Un atelier au sujet de l’aménagement d’un poste de travail de montage en salle propre à l’aide de la réalité virtuelle (VR = virtual reality) le montre : les processus de planification industriels sont nettement plus rapides et flexibles grâce à l’utilisation de la VR.
Dans le cadre de la production « lean », l’ingénierie du carton s’est imposée pour la planification efficace des postes de travail industriels. Dans ce procédé on crée des modèles en carton et en bois et on les adapte en fonction des exigences respectives. De cette façon, il est possible de simuler et d’optimiser sur le plan ergonomique des séquences de fabrication à l’aide d’un modèle à l’échelle. Cependant, il y a aussi un inconvénient : l’ingénierie du carton demande beaucoup de place — puisque l’échelle 1:1 est indispensable pour une évaluation pertinente des séquences de travail réelles. De plus, il est souvent nécessaire de simuler de grandes surfaces de production.
La construction et la validation des postes de travail de montage à l’aide de la réalité virtuelle par contre ne sont pas seulement plus simples et plus durables, mais apportent aussi un gain de temps appréciable. Prenons un exemple concret pour y voir plus clair : En collaboration avec la société Halocline, développeur du logiciel du même nom pour la planification de la production et du montage dans l’espace virtuel, item a configuré un poste de travail de montage pour la fabrication d’un nouveau produit médical du groupe Sanner. La construction a été réalisée dans un atelier qui fait partie d’un nouveau concept de planification d’item. La collaboration réussie montre à titre d’exemple les possibilités qu’apporte l’application de la réalité virtuelle aux processus de planification dans l’industrie.
Configurer des postes de travail industriels en ligne
Découvrez les possibilités du module de configuration de poste de travail avec vue 3D et des fonctions intelligentes. Créez votre poste de travail personnalisé simplement dans un navigateur web pour le montage manuel ou servez-vous de l’utilitaire de construction virtuelle avec des lunettes de VR dans Halocline.
EN SAVOIR PLUS
La meilleure pratique pour l’ingénierie du carton virtuelle avec des lunettes de VR
Le site de Sanner se trouve à Bensheim, où le groupe développe des solutions pour la technique médicale, les diagnostics médicaux, la pharmacie et des produits de santé grand public. Cette entreprise est d’ailleurs le leader mondial dans le domaine des emballages à agent dessiccateur. Actuellement, Sanner compte plus de 600 collaborateurs et fournit des clients dans plus de 150 pays. A l’occasion d’un projet CDMO (= contract development and manufacturing organization) pour la technique médicale impliquant un montage manuel complexe d’un dispositif de dosage pour la première série, il a été question d’aménager un poste de travail de montage idéal. Le but était de fabriquer de manière efficace et dans un environnement de travail optimal un nouveau système d’administration de médicaments. Sanner s’est donc adressé à item – pour deux raisons différentes : d’une part, les systèmes de construction modulaire pour les applications industrielles sont la norme dans de nombreux secteurs et de nombreuses entreprises, et d’autre part, item compte aussi parmi les pionniers dans le domaine de l’ingénierie numérique.
Nous avons la possibilité de modifier les constructions de manière rapide et simple et de vérifier immédiatement dans l’espace virtuel les répercussions sur les séquences de travail.
– Christian Thiel, chef de produit principal et expert en utilitaires en ligne chez item
Par exemple, dans le module de configuration de poste de travail d’item on peut aménager des postes de travail de montage en ligne. Dans ce cas, les exigences spécifiques au niveau de l’efficacité, ainsi que les besoins des collaborateurs sont pris en compte de manière optimale. Le contact entre Halocline et item existe depuis quelques années déjà. Nous avons déjà évoqué cette coopération dans un article. Dans un atelier sur place chez Sanner, Halocline et item ont utilisé le logiciel Halocline pour la planification de la production en réalité virtuelle pour configurer un nouveau poste de travail prévu pour le montage. Christian Thiel, chef de produit principal et expert en utilitaires en ligne chez item, explique à ce propos : « Nous nous sommes focalisés sur les possibilités qu’offre la combinaison de la VR avec nos produits et nos utilitaires. Nous avons la possibilité de modifier les constructions de manière rapide et simple et de vérifier immédiatement dans l’espace virtuel les répercussions sur les séquences de travail ».L’ingénierie du carton virtuelle est donc nettement plus flexible et plus rapide que son pendant classique avec des modèles en bois et en carton. A propos, dans item Academy vous trouverez l’enregistrement du webinaire commun entre item, Halocline et Sanner. Si vous disposez d’un compte utilisateur item gratuit, vous pouvez y accéder directement.
