TD Conception
TD Conception déploie une solution avancée de chanfreinage des métaux chez STIVAL, augmentant ainsi la productivité et la sécurité au travail
En bref
TD Conception, intégrateur certifié Universal Robots basé en Vendée, a développé une solution de chanfreinage de tôle pour STIVAL, entreprise française spécialisée dans le travail des métaux et la fabrication de pièces métalliques de précision. Intégrée en un temps record sur son site de production de Saint-André-des-Eaux, en Pays de la Loire, la cellule cobotique fonctionne de manière quasi autonome, sans interruption. STIVAL a constaté des gains de productivité significatifs, tout en améliorant les conditions de travail de ses collaborateurs.
Boostez votre productivité grâce à l'intégration accélérée du chanfreinage cobotique
Le projet est né de la volonté de STIVAL (Société de Tôlerie Industrielle du Val de Loire) d'améliorer l'efficacité et la productivité d'un poste de chanfreinage de pièces métalliques sur lequel un opérateur dédié effectuait des mouvements difficiles et répétitifs tout au long de la journée.
En effet, le poste en question était très pénible, nécessitant la manipulation de pièces lourdes et l'utilisation d'outils dangereux tels qu'une perceuse à colonne pour l'usinage de pièces métalliques. La tâche, particulièrement répétitive, générait également des troubles musculo-squelettiques (TMS), notamment des douleurs aux bras et aux poignets en fin de journée. Le projet d'automatisation impliquait notamment le chanfreinage de pièces métalliques, destinées à des protections de tablettes tactiles, en vue de leur pliage sur une autre cellule robotisée. Il présentait plusieurs défis, notamment en termes d'indexation, de précision et de répétabilité. Le groupe STIVAL s'est donc tourné vers l'intégrateur agréé d'Universal Robots en Pays de la Loire, TD Conception. Ce dernier a su apporter tout son savoir-faire d'intégrateur d'applications de robotique collaborative, issu de sa longue expérience en automatisation industrielle, pour relever ce défi majeur.
TD Conception
Industrie Industrial automation and robotics
Pays France
Nombre d'employés no data
Cobot utilisé UR10e
Principaux moteurs de valeur :
Simplicité et intuitivité de la programmation Fonctionnement quasi autonome Productivité accrue Retour sur investissement rapide et maintenance minimale
Tâches résolues par les robots collaboratifs :
Perçage de tôle sécurisé Répétition et précision du geste Réduction des temps d'arrêt et des travaux fantômes Optimisation de l'organisation des postes de travail (3x8)
Défis d'automatisation résolus :
Amélioration de la qualité des pièces usinées Réduction des TMS chez les opérateurs Intégration en un temps record dans l'atelier Flexibilité de la solution cobotique
Comment ils l'ont fait
TD Conception propulse la croissance de STIVAL grâce à l'automatisation intelligente du chanfreinage grâce au cobot UR10e
Pour répondre à la demande croissante de production suite à un important contrat gouvernemental, STIVAL s'est associé à TD Conception, intégrateur certifié Universal Robots, pour automatiser son processus de chanfreinage de tôles. Grâce à un cobot UR10e, TD Conception a fourni une solution rapide, sécurisée et conviviale. L'intégration comprenait un accompagnement complet, de la conception à la formation. Auparavant, cette tâche nécessitait un opérateur dédié effectuant un chanfreinage manuel physiquement exigeant toute la journée. Désormais, la cellule cobotique fonctionne de manière quasi autonome, ce qui améliore considérablement la productivité et l'ergonomie des équipes de STIVAL.
Un poste de travail automatisé et optimisé
Le poste de travail automatisé est constitué d'un châssis central mobile sur lequel est installé le cobot UR10e. En entrée, le magasin, également mobile et indexable par rapport à celui du cobot, est équipé de capteurs permettant de déterminer les bacs contenant les pièces à prélever. L'empilage/dépilage des tôles est réalisé par le cobot à l'aide de ventouses, via un préhenseur à vide développé et imprimé en 3D par TD Conception.
L'étape suivante consiste à prélever la tôle et à la placer sur un poste de réassemblage pour référencement. Correctement positionnée, la pièce est ensuite reprise par le cobot à l'aide d'un préhenseur, fixé au préhenseur imprimé en 3D, pour la positionner sur l'unité de perçage. Un dernier changement de préhenseur est effectué via le poste de réassemblage avant que la pièce ne soit placée dans le magasin de sortie. En fin de cycle, un opérateur récupère les bacs remplis à l'aide d'un transpalette pour les acheminer vers le poste de travail suivant, qui consiste à plier la tôle.
