Palettisation et polissage à l'aide de robots pour une plus grande efficacité et une meilleure préservation des ressources
Rapidité, précision et économies !
Les entreprises modernes et performantes ne peuvent plus se permettre d'accepter des compromis en termes de rapidité et de qualité. L'automation de process complexes ou même individuels est un facteur clé dans ce domaine. Pour accomplir les tâches pénibles, un robot est le collègue parfait, car il apporte une aide immédiate aux employés. À l'usine de Gwatt (Thun) de l'entreprise Fastlog AG, les robots FANUC de type M-10iA et M-20iA/10L apportent leur aide afin de prolonger la vie des appareils électroniques, même les plus simples comme les modems, puis les emballent parfaitement sur des palettes en vue de leur expédition aux clients.
Auteur : Markus Frutig, rédacteur technica
Fastlog AG est une entreprise fondée en 2009 à partir de l'ancien PTT Group, qui compte plus d'un siècle de tradition. Elle emploie actuellement 140 personnes dans l'entretien et la logistique de pièces détachées pour ses entreprises clientes. Sur ce marché niche, l'objectif est d'accroître le cycle de vie des appareils électroniques, mêmes les plus simples, comme les modems ou les décodeurs du secteur informatique/télécommunications, pour les remettre sur le marché, entièrement contrôlés et testés.
De fait, chaque appareil soumis au « Fastchecker » est testé et contrôlé en détail, poli, nettoyé et reconditionné à neuf. Cette « remise à neuf » fait économiser des sommes importantes aux fabricants et réduit l'impact sur l'environnement. Le « Fastchecker » est une solution évidente pour la demande en pleine croissance du marché suisse et Fastlog révolutionne l'après-vente des composants et systèmes électroniques avec ce robot de palettisation FANUC M-20iA/10L, que ses collègues ont affublé du surnom de « PALETTI ».
La remise à neuf est un process manuel et pénible.
Comme tous les appareils chez Fastlog sont entièrement contrôlés sur des postes de travail de mesure modernes et reçoivent les dernières mises à jour logicielles, la touche finale de la séquence est la remise à neuf des couvercles. Le couvercle doit être soigneusement fini et poli, car la moindre imperfection est visible sur les couvercles en plastique modernes. Réparation de chaque appareil manuellement ou retrait d'anciennes étiquettes adhésives : ce sont des tâches physiquement exigeantes et monotones. Marcel Hadorn, directeur des opérations/Chef des Services chez Fastlog, explique : « C'est la raison pour laquelle nous avons décidé de déployer un robot FANUC pour ces tâches, d'une part pour alléger la charge des employés et d'autre part pour satisfaire aux exigences d'efficacité. »
Comment s'est passée la collaboration ? Le polissage était une tâche et la palettisation des appareils entièrement remis à neuf en était une autre. Hadorn explique : « Nous avons trouvé l'entreprise Derap AG, dont le siège est dans le voisinage, à qui nous avons demandé de préparer les schémas des routines et des exigences initiales. Nous avons rapidement été convaincus qu'il nous fallait un robot pour la palettisation. La société FANUC nous a alors été suggérée. Ce qui nous a convaincus avec FANUC, c'était de voir les applications directes de son usine dans le site voisin de Biel/Bienne. »
Caractéristiques des spécifications pour sélectionner le bon robot.
Ensemble, avec l'intégrateur Derap AG de la ville toute proche d'Heimberg (BE), nous avons préparé un cahier des charges détaillé. Le premier intérêt s'est porté sur le robot de palettisation M-20iA/10L, dont l'application est aujourd'hui standard dans de nombreuses entreprises et qui a obtenu rapidement le résultat souhaité pour Hadorn et son équipe. Un paramètre clé du cahier des charges était le cycle de 12 appareils par minute, résultat qui a également été obtenu. Ainsi, Marcel Hadorn et l'équipe de consultants pilotée par Peter Keller, PDG de Derap AG, étaient sur la bonne : « Nous avons très rapidement été convaincus par la précision des applications du robot, même si pour le process de palettisation, vous n'avez pas besoin de tolérances au dixième ou au centième de millimètre », confirme Hadorn avec satisfaction. « Bien sûr, nous avons eu quelques défis à relever lors de la mise en service, mais nous avons pu les corriger rapidement en coordonnant l'empilage des boîtes. Le système, y compris les capteurs, fonctionne parfaitement », ajoute-t-il.
