FANUC > Témoignages clients > Rau AG
Bénéficier de la navigation

Mission : 
Avec l'aide de son partenaire de systèmes Robotec Engineering, l'entreprise Rau AG, basée à Bülach, a automatisé deux machines-outils dans des espaces très restreints, tout en veillant à ce que l'automatisation elle-même prenne le moins de place possible.

Solution : 
Un robot avec un système de vision embarqué sur la pince, installé avec un angle de 90° sur une poutre de 7,5 m au-dessus des machines, afin de ne pas limiter l'amplitude dse mouvements, ainsi rendant  une automatisation innovante et efficace.

Résultat : 
Pendant les périodes de travail de nuit sans équipe, le M-20iB/25 se substitue aux  opérateurs parvenant à atteindre 1,5 fois leur volume de travail pendant leur sommeil.
TÉLÉCHARGER LE PDF

RAU AG Bülach

Herbert Wagner est directeur de la production chez Rau AG, à Bülach, une entreprise manufacturière de 80 employés avec une proportion élevée d'apprentis. La société dispose de près de 50 machines CNC qui fabriquent des pièces détachées pour des clients dans une grande variété de secteurs. Le catalogue de pièces produites est complet, c'est pourquoi, comme l'explique Herbert Wagner, au-delà de la qualité et de la précision, une autre exigence s'impose : « À part les opérations de traitement de surface, nous faisons tout en interne. Pour moi, il était donc essentiel d'avoir des outils de production sans complication, comme ces robots. »

Lorsqu'il s'agit d'équiper son site de production, Herbert Wagner adopte une approche à la Oscar Wilde : « J'ai les goûts les plus simples du monde. Je me contente du meilleur. »

Deux centres de tournage complexes partagent le même système d'automatisation.

Rau a lancé la construction d'une usine supplémentaire. Son développement est tout sauf surprenant quand on voit la relation proche et de confiance qui lie Herbert Wagner à Adrien Albiez, PDG de Robotec Engineering son partenaire de systèmes. Voilà plus de 20 ans qu'ils travaillent ensemble, depuis l'installation des premiers robots chez Rau par Robotec Engineering. À l'époque déjà, c'est FANUC qui avait été choisi pour le système.

Un plan avait été défini dès le début du projet, depuis toujours l'entreprise se concentre en priorité sur des objectifs et des solutions. Au lieu d'un cahier des charges complet et technique, Wagner et Albiez ont consacré leur temps et leur créativité à trouver la conception optimale pour la solution requise.

M. Albiez raconte : « Nous concevons les systèmes en discutant. Normalement, c'est tout un processus. » M. Wagner connait l'importance de cet engagement : « Sans Robotec Engineering comme partenaire de systèmes, ça aurait été impossible pour nous. » L'usine a été conçue avec le soutien de Roth Technik, à Sulgen. Le propriétaire, Markus Roth, explique : « Nous proposons toutes les sous-disciplines de l'automatisation et développons des solutions clé en main. » Cette petite entreprise d'ingénierie mécanique s'est surtout distinguée par la conception du préhenseur. « Nous commençons avec des composants standard, les adaptons à la tâche spécifique, et poursuivons son développement. Par exemple en intégrant une caméra, comme c'est le cas pour Rau. »
Le robot utilisé pour cette nouvelle automatisation, le M-20iB/25, a sa propre histoire. Dans sa première « vie », ce robot pétrissait de la pâte.
Le résultat de ce projet commun a été un système avec deux machines d'usinage à deux broches, reliées entre elles par un robot d'un rayon d'action de 1.835 mm et d'une capacité de charge de 25 kg. Pour garantir un accès facile aux machines, un rail de 7,5 m de long a été installé au-dessus de celles-ci. Le robot y a été monté avec un angle de 90°. La hauteur sous plafond limitée a empêché de suspendre les robots. 

La décision d'installer les robots au-dessus des machines a été motivée par la nécessité de garantir un accès sans restriction à l'espace entre les machines. Le logiciel de sécurité Dual Check Safety (DCS) a été installé pour maintenir et sécuriser  cette accessibilité pendant le fonctionnement des machines. Ce programme est capable de gérer l'amplitude des mouvements des robots, et de la verrouiller si nécessaire. Si l'opérateur dans la cellule a besoin d'accéder à la machine, cette zone est désignée comme « inaccessible » pour les robots. Ils peuvent continuer à travailler sur l'autre machine.  

Une forte création de valeur

Avec chacune deux broches, ces machines permettent une gestion flexible d'usinage, à partir de 20 mm de diamètre pour les matériaux en forme de barre, et à partir de 65 mm de diamètre pour les tronçons de barres.

