Une solution évolutive pour les usines de demain
La plupart des lignes de production actuelles sont largement sous-optimisées. Cela s’explique par le fait que la majorité des équipements de production sont fixes, en d’autres termes, les usines n’ont pas la flexibilité d’adapter leur atelier pour répondre à des demandes spécifiques. Cette méthode s’avère non seulement inefficace, mais également inadaptée à la tendance actuelle axée sur la production à la demande et de petits lots. Les usines ont besoin de solutions évolutives, ce que le projet ScalABLE4.0, financé par l’UE, entend précisément fournir. «Notre objectif consistait à développer des solutions d’automatisation évolutives susceptibles d’être facilement adaptées aux besoins de production actuels», déclare Germano Veiga, un chercheur à l’INESC TEC et coordinateur du projet ScalABLE4.0.
Le juste équilibre entre automatisation et flexibilité
Les chercheurs se sont attelés à développer et à démontrer un système de production ouvert et évolutif (OSPS pour open scalable production system). «Un OSPS constitue un cadre permettant d’optimiser et d’entretenir les lignes de production “à la volée”», explique Germano Veiga. «Il le fait en recourant à la visualisation et à la virtualisation de la ligne elle-même.» Pour y parvenir, les chercheurs ont mis en œuvre des cas d’utilisation sur les sites de fabrication de deux partenaires du projet. Le cas d’utilisation du site PSA était équipé d’un système de sur-automatisation avec une flexibilité limitée pour s’adapter aux changements de produit, tandis que le cas d’utilisation du site Simoldes était doté d’un système sous-automatisé. En relevant le défi à partir d’opposés extrêmes, les chercheurs espéraient pouvoir facilement identifier le «juste équilibre» en termes d’automatisation et de flexibilité. «Notre approche pluridisciplinaire intégrée, plutôt unique pour ce type de projet, a combiné les développements de l’atelier à la prise de décision des cadres supérieurs», ajoute Germano Veiga. «Cela nous a permis de repousser les limites des systèmes robotiques avancés, du jumeau numérique et de l’intégration verticale, des logiciels de pilotage de la production, et de la simulation et de l’aide à la prise de décision.» De ces travaux est ressorti le schéma directeur pour un système de production numérique intégré à la fois flexible, robotisé et conscient de l’homme. «Désormais, lorsque la production doit changer, les fabricants peuvent immédiatement visualiser comment adapter au mieux l’atelier, les robots et le travail humain, et agir en conséquence», note Germano Veiga. «Le tout avec un temps d’interruption minimal, pour une efficacité et une production accrues.»
Réinventer les lignes de production de demain
Malheureusement, en raison de la pandémie de COVID-19, le projet n’a pas été en mesure de finaliser ses galops d’essais sur les deux sites de fabrication, ni de se présenter au salon AUTOMATICA. «Je pense que la réponse à ce défi et la mise en œuvre de plans d’urgence a été brillamment gérée par l’équipe», ajoute Germano Veiga. «Nous nous sommes rapidement adaptés à cette nouvelle réalité et nous avons pu mener des démonstrations de laboratoire complètes de la solution ScalABLE4.0.» Malgré ces défis, le projet est parvenu à montrer qu’il est possible d’intégrer les systèmes d’information des entreprises, les équipements d’automatisation et les interfaces de programmation (API) ouvertes pour parvenir à optimiser le système. «Ce faisant, ScalABLE4.0 contribue à réécrire les normes pour les lignes de production de demain», conclut Germano Veiga. Plusieurs utilisateurs finaux ont déjà fait part de leur intérêt dans l’industrialisation des principaux résultats du projet. En outre, les résultats du projet ont mené à la création de la société dérivée RiACT.
Mots‑clés
ScalABLE4.0, système de production ouvert et évolutif, OSPS, usines, usine, production, production numérique, évolutif, fabrication, automatisation, systèmes robotiques