Peter Keller, PDG de la société d'ingénierie Derap AG, explique de son point de vue pourquoi les robots FANUC étaient le bon choix : « Nous avons reçu de la part de Fastlog le cahier des charges spécifiant les temps de cycle et les différents modèles de palettisation souhaités avec des tolérances limitées. Nous avons alors recherché les robots capables de répondre à ces spécifications strictes. La recherche en a été considérablement réduite. » Le point crucial était de placer au mieux les différents emballages d'appareils sous film rétractable - et donc pas toujours de forme parfaitement géométrique - sur la palette avec des systèmes de ventouses excentriques pour garantir que la production ne serait pas interrompue et que la charge ne se déplacerait pas pendant le transport par la route. Le système iRVision dans l'unité livrée par FANUC est « également un composant parfaitement adapté, ce qui a constitué un critère supplémentaire décisif pour choisir les robots FANUC. »
Une coopération étroite pour des solutions rapides. Ainsi, la palettisation a été un peu plus difficile à maîtriser et a induit des process plus sophistiqués. Par comparaison, nous avons vu que le système de polissage prévu à l'origine était relativement plus facile à mettre en œuvre. Le développement du système de polissage s'est déroulé relativement vite. Et Hadorn d'ajouter : « Avec le système de polissage, nous avons pu atteindre nos objectifs dans les délais que nous nous étions fixés. Nous pouvons réaliser encore davantage d'économies de main-d'œuvre que sur le système de palettisation. » Un point important pour lui était aussi « le fait que la société Derap nous a considérablement aidés en choisissant les modèles de robots M-10iA et M-20iA/10L de FANUC. Nous avons défini les exigences en termes de poids, vitesse et conditions d'espace de travail sur les systèmes, puis, à partir d'une recommandation de Pierre Rottet de FANUC et en coopération avec les équipes de Derap, nous avons opté pour ces systèmes spécialisés. » Bürki Electric AG de Steffisburg était en charge de la mise en réseau, de l'installation et de la programmation du contrôleur PLC et des composants de vision des deux systèmes. La proximité géographique et le travail main dans la main d'entreprises locales ont permis à ce projet collaboratif de trouver des solutions rapides.
Capteur d'impulsion de force pour une qualité élevée constante.
Le robot de palettisation de M-10i – aujourd'hui surnommé PALETTI par les employés – a fait l'objet, à l'origine, de différentes approches. Il est rapidement devenu évident qu'une application de force continue serait nécessaire pour le difficile process de polissage afin de garantir une qualité constante. Cela a été rendu possible avec le capteur d'impulsion de force par l'entreprise FANUC », qui fonctionne de façon très homogène et égale. Nous sommes satisfaits de la façon dont l'ensemble du projet a été organisé », confirme Hadorn.
Pour Pierre Rottet, directeur des ventes de robots chez FANUC, ce robot M-10iA associé à un capteur d'impulsion de force est tout à fait unique : « Ce capteur communiquant directement avec le contrôleur robotisé, nous pouvons garantir que la force de contact exercée lors du polissage du boîtier sera toujours la même. L'avantage est que vous pouvez obtenir une qualité constante dans ce process de polissage. Par ailleurs, il existe des économies de temps significatives lors de la programmation, c'est-à-dire lors de l'apprentissage des mouvements. Le capteur d'impulsion de force réalise ainsi toujours le mouvement programmé avec la même force de contact. » Ce process de polissage est en fait quelque chose de spécial dans l'application. Pierre Rottet en est certain : « Nous pouvons également l'utiliser pour démontrer à d'autres clients que les robots FANUC et le capteur d'impulsion de force permettent la mise en œuvre de solutions d'usinage comme celle-ci, impliquant une ingénierie du process. Les fonctions uniques avec FANUC sont les options pour des solutions intégrées : Les périphériques tels que le traitement d'image ou les capteurs d'impulsion de force, etc. sont des produits brevetés FANUC et peuvent être intégrés très facilement dans les contrôleurs robotiques selon le concept « Plug & Play ». Je pense que technologiquement cela représente quelque chose qui pourra être utilisé dans l'avenir, également pour d'autres applications industrielles. »
Un savoir-faire interne pour des visions d'avenir et une croissance externes.
