MBDA est un industriel leader européen de l’industrie aéronautique, spatiale et de l’armement, spécialisé dans la conception de missiles et de systèmes de missiles pour les besoins opérationnels des trois armées (terre, marine et air). Le site de Bourges de MBDA France est spécialisé dans la fabrication d’équipements des missiles tactiques autour de plusieurs technologies clés : la fabrication mécanique (métallique et matériaux composites) et l’assemblage électromécanique. L’industriel cherchait à robotiser des activités de production de petites séries, voire de séries unitaires, en permettant à un opérateur sans compétences en programmation, d’apprendre au système robotisé le process à réaliser en seulement quelques secondes, puis d’exécuter le cycle en toute confiance sans supervision humaine. Le module logiciel applicatif Repplix™ de Fuzzy Logic y répond en tous points de façon rentable. Le premier cas d’usage retenu est le nettoyage manuel et fastidieux des moules utilisés pour la fabrication des composites.
Le site de Bourges de MBDA France produit un grand nombre de petites séries de pièces composites nécessitant la mise en œuvre de moules. Chaque moule est décapé manuellement avant d’être utilisé en production. Cette opération est complexe : les pièces à traiter sont diverses et nombreuses et chaque série peut présenter un encrassement différent tant par sa localisation que son niveau. Ce mode opératoire est fastidieux, il nécessite en outre de protéger l’opérateur d’une exposition à des substances toxiques.
Vincent RAFIN, Responsable Projet Usine du Futur chez MBDA explique : « Chez MBDA où nous recherchons de l’agilité en matière de robotisation, nous cherchions à robotiser ce type de tâches à l’origine de troubles muscolo-squelettiques chez nos opérateurs, sur des séries possiblement très courtes voir unitaires, en limitant les coûts non récurrents de programmation au strict minimum. La programmation d’un robot pour la définition des trajectoires d’un laser n’est pas adaptée au traitement de petites séries, elle est chronophage et coûteuse et elle implique l’intervention d’un roboticien.”
MBDA a fait appel à Meliad, un expert reconnu dans le secteur aéronautique de la préparation de surface et du décapage par procédé laser et à Staubli. C’est ce dernier qui a recommandé Fuzzy Logic pour ses solutions de programmation visuelle, universelles.
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Programmer un laser de décapage à la volée, avec un opérateur non roboticien
Fuzzy Logic a développé Replix™, une extension de son logiciel Fuzzy Studio™, en coopération avec MBDA.
Un dispositif d’apprentissage portable, mis en œuvre par l’opérateur grâce à son savoir-faire métier, vient apprendre le premier tracé du laser au logiciel Repplix™. Un monitoring, réalisé via un jumeau numérique temps réel de l’installation robotique créé dans Fuzzy Studio™, prend en compte la surveillance des collisions et la faisabilité des trajectoires dans l’environnement du robot. Des alertes sont paramétrées. La capture de la trajectoire associe plusieurs paramètres du process tels que le déclenchement du laser et sa puissance. L’opérateur, non roboticien, peut aussi modifier les paramètres de trajectoire et process via l’interface graphique, y compris après apprentissage.
Puis, à partir de ce jumeau numérique, le cycle est lancé et le robot se déplace avec le laser selon la capture fidèle de la trajectoire apprise par l’opérateur. La vitesse à laquelle le robot opère est réglée directement dans le logiciel, elle peut différer de celle de l’apprentissage. Le cycle est réalisé en autonomie par le robot, sans besoin de surveillance de la part de l’opérateur. L’opération est répétée en quelques minutes à chaque nouvelle série de moules.
Repplix™, une solution logicielle différente, la seule qui permette de robotiser ces procédés industriels
La solution ainsi développée est exécutée avec une précision de l’ordre du millimètre. Elle est capable d’aller au-delà pour les applications futures plus exigeantes. Le geste technique de l’opérateur est réalisé avec aisance puisque le dispositif d’apprentissage est représentatif de l’outil réel et qu’il n’est pas directement lié au robot. L’opérateur gère l’exécution et la planification du mouvement lui-même à l’aide du logiciel et des alertes paramétrées.
Le temps de programmation de l’opération de nettoyage de moule est drastiquement réduit, il passe de plusieurs heures à seulement quelques minutes. Le nettoyage ainsi automatisé augmente la productivité tout en diminuant les risques pour l’opérateur. La robotisation de cette opération devient alors rentable, tant sur le plan SSE qu’économique.
Ryan LOBER, CEO de Fuzzy Logic ajoute : « Avec Repplix™, le robot se transforme en outil de précision dans les mains de l’opérateur. Notre solution lui permet d’automatiser sa tâche en toute autonomie, sans aucune intervention d’un spécialiste. Autre avantage, Repplix™ a vocation à être mis en œuvre immédiatement, sans réelle formation nécessaire. Notre solution permet de robotiser là où c’était auparavant impossible. D’ailleurs, très vite après cette première application, Repplix™ est déjà en cours de déploiement chez de nouveaux utilisateurs en Europe. »
Nicolas GAUTIER, Référent Technique Robotique chez MBDA, déclare : cette brique technologique sera disponible pour ce premier cas d’usage au premier trimestre 2022 ; elle est duplicable. De plus, son extension vers de nouvelles applications est déjà en cours chez MBDA. Par exemple pour des applications de sablage, de peinture, de soudage ou de découpe au jet d’eau. Ces applications ont toutes en commun des trajectoires complexes à programmer et avec des outils conventionnels, elles nécessiteraient toutes un personnel fortement qualifié, beaucoup de temps et donc des coûts de programmation très élevés. Fuzzy Logic, avec Repplix™, ouvre à présent la voie pour leur automatisation rentable. »
Jean-Michel DUCHAZEAUBENEIX, CEO de Meliad, détaille en quoi Repplix™ renouvelle les perspectives d’application de décapage laser : « nous proposons des solutions de décapage laser robotisées mais cette robotisation reste compliquée car c’est une affaire de spécialiste. Programmer une trajectoire pour une petite série, comme c’est le cas chez MBDA , engendre des coûts non récurrents trop élevés qui tuent directement le projet. Repplix™ nous offre la perspective d’un déploiement rapide et facile d’accès de nos solutions laser dans un large champ d’applications de réparation ou de maintenance jusqu’à présent difficile à réaliser, que ce soit dans l’aéronautique mais aussi pour le nucléaire ou encore la défense. »
Selon Denis GARDIN, Directeur Innovation et Technologies Futures de MBDA, « Cette innovation est l’aboutissement de la vision d’ingénieurs et d’opérateurs de MBDA qui ont su concrétiser en travaillant en collaboration étroite avec des PME innovantes une première étape dans la mise en œuvre d’une solution robotique accessible au plus grand nombre de cas d’usage grâce à la programmation par capture non invasive du savoir-faire des opérateurs. »
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