Exigences relatives aux systèmes d’assemblage modernes

L’importance de la flexibilité, de l’efficacité et de la propreté technique continue à progresser

L’année 1908 fut l’une des années les plus marquantes pour le transport motorisé de passagers tout comme pour l’assemblage industriel. Avec le modèle T, Ford Motor Company a introduit pour la première fois un véhicule sur le marché qui a pu être fabriqué en grande quantité à un prix abordable. Non seulement l’ère du transport individuel de masse est née, mais le tout premier assemblage à la chaîne a également lancé le signal de départ pour la production industrielle en série dans l’industrie automobile. En raison de la rationalisation progressive - notamment sous la forme d’une division importante du travail -, l’assemblage est devenu de plus en plus efficace, permettant de produire plus de 9 000 voitures par jour.

Malgré une augmentation considérable des performances, le principe de base du travail d’assemblage manuel s’est en grande partie maintenu. Seules une automatisation et une numérisation croissantes ont finalement révolutionné l’assemblage des produits. Des installations entièrement automatisées sont désormais exploitées à distance grâce à des composants matériels et logiciels intelligents compatibles avec l’Industrie 4.0 et mis en réseau avec des systèmes de corrélation, tels que la technologie d’alimentation. Ainsi, un composant est transporté et positionné dans la ligne d’assemblage, tandis que des éléments de fixation tels que des vis ou des écrous, sont triés dans la bonne position et introduits un à un directement dans l’outil vissage, le tout en seulement quelques instants. L’évolution de l’importance des facteurs d’influence actuels et futurs ou les exigences toujours nouvelles obligent néanmoins le secteur à continuer de progresser.

La progression de la miniaturisation est l’un de ces aspects extrêmement importants. Les processeurs modernes de quelques millimètres carrés sont aujourd’hui équipés de plusieurs milliards de transistors. Sur ces structures à l’échelle nanométrique, la plupart des particules de saleté sont comparativement énormes et peuvent, selon l’utilisation, présenter un risque important. Par exemple, dans les modules électroniques, même les plus petites particules conductrices peuvent entraîner des courts-circuits. L’utilisation de nouveaux matériaux plus performants renforce cet effet car les particules des matériaux, tels que les plastiques renforcés de fibres de carbone, sont notablement conductrices. L’importance de la propreté technique au cours de la miniaturisation s’accroît, entre autres, pour cette raison.

DEPRAG SCHULZ GmbH,situé à Amberg (Allemagne), est l’un des leaders du marché dans le domaine de la technologie de vissage et de l’alimentation automatisée. La recherche constante d’évolution et d’innovation, associée au développement de solutions système intelligentes et efficaces, est la recette de son succès à long terme. Ainsi, DEPRAG Schulz GmbH a développé le concept CleanFeed intégré avec des composants CleanFeed spécifiques pour les exigences de propreté technique dans la technologie d’alimentation. Il comprend, entre autres, des éléments destinés à l’alimentation de pièces résistantes à l’usure afin de minimiser la formation de particules nocives dès le départ. Les bols de distribution résistants à l’usure trient, séparent et transportent, par exemple des éléments de fixation, de manière particulièrement douce. L’appareil détermine automatiquement le nombre de courses requis grâce à la commande du capteur, car toute course inutile peut également provoquer une usure. De plus, les trémies à bande aident à maintenir toujours bas le nombre de fixations dans le système d’alimentation, car moins de pièces produisent évidemment moins d’impuretés. Néanmoins, la formation de particules ne pouvant être totalement exclue, les systèmes d’aspiration constituent un moyen efficace d’atteindre des conditions de salle blanche. Le suppresseur de particules DEPRAG (« particle killer ») aspire déjà les particules de saleté avant le vissage et les expulse via un filtre. Le module de vissage avec aspiration sous vide, DEPRAG SFM-V, quant à lui, aspire les impuretés résiduelles dès la présentation de la vis à l’aide de sources de vide supplémentaires. En plus des adaptations matérielles, la contamination par des particules est également réduite grâce à des réglages intelligents de la commande, tels que la réduction de la vitesse lors de l’insertion de la lame dans la tête de la vis, ce qui entraîne en même temps une sollicitation de l’outil plus efficace.