Effectuer un montage virtuel sans connaissances préalables
« Avec Halocline, nous avons élaboré une sorte de galerie. L’utilisateur dispose ainsi d’une bibliothèque contenant des applications modèles proposées par item. En quelques clics il peut donc créer un environnement de production de base dans un monde virtuel » explique Christian Thiel. Halocline offre les conditions idéales pour la planification d’un poste de travail de montage ou d’une construction de rayonnage. Sans connaissances préalables, le logiciel de VR permet de créer des géométries simples, comme des boîtes, et de sélectionner des composants adaptés. De cette façon la réalisation de nouveaux concepts est très rapide. Il est également possible de réaliser d’abord un concept de base à l’aide des utilitaires en ligne item et de le transférer ensuite sur Halocline. Le processus de travail est toujours au centre du concept de planification. Voici quelques questions fondamentales à se poser :
- A quel endroit faut-il transporter le matériel ?
- Quelles sont les étapes de travail individuelles à effectuer pour le montage ?
- Où faut-il positionner les outils nécessaires pour assurer un déroulement sans problème et une utilisation ergonomique ?
La définition claire des exigences est également déterminante. « Dans le cadre de la VR, on se focalise sur le produit et le processus. Les résultats obtenus à l’aide de la VR permettent de finaliser le projet de construction plus en détail dans les utilitaires en ligne » déclare Christian Thiel. Après avoir effectué et évalué des processus dans le monde virtuel à l’aide de lunettes de VR, les utilisateurs ont obtenu des informations précieuses : par exemple, ils savent où il faut positionner un conteneur petites charges (CPC) afin d’assurer un processus de préhension exemplaire.
Module de configuration de poste de travail : Un logiciel spécifique pour l’industrie
Ces connaissances peuvent être mises en pratique dans le module de configuration de poste de travail gratuit : Il offre la possibilité d’un aménagement personnalisé de l’espace de préhension du poste de travail. On peut ajouter de nombreux composants à différents endroits – par exemple des tablettes, des bras articulés équipés de tablettes ainsi que des profilés support bacs sur lesquels on peut fixer des boîtes à bec. A l’aide d’une utilisation conviviale par glisser-déplacer et d’adaptations automatiques sur la surface de travail 3D de l’utilitaire en lige, le poste de travail de montage sera réalisé en un temps record. Dans le cadre du projet de Sanner, tout d’abord, différentes variantes de table ont été élaborées dans un atelier commun. L’ingénierie du carton virtuelle a été mise à contribution pour déterminer les bases et pour planifier le concept et les détails. L’accent était mis expressément sur les espaces de préhension puisque la fabrication du dispositif de dosage impliquait d’équipement manuel d’une presse à levier dans la première série. Après avoir essayé ce processus virtuellement, la conception de la table de travail a été adaptée par item au niveau de la planification de détail. Le résultat de cette synergie était un environnement de travail idéal.
L’atelier montre les possibilités de la réalité virtuelle pour le montage
L’atelier organisé par item, Sanner et Halocline a duré une demi-journée au total. Après la définition initiale des objectifs, tous les participants avaient la possibilité de se rendre dans le monde virtuel à l’aide de lunettes de VR, comme le souligne Christian Thiel : « Il faut avoir vécu une expérience de VR pour pouvoir appréhender les formats et les dimensions. Il s’agit tout d’abord de prendre ses marques dans le monde virtuel ». Pendant la planification du concept, six variantes de table de travail ont été créées. A cet effet, tous les objets et outils nécessaires au processus de montage ont été stockés dans l’utilitaire. Si les différents modèles avaient été réalisés à l’aide de l’ingénierie du carton conventionnelle en carton et en bois, cette approche aurait demandé beaucoup d’argent et de temps.
