue de leur assemblage par un monteur. Il présentait plusieurs défis notamment en termes de précision, de coopération avec l’opérateur, de sécurité du poste de travail et de dosage adéquat de colle.
Le groupe SIMP Production s’est donc orienté vers le l’intégrateur certifié d’Universal Robots en région Normandie Emanor. Ce dernier a pu apporter tout son savoir-faire d’intégrateur d’applications de robotique collaborative issu de sa longue expérience en automatisation industrielle, en vue de relever ce défi de taille.
SIMP Production
Indicateurs de valeur clés :
20 % du temps d'assemblage économisé Organisation optimisée pour les monteurs Meilleure ergonomie avec diminution des TMS des employés
Tâches résolues par les robots collaboratifs :
Encollage de menuiseries en aluminium
Défis d'automatisation résolus :
Réduction de la quantité de colle utilisée Précision accrue lors de la dépose de colle
Solution
La solution développée par Emanor sur base d’un cobot UR7e (anciennement UR5e), devait être capable de suivre l’augmentation de volume demandée par le site, tout en étant compacte et sécurisée. Emanor a accompagné le groupe SIMP Production à travers toutes les étapes du processus. À l’origine, le monteur se chargeant de l’encollage tenait un profilé d’une main et le pistolet à colle de l’autre. Il effectuait l’opération manuellement, en prenant garde à utiliser la bonne quantité de colle au bon endroit, avec régularité et en respectant un motif précis.
Un poste de travail automatisé et optimisé
Le poste de travail automatisé est constitué d’une cale, au bout de laquelle est installé un UR7e sur une table. Le robot collaboratif s’intègre facilement à son environnement et ne nécessite aucun lourd aménagement dans l’atelier. Le monteur dépose quatre par quatre des profilés sur la cale. Chacun de ces profilés correspond à un angle permettant l’assemblage d’un châssis. Lorsque le monteur démarre le cycle par une simple pression de bouton, un vérin s’actionne pour verrouiller les profilés en position et le cobot applique la colle avec un schéma précis, programmé au préalable.
Un cycle produit en temps masqué (c’est-à-dire pendant le temps de production)
Le temps de séchage de la colle est compris entre 15 et 20 minutes, permettant au monteur d’assembler les précédents châssis. Une opération - nettoyage inclus - prenant 4 à 5 minutes. L’application d’encollage automatisée apporte donc un gain de temps important sur l’ensemble de l’opération de montage.
Une coopération homme robot réussie
Le séchage de la colle prend entre 15 et 20 minutes, ce qui permet au poseur d'assembler les cadres précédents. Cette opération, nettoyage compris, prend entre 4 et 5 minutes. L'application automatisée de la colle permet donc un gain de temps considérable tout au long du processus d'assemblage.
Une adaptabilité hors pair
Emanor a intégré une solution présentant un avantage considérable : l’entreprise SIMP Production n’a pas besoin de substituer leur cartouche de colle habituelle. Le cobot s’y adapte parfaitement. Emanor a également développé une option, qui permet d’équiper le cobot d’un capteur qui alertera les monteurs quand le changement de cartouche est nécessaire. Une autre option, prochainement disponible, sera la possibilité d’équiper le cobot afin d’alterner la couleur de la colle (blanche, noire ou marron).
Guillaume Langrené, Dirigeant d'EmanorLa cohabitation entre le monteur et le cobot UR en toute sécurité est la clé du succès de cette application. La réduction des troubles musculosquelettiques est drastique puisque les employés n’ont plus besoin de rester appuyer sur la gâchette du pistolet à colle
Bénéfices
L’application développée par Emanor répond complètement aux objectifs initiaux du projet, à savoir la réduction du temps de cycle, d’utilisation de matière et la diminution des problèmes d’ergonomie et de risques de TMS pour les monteurs.
Ces derniers peuvent se concentrer sur des tâches plus valorisantes comme le positionnement de la pièce lors de l’assemblage, laissant au cobot les tâches les plus pénibles et salissantes lors de la manipulation des matériaux. L’opérateur retrouve 20 % de son temps pour des tâches à plus forte valeur ajoutée. En outre, la sécurité du poste de travail a grandement été améliorée. La cohabitation entre le monteur et le cobot UR7e en toute sécurité est d’ailleurs la clé du succès de cette application.
Le cobot a augmenté la productivité du site, en étant capable de coller 110 cadres par jour de nombreuses pièces par cycle de huit heures, soit une augmentation de plus de 20 % par rapport au cycle manuel. Le gain de temps est aussi important sur la phase de nettoyage qui suit l’assemblage 50 %. Les monteurs se sont appropriés le cobot et supervisent eux-mêmes son travail, assurant une continuité du processus en diminuant grandement les interruptions. Il n’y a presque aucune maintenance nécessaire sur le cobot lui-même, excepté le changement de colle.
Sur le pupitre, l'opérateur paramètre le cobot en fonction des profilés
Le vérin indexe les profilés vers l'intérieur et les verrouille en position
Le cobot dépose la colle avec une haute précision
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