L'ensemble du process de polissage des boîtiers en plastique contenant de l'électronique sensible est généralement très délicat, de même que l'emballage rapide de colis complets sur les palettes. « Nos employés sont heureux que ces tâches puissent être réalisées aujourd'hui par des robots », certifie Marcel Hadorn. Après tout, l'automatisation et les robots, d'un point de vue subjectif, sont également sujets aux critiques : « Au départ, nous étions préoccupés par le déploiement de ces robots dans notre système de production, parce qu'après tout, ils finissent par supprimer des emplois. Pourtant, ils ont été très bien acceptés par les employés et l'état d'esprit est étonnamment positif. La palettisation était une tâche très pénible, surtout l'été.
Le robot de polissage a également reçu un accueil très favorable, car il y avait souvent des arrêts liés à la santé sur ce système. C'était le signe pour nous d'alléger la charge qui pesait sur les employés. Nous n'avons jamais reçu de réclamations de la part des employés qui n'ont plus à effectuer cette tâche pénible, » précise Hadorn. Cela signifie que l'automatisation avec des robots correspond au monde (du travail) de demain, plus soucieux de l'environnement et de la préservation des ressources, ce qui, au total, exige de nouvelles solutions, particulièrement en raison de la pression des salaires élevés des entreprises suisses, et de la compétitivité grandissante avec l'Europe et l'Extrême-Orient.
FANUC Suisse considère aussi que ce projet novateur est une grande réussite : « Avec ce projet, nous avons gagné non seulement la société Derap comme partenaire système, mais également la société Fastlog comme nouveau client final, qui utilise maintenant des robots en production pour la première fois. Ce n'est certainement pas le dernier projet. C'est pourquoi, pour FANUC Suisse, il s'agit naturellement d'un projet très important et d'un exemple de réussite », résument Pierre Rottet et Claudia Scheidegger, Marketing FANUC Suisse, se tenant à côté de la cellule de polissage, où leur M-10iA bourdonne en permanence et rapidement de modem en modem.
Werner Steiner, PDG et DVR de Fastlog, résume : « Nous avons été très heureux de voir combien autant d'expertise pouvait être créée aussi rapidement, et nous sommes maintenant capable de programmer nous-mêmes le nouveau système de palettisation. Il est important pour nous de disposer de cette expertise en interne pour l'adaptation du programme. Il existe déjà de nouvelles idées, et nous sommes impatients de collaborer de nouveau avec les sociétés Derap et FANUC. »
Auteur : Markus Frutig, rédacteur technica-online.ch
Premières impressions dans la revue scientifique “technica” (www.technica-online.ch)
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Le robot d'emballage « PALETTI » du type M-20iA/10L en fonctionnement constant. Peter Keller, PDG de Derap AG, souligne : « Nous avons reçu le cahier des charges spécifiant les temps de cycle et les différents modèles de palettisation souhaités avec des tolérances limitées. La vision de l'unité est également un composant parfaitement adapté, ce qui a constitué un critère supplémentaire décisif pour choisir les robots FANUC. » (Photos : FANUC/Sabino Parente)
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Détail sur le bras du robot de type M-20iA/10L : Les ventouses intégrées doivent être dimensionnées pour les différentes géométries d'emballage du matériel de conditionnement sensible.
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Le robot de polissage « Politti » de type M-10iA en pleine opération infatigable de polissage de modems en cycles de 70 secondes avec les machines de rectification de Suhner AG. Marcel Hadorn, Directeur de l'usine Fastlog AG est très satisfait : « Notre robot de polissage « Politti » peut polir jusqu'à 700 boîtiers par jour. »
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L'application continue de force nécessaire pour le difficile process de polissage des boîtiers en plastique sensibles est précisément détectée par le capteur d'impulsion de force de FANUC afin d'assurer une qualité constante. Pour le développement de nouveaux programmes sur ces robots, l'équipe d'ingénierie interne de Fastlog a reçu une formation chez Derap.
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La réussite d'un projet commun – des partenaires satisfaits (de gauche à droite) : Claudia Scheidegger et Pierre Rottet (FANUC), Peter Keller (PDG de Derap), Remo Jakob (concepteur Derap), Werner Steiner (PDG de Fastlog) avec Marcel Hadorn (Directeur d'usine Fastlog) et Rui Tito (développeur Fastlog) ainsi que Markus Frutig (technica). Pierre Rottet confirme : « Les ingénieurs de la société Derap ont réalisé cette tâche avec brio. »
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Fastlog, avec un effectif de 140 personnes, propose des prestations et la logistique, des services de configuration, entretien et réparation dans le domaine informatique aux communes de Gwatt (Thun), Derendingen et Emmen.