Ces machines sont actuellement utilisées à plein temps pour les deux prochains mois. Des composants d'optiques pour projecteurs 4K doivent être fabriqués pendant cette période, ceci permet à Rau d'avoir le succès dans le monde entier. Le succès de l'entreprise familiale de Bülach s'explique en grande partie par le fait qu'elle est également fournisseur des fabricants de machines  « pick and place » dans l'industrie des semi-conducteurs. L'entreprise a réalisé un tiers de son chiffre d'affaires total en Asie.  Herbert Wagner se réjouit : « Les coûts ne sont absolument pas un problème. » Rau AG, créée en 1955 a  bâti sa position de leader au fil des années. Depuis des années, l'entreprise se concentre sur les composants présentant une forte valeur ajoutée.
Les pièces nécessitant  peu d'usinage sont la priorité. Cependant, en règle générale, Herbert Wagner étudie de près un composant pour voir si celui-ci entre dans sa « formule ». D'ailleurs, pourquoi Rau est-elle si spéciale ? Herbert Wagner nous répond : « Si vous cherchez un bon service à un bon prix, nous sommes votre partenaire idéal. Nous sommes des prestataires de services globaux pour des pièces et composants, nous savons tirer profit de notre expérience pour accompagner nos clients dans la conception de pièces. »
L'une des exigences pour le développement du système était de pouvoir fabriquer  une grande variété de pièces. Par conséquent, une automatisation rigide était  hors de question. C'est aussi la raison pour laquelle un système de vision a été intégré, en plus du robot. Ou plutôt, un système de vision a été intégré au préhenseur . Sa tache:  Identifier automatiquement la position et l'orientation de l’ébauche  dans le container. Dans ce cas précis, le container est un carton compartimenté dans lequel on détecte les ébauches et où l'on place les pièces finies. La position des pièces dans ces compartiments a une tolérance de plus ou moins 20 mm. L'utilisation de containers en carton pour le transport des pièces  a été l'une des exigences du client, ceux ci  qui font aussi office d'emballage pour les expédition. « Dans ce scénario, il n'y a pas de position de préhension définie », explique M. Albiez.
C'est la caméra qui donne la solution dans ce cas. Les positions du préhenseur et des systèmes de convoyage sont situés entre les machines, la caméra a pu donc être être placée très en hauteur sous le rail du robot. Sinon, il aurait fallu installer une caméra de chaque côté. Toutefois, la première solution n'aurait pas donné de résultats satisfaisants et la deuxième aurait été trop coûteuse, car elle exigeait l'installation d'une caméra supplémentaire. Étant donné que le préhenseur entre  dans la machine qui contient des copeaux et de l'huile de coupe, la caméra aurait rapidement été polluée. Par conséquent, la caméra a été installée sur le préhenseur à l'intérieur d'un boîtier qui s'ouvre à l'aide d'un vérin pneumatique. Adrian Albiez décrit les avantages de cette solution : « La caméra peut être configurée pour une portée optimale, elle ne gêne pas et est toujours bien protégée. » Et Robotec Engineering a également apporté toute son expérience : tous les câbles et flexibles  passent à l'intérieur du préhenseur. « Cela évite une usure prématurée des câbles électriques et signaux. »

La modification d'un système se fait, comme bien souvent, en fonction des commandes reçues. Dans tous les cas, les changements doivent intervenir rapidement. Depuis le tout début, des adaptations rapides ont été l'une des priorités de l'entreprise. Herbert Wagner nous répond : « Pour un élément que l'on connaît bien, le changement sur ce système se fait en moins de 15 minutes. » Cela s'explique surtout par un réglage souvent nécessaire de la parie mécanique du préhenseur. Pour un nouvel élément similaire, le changement ne dure pas plus d'une heure. 

Si une commande arrive pour une nouvelle pièce à usiner, le nouveau programme d'usinage est créé directement depuis le poste de programmation. M. Albiez analyse : « Nous nous éloignons de la programmation des robots : cela prend du temps et les erreurs sont fréquentes. » Au lieu de cela, les robots sont paramétrés. Cela fonctionne très bien avec le tournage. Les programmes qui existent déjà peuvent être récupérés directement par la machine, le reste des donnes et paramètres a saisir se font directement sur l'écran tactile intuitif.

Un gain d'argent avec aucune équipe

L'objectif est de lancer les commandes pour qu'elles puissent être traitées rapidement  par un système automatisé sans personnel. Quand les machines fonctionnent de 17h à 7h, le lendemain matin, elles produisent plus d'une fois et demi en comparaison avec une équipe et sa main d'oeuvre, ce qui réduit considérablement les coûts. Il peut donc s'avérer économiquement judicieux de prévoir une réorganisation, de sorte que la production la nuit se fasse automatiquement. 

 

Afin d'appliquer cette idée dans la réalité, il faut cependant que M. Wagner puisse compter à la fois sur les machines et sur le système d'automatisation. Il a donc besoin d'une bonne disponibilité et d'un fonctionnement fiable : des critères qui ont facilité le choix des robots et de la  CNC FANUC. Herbert Wagner, également responsable de la qualité, confirme : « Ces composants ne sont peut-être pas plus faciles à intégrer, mais nous connaissons et apprécions la fiabilité de FANUC. » Pour illustrer son propos, il se souvient d'une anecdote : une machine de 35 ans d'ancienneté, dont le système de contrôle avait besoin d'un nouveau circuit électronique. Aucun problème pour obtenir la pièce de rechange de FANUC : « Même plusieurs dizaines d'années après, j'ai obtenu la pièce de rechange qu'il me fallait. »

En parallèle, le parc des machines s'agrandit et se modernise régulièrement. Ceci dit, cela ne signifie pas que les robots sont à l'arrêt lorsqu'ils ont fini leur travail. Il y a toujours quelque chose à faire, même quand on est un vieux robot.

La flexibilité de Rau atteint un tel degré que l'entreprise n'a pas hésité à vendre un système qui fonctionnait bien au client précédent. L'utilisation de ce système chez Rau avait été « tout à fait rentable » pendant trois ans, selon les mots de M. Wagner. Puis le projet de fourniture de pièces pour le secteur automobile a été abandonné pour de nouvelles opportunités de marchés. La satisfaction a clairement été partagée.

Produits FANUC utilisés