L’efficacité a toujours été un facteur important de la rentabilité des installations d’assemblage sur l’ensemble de la chaîne de valeur. Ainsi, DEPRAG propose un concept d’entraînement particulièrement efficace avec le bol vibrant eacy feed. La commande et l’entraînement de ce bol vibrant à faible consommation sont basés sur une alimentation 24 V/DC. C’est suffisant pour utiliser des aimants vibrants qui placent le bol d’alimentation dans son mouvement oscillant périodique et réaliser ainsi une économie d’énergie d’environ 80 %. En utilisant une alimentation électrique à large tension, l’appareil peut être utilisé dans le monde entier sans avoir à procéder à un rééquipement. De plus, la commande intelligente PFC100 permet des réglages individuels sans intervention mécanique fastidieuse. Si l’assemblage doit être automatisé au maximum sans que le nombre cependant ne justifie une alimentation entièrement automatique, les distributeurs de vis sont une solution peu coûteuse, compacte et rapidement déployable. En quelques manipulations, les distributeurs de vis peuvent être équipés à la taille de vis souhaitée. Ils transportent de manière particulièrement douce, peuvent être utilisés avec un guidage manuel aussi bien qu’en stationnaire et, grâce à la commande intégrée, ils peuvent être utilisés de manière totalement autonome.

Le marché mondial est aujourd’hui plus dynamique que jamais. Les nouveaux produits arrivent sur le marché à des intervalles de plus en plus courts et l’avenir capacitif des produits ne peut être clairement planifié. Par exemple, dans le domaine de la mobilité électronique, le manque d’expérience et l’incertitude dans le nombre de pièces sont omniprésents. Cette circonstance nécessite des solutions aussi flexibles que possible avec un temps de réaction faible, comme c’est le cas, par exemple, pour les systèmes d’assemblage hybrides, grâce à l’interconnexion des processus manuels et automatisés. Ainsi, la production peut être étendue en fonction des besoins grâce au déploiement de postes de travail manuels intelligents, sans perdre en fiabilité. L’utilisateur est guidé pas à pas tout au long de la tâche de vissage. Grâce à la technologie des capteurs, le système active les paramètres corrects pour chaque position de vis, libère les fixations, indique les tâches à venir et évalue les résultats. Enfin, grâce à un processus de pick-and-place, l’utilisateur saisit les éléments de connexion et obtient exactement l’information de l’endroit où il doit visser. Ainsi, l’assemblage demeure flexible tout en étant fiable. Cependant, l’un des plus grands défis des systèmes d’assemblage hybrides est le couplage de l’homme et de la machine, qui ne fonctionnent pas constamment à la même vitesse. La solution consiste à créer des zones tampons, telles que des distributeurs linéaires intelligents. Avec leur intervention, de plus grandes distances peuvent être franchies et le flux des pièces peut être contrôlé. Selon les besoins, les distributeurs fournissent des tampons de pièces ou séparent fonctionnellement le flux de pièces. Une autre option pour bénéficier d’une flexibilité maximale est l’utilisation de concepts d’installation modulaires avec des composants standardisés. DEPRAG propose une gamme complète de visseuses, systèmes d’alimentation, commandes contrôlées par capteur, etc. fabriqués en interne. Ces modules individuels, provenant donc tous du même fabricant, sont déjà assortis et ne nécessitent pas d’être adaptés les uns aux autres, ce qui réduit à un minimum l’effort individuel à réaliser par installation. Grâce au haut degré de flexibilité, les installations d’assemblage peuvent être rapidement adaptées à la situation du marché, les incertitudes de planification peuvent être contrées et les exigences souhaitées peuvent être satisfaites.

Henry Ford avait déjà des idées intelligentes et efficaces pour rendre sa production aussi économique que possible. Pendant dix ans, son entreprise ne fabriqua que des pièces de carrosserie noires ou obligea les fournisseurs à fabriquer des boîtes d’expédition en bois aux dimensions ajustées dont les panneaux étaient ensuite utilisés pour la construction de véhicules. Bien que ces mesures ne soient plus d’actualité, la recherche d’efficacité et de solutions système intelligentes reste constante. Les installations d’assemblage sont des systèmes complexes, parfaitement imbriqués, composés d’un grand nombre de composants. Une défaillance du système dans la technologie d’alimentation peut donc entraîner une modification d’une grande partie de la chaîne de valeur et générer ainsi des dommages au niveau financier et organisationnel considérables. DEPRAG Schulz GmbH offre des options flexibles et fiables pour la mise en œuvre de systèmes d’assemblage à haute rentabilité avec un large éventail de composants pour une grande variété de besoins.