Automatisation chez Stellantis
Automatisation chez Stellantis
Stellantis N.V. est un constructeur automobile multinational néerlandais issu de la fusion entre les groupes PSA et Fiat Chrysler Automobiles. Stellantis a installé 11 robots collaboratifs Universal Robots dans son usine Mirafiori de Turin, en Italie, pour automatiser une série d'opérations complexes sur la chaîne de montage et de contrôles de qualité pour la nouvelle voiture électrique FIAT 500. Les applications collaboratives développées chez Mirafiori ont apporté des avantages significatifs en termes de précision et de qualité de fonctionnement, et ont également amélioré l'ergonomie d'une série d'opérations précédemment effectuées manuellement.
Sur la ligne de production de voitures électriques FIAT 500, certains des processus d'assemblage et des contrôles de qualité ont nécessité l'introduction de technologies d'automatisation spécifiques pour assurer la qualité et la répétabilité nécessaires pour répondre aux normes du produit. De plus, étant donné l'âge moyen assez élevé des travailleurs d'usine, la question du bien-être ergonomique était un problème vivement ressenti.
Stellantis a décidé d'adopter les robots collaboratifs Universal Robots il y a quelques années. Pour la société UR, la technologie a été la garantie d'une interface homme-machine particulièrement avancée, parfaitement adaptée aux exigences de qualité du groupe, tant en termes de processus de production que de produits. L'automatisation collaborative a libéré les opérateurs des tâches manuelles répétitives et physiquement exigeantes, afin qu'ils puissent être employés sur des processus à plus forte valeur ajoutée.
Les 11 cobots UR automatisent désormais les applications suivantes :
Application de la doublure étanche sur les portes du véhicule (2 cobots UR10e travaillant en parallèle)
Positionnement du soft-top (activation de la piste d'apprêt et contrôle visuel pour s'assurer de la bonne extrusion de la bande adhésive autour du périmètre) (1 UR10e)
Contrôler les dimensions du cadre souple (1 UR10e)
Rivetage du hayon avec rivets aveugles pressés sur le cadre du coffre (1 UR10e)
Montage du capot (1 UR10)
Serrage des charnières de porte latérale arrière (1 UR10)
Montage garde-boue (2 cobots UR10 et 2 UR5)
Comment l'assemblage FIAT 500 a été optimisé avec les robots collaboratifs d'Universal Robots
Les robots collaboratifs Universal Robots de l'usine Mirafiori ont été déployés progressivement pour permettre aux opérateurs de bien comprendre le fonctionnement des processus automatisés. « Dans un premier temps, nous avons décidé d'introduire un cobot UR dans la cantine de l'entreprise, en distribuant des verres d'eau aux employés pendant la pause déjeuner », explique Luigi Barbieri, directeur de l'usine Mirafiori. « Cela a donné aux travailleurs de ligne l'occasion de voir la sécurité et la nature collaborative des cobots par eux-mêmes, et de surmonter toute appréhension quant à la sécurité des applications ultérieures. « Après le succès de ce premier essai, les cobots UR ont été installés sur une série d'applications sur la ligne de production de 500 voitures électriques.
Deux cobots UR10e fonctionnent en parallèle sur la chaîne de montage de la porte. Un système de vision enregistre l'arrivée de la porte et active le cobot, qui utilise un rouleau fixé à son poignet pour appliquer une pression constante sur le tissu, en l'appliquant sur le panneau de la porte. L'application est particulièrement difficile car elle nécessite que le cobot suive un chemin complexe dans un espace confiné, en évitant les protubérances de la tige de poussée du panneau et en veillant à ce que le revêtement soit complètement étanche pour empêcher l'infiltration d'eau. Les cobots travaillent avec une précision millimétrique, garantissant une répétabilité de +/- 0,05 mm.
Deux cobots UR10e opèrent sur la chaîne de montage souple du modèle FIAT cabrio 500. Le premier cobot effectue deux opérations différentes ; À l'aide d'un tampon supporté par un dispositif de ramassage spécial, l'UR10e nettoie et prépare la piste d'apprêt, sur laquelle l'adhésif pour fixer la capote au cadre est ensuite appliqué. La deuxième opération est un contrôle de qualité, où un système de vision vérifie la continuité géométrique et les dimensions de la bande adhésive.