Une opération en temps masqué et à horaires décalés
L'application a notamment été conçue pour honorer dans les délais la commande importante de 40 000 protections pour tablettes tactiles (soit 160 000 chanfreins à réaliser). Le principal défi était donc de trouver une solution économiquement viable permettant des gains d'efficacité et de productivité. Le cobot pouvant fonctionner sans interruption, son installation permet de travailler en temps masqué et à horaires décalés, et ainsi d'évoluer vers une organisation « 3x8 » avec un cycle de nuit. Le chanfreinage automatisé apporte ainsi un gain de temps considérable sur l'ensemble de l'opération.
Un cobot autonome pour soulager les opérateurs d'une tâche fastidieuse et répétitive
En effet, le cobot gère seul l'opération, sans intervention humaine. Celle-ci se limite au chargement du magasin d'entrée, qu'il indexe ensuite sur la cellule du cobot avant de lancer le cycle. Directement pilotée par le cobot grâce à son protocole de communication intégré, l'unité de perçage est activée grâce à sa programmation pour réaliser les quatre trous nécessaires. La simplicité de la programmation des robots collaboratifs Universal Robots et de l'application finale est un facteur clé de la réussite de cette intégration. Une journée de formation – dont une demi-journée pour les opérateurs et une autre pour le personnel technique – a suffi aux équipes de STIVAL pour s'approprier l'application cobotique.
Une solution flexible et mobile pour un (re)déploiement facile
TD Conception a spécialement conçu la cellule pour qu'elle soit facilement intégrable, transportable et mobile au sein de l'usine. Le cobot se branchant sur une prise secteur et les connexions s'effectuant via un connecteur Harting, la solution est entièrement « Plug & Play ». De plus, tous les composants (matériels et logiciels) ont été développés et fabriqués en interne, ce qui les rend adaptables et reprogrammables à volonté. La majorité des composants étant montés sur roulettes, la solution, compacte par ailleurs, est très flexible : elle peut être facilement réutilisée sur d'autres postes de travail pour différents types de processus, comme le pliage de tôles, par exemple.
TD Conception offre une automatisation rapide et flexible chez STIVAL, augmentant la productivité et libérant l'efficacité des opérateurs
Malgré la complexité des besoins d'automatisation de STIVAL, TD Conception a développé et livré une solution de chanfreinage sur mesure en seulement deux jours. Afin de faciliter la prise de décision, TD Conception a fourni une modélisation 3D de la cellule cobotique, permettant une validation immédiate et une intégration complète en trois mois. Grâce à l'impression 3D en interne, TD Conception a accéléré la conception des outils et évité les retards liés aux fournisseurs externes.
La solution a dépassé les attentes :
- Aucune intervention post-installation requise
- Fonctionnement autonome 24h/24 et 5j/7, garantissant une rentabilité élevée
- Gain de temps de 80 % pour l'opérateur, désormais concentré sur le contrôle qualité
- Réduction des contraintes physiques et des risques de TMS, améliorant l'ergonomie du poste de travail
- Redéploiement flexible prévu pour les opérations de la plieuse
- ROI rapide et nouvelles opportunités de croissance pour STIVAL
L'approche de TD Conception a non seulement permis d'atteindre les objectifs de productivité de STIVAL, mais a également posé les bases d'une automatisation évolutive de ses opérations.
Dylan Tenailleau, Manager of TD DesignCette application illustre parfaitement le savoir-faire et les atouts de TD Conception en tant qu’intégrateur certifié d’Universal Robots : réactivité, rapidité et simplicité de déploiement… tout en s’appuyant sur les dernières innovations, comme l’impression 3D, pour concevoir des solutions flexibles pour les entreprises industrielles.
L'opération d'empilage/dépilage des tôles est d'abord réalisée par le cobot à l'aide de ventouses - via un préhenseur à vide développé et imprimé en 3D par TD Conception
Le cobot gère seul l'opération. L'intervention humaine se limite au chargement du magasin d'entrée, qui est ensuite indexé sur la cellule du cobot avant le démarrage du cycle.
Correctement positionnée, la pièce est ensuite reprise par le cobot avec une pince - également imprimée en 3D - afin de la positionner dans l'unité de perçage
Directement contrôlée par le cobot grâce à son protocole de communication intégré, l'unité de perçage s'active automatiquement pour réaliser les quatre trous nécessaires
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