Deux modèles ont été présélectionnés et ensuite testés à nouveau sous réalité virtuelle : Un collaborateur de Sanner a validé le processus de montage au niveau du modèle virtuel de la station de travail .
Par contre, avec Halocline, les différentes versions étaient faciles à configurer, à copier et à adapter. Par la suite, elles ont été testées dans le processus de travail réel. Sur cette base, deux modèles ont été présélectionnés pour le montage en salle propre, et ils ont ensuite été à nouveau testés sous réalité virtuelle : un collaborateur de Sanner a validé le processus de montage au niveau du modèle virtuel. Le but était de vérifier si le positionnement de l’outillage et des CPC sur le modèle de poste de travail définitif était parfaitement adapté au processus de travail. Un diagramme spaghetti était utilisé pour visualiser la totalité des séquences de travail. Il a permis de cerner exactement l’efficacité des processus de montage ainsi que les mouvements effectués par le collaborateur et ses mains. Enfin, il suffisait de modifier quelques petits détails de la table de travail.
Un poste de travail pour salle blanche et avec protection ESD
Le nouveau poste de travail pour Sanner a été conçu en particulier pour une utilisation dans la production propre. Grâce à leurs surfaces lisses et fermées, les composants item conviennent parfaitement à ce domaine sensible. Le mode de construction modulaire permet en effet d’adapter et de faire évoluer les constructions de manière rapide et simple. De ce fait, item offre un maximum de flexibilité dans la phase de planification et de mise en œuvre de solutions destinées à la production en salle blanche. De plus, l’aménagement d’une zone à protection électrostatique (EPA) était nécessaire puisque le produit médical à fabriquer devait être protégé contre les décharges électrostatiques (ESD). Les charges sont évacuées correctement du plan de travail réalisé en matériaux spécifiques. Tout endommagement des composants électriques peut ainsi être évité de façon ciblée.
La table de travail réglable en hauteur dispose de plusieurs bras articulés ce qui permet d’adapter la zone de travail à la taille de chaque utilisateur .
Tous les composants respectent les limites de résistance de fuite et de surface définies dans IEC 61340. La table de travail réglable en hauteur dispose de plusieurs bras articulés ce qui permet d’adaptée la zone de travail à la taille de chaque utilisateur. L’approvisionnement du matériel est également réalisé selon des principes ergonomiques. Des CPC ouverts, superposés, donnent une vue directe sur le matériel. Tous les produits sont faciles à saisir à l’aide de bacs à bec. Dans la partie avant, les bacs de forme spéciale sont directement montés sur le CPC. On peut donc prélever manuellement même des composants très petits. Le clavier et l’écran se trouvent sur un support de clavier ce qui laisse toujours assez de place pour les processus de montage sur le plan de travail.
Ce que la réalité virtuelle apporte aux entreprises dans l’industrie
Avec l’intégration de la réalité virtuelle dans le processus de planification, on obtient des postes de travail de montage qui répondent d’emblée à toutes les demandes des clients. On peut « pratiquer » le poste de travail en question puisque les utilisateurs et utilisatrices équipés de lunettes de VR se plongent dans un monde numérique réaliste et en volume. Il est donc possible d’adapter au mieux le poste de travail aux exigences de chacun et de chacune, comme par exemple à une certaine taille. On peut empêcher les constructions éventuellement erronées ou les séquences de travail inefficaces parce que les séquences sont validées et les postes de travail sont testés quant à leur fonctionnalité et à leur ergonomie. Les avantages n’influencent pas seulement la conception des produits mais tout le processus de planification qui est en effet largement accéléré et amélioré. En combinant le logiciel de VR de Halocline avec les utilitaires en ligne d’item on obtient un maximum de flexibilité prometteuse pour la planification d’un poste de travail de montage du futur.
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