Le second cobot travaille en synergie avec un robot anthropomorphe. Une fois le soft-top assemblé, il est ouvert sur un support spécial puis repris par le robot. À ce stade, le deuxième cobot UR effectue un contrôle de taille (par le biais d'un système de vision) sur le cadre souple pour s'assurer de la conformité des dimensions. Une fois la conformité vérifiée, le soft-top est retiré de la ligne par le robot anthropomorphe. Cette application offre une série d'avantages en termes de productivité et de qualité. Les cobots s'assurent que l'extrusion de l'adhésif est correcte et vérifient les dimensions du cadre souple.
Ennio Meccia, Head of Manufacturing Chief Engineers - STELLANTISNous avons décidé d'adopter les robots collaboratifs Universal Robots il y a quelques années. Pour nous, la technologie UR est la garantie d'une interface homme-machine particulièrement avancée, parfaitement adaptée aux exigences de qualité du groupe, tant en termes de processus de production que de produits.
Sur la chaîne de montage de la porte de la voiture cabriolet électrique FIAT 500, un cobot UR10e a été configuré pour sertir 10 rivets pop aveugles, qui fixent les renforts de la charnière du coffre au cadre du coffre. L'opérateur charge le cadre du hayon et les renforts des charnières sur le poste de travail, puis laisse le cobot positionner et presser les rivets. L'application offre des avantages en termes de productivité et d'ergonomie. Dans le même temps, une surveillance constante des paramètres d'entrée et de sortie du poste de travail garantit une qualité de processus supérieure et cohérente.
Pour l'application de montage du capot, la carrosserie de la voiture atteint le poste de travail avec le capot monté en position fermée et les vis de charnière insérées par les opérateurs sur le poste précédent. Une fois la géométrie du capot établie, le cobot (un UR10) se met en position et serre les 4 vis au couple correct. Les principaux avantages de cette application sont la qualité, l'efficacité et l'ergonomie, étant donné que le capot atteint la station en position fermée, ce qui rend le serrage correct extrêmement difficile. Étant donné que les vis de charnière à serrer ne sont pas visibles, l'opérateur pourrait facilement en manquer une ou effectuer un serrage incorrect. Le cobot améliore également l'ergonomie de l'opération, libérant les opérateurs de travailler dans des positions inconfortables ou inconfortables.
Pour le modèle FIAT 500 doté d'une porte latérale arrière supplémentaire, une application automatisée capable d'effectuer un cycle de serrage complexe était nécessaire. Avec l'aide d'un outil automatisé avancé sur lequel le cobot est installé, la porte est positionnée correctement sur la carrosserie du véhicule. Le cobot effectue ensuite les opérations de serrage, depuis l'arrière de la botte. Le cobot répond à deux exigences de processus différentes : il libère l'opérateur du serrage des charnières dans une position inconfortable, où il serait incapable de voir les positions correctes à l'intérieur de la carrosserie de la voiture ; et il empêche le rebond de l'outil de serrage (qui fonctionne avec un couple de 75 Nm) de frapper le bras de l'opérateur.
Dans cette station sur la ligne de tôlerie, le cadre arrive avec les garde-boue droit et gauche déjà en place. Deux cobots UR5 et deux UR10 sont installés sur une plateforme qui s'abaisse sur l'axe z par rapport au corps. Les ailes de la plate-forme se ferment pour fixer la géométrie et activer l'opération de serrage sur les 24 vis qui fixent les garde-boue. Chacun des 4 cobots est équipé d'un pistolet à vis automatique avec contrôle du couple.
L'application offre divers avantages. L'automatisation collaborative garantit des avantages ergonomiques aux opérateurs (qui ne sont plus obligés de travailler sous la carrosserie du véhicule). Étant donné que les vis sont serrées au couple, la contrainte de traction sur les pièces en tôle est éliminée. En outre, le temps de cycle est raccourci, ce qui augmente la productivité de l'ensemble de la station.
Des milliers d'entreprises comptent sur les robots collaboratifs pour...