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Pourquoi les PME devraient s’intéresser à industrie 4.0 et à la robotique

Dennis Lenkering, directeur général de Lenkering Montage- und Zerspanungstechnik GmbH

Dans une interview, Dennis Lenkering, directeur général chez Lenkering Montage- und Zerspanungstechnik, parle de l’avenir de l’automatisation dans les entreprises de taille moyenne.

Dans les discussions concernant la transition numérique dans la construction mécanique, les sujets comme industrie 4.0 et la robotique jouent un rôle de plus en plus prépondérant. En même temps, tout cela évoque souvent d’énormes usines intelligentes ou des applications en robotique d’une certaine envergure. Cependant, les PME aussi feraient bien de s’approprier ces sujets du futur – comme le montre par exemple l’expérience de la société Lenkering Montage- und Zerspanungstechnik (LMZ) à Steinfeld en Basse-Saxe. Cette entreprise, qui fait partie du réseau item pluspartner, est spécialisée dans le développement d’installations d’automatisation personnalisées et dispose d’une expertise complète en matière d’applications pour industrie 4.0 et le domaine de la robotique. Nous avons déjà eu l’occasion de vous présenter la série MP EcoLine Serie® destinée au processus semi-automatiques de montage et de contrôle et l’installation de collage intelligente 465 (assistée par robot) de LMZ, et maintenant nous avons rencontré le directeur général de LMZ, Dennis Lenkering, pour une interview complète.

A quel point la construction mécanique actuelle est-elle numérique ?

Nous avons rassemblé de nouvelles données, de nouvelles constatations et des comparaisons au niveau international : Découvrez la nouvelle version de notre étude prospective concernant la construction mécanique.
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Industrie 4.0 : Du potentiel pour les PME et une entrée en matière idéale

De prime abord, le terme industrie 4.0 est assez abstrait et fait tout de suite penser aux grandes entreprises. Pourquoi les PME devraient-elles s’intéresser à Industrie 4.0 ?

De nos jours, même dans les entreprises moins grandes, il existe déjà bon nombre de processus automatisés. Il est donc recommandé d’envisager l’utilisation des données de processus qui sont créées de toute façon au moment de l’automatisation. Les données sont de toute façon omniprésentes dans la vie privée de chacun – et d’autres entreprises exploitent déjà nos données personnelles afin de pouvoir en tirer des conclusions. Pourquoi la construction mécanique en ferait-elle autrement ?

Ce n’est pas la seule raison pour laquelle je pense que notamment les PME devraient s’intéresser davantage à industrie 4.0. En effet, à ce propos, elles bénéficient même d’un net avantage par rapport aux entreprises plus grandes : Chez les acteurs majeurs, toutes les procédures qui accompagnent l’utilisation des données sont beaucoup plus complexes et plus lentes que dans les PME. Les PME peuvent donc rapidement mettre en œuvre des innovations, notamment beaucoup plus vite que les sociétés plus grandes.

D’après vous, quels sont les plus grands défis liés à l’introduction d’industrie 4.0 dans les entreprises de taille moyenne ?  

Je crois que le plus grand défi c’est de se lancer. Tout d’abord, au sein de l’entreprise elle-même, il faut susciter le consentement concernant la collecte des données. Souvent, on est face à une certaine méfiance en matière de protection de données : « Je ne veux pas savoir quel collaborateur obtient un nombre de pièces plus élevé ».

Le plus grand défi lors de l’introduction d’industrie 4.0, c’est le lancement, c’est-à-dire le fait de susciter le consentement quant à la collecte des données .

Il faut bien sûr prendre certaines précautions au niveau des données, mais si les résultats sont généralisés et rendus anonymes, un consentement adéquat doit être possible dans l’entreprise. A cela s’ajoute le doute sur les processus susceptibles d’être digitalisés et du point d’attaque à choisir : Quelles sont les données à collecter d’abord ? Quelles sont les associations possibles ?

Alors, comment procéder si une entreprise de taille moyenne souhaite établir une production automatisée ?

Nous recommandons une approche progressive. Chez LMZ nous avons donc développé une approche en 4 étapes qui convient parfaitement à l’automatisation en général et à industrie 4.0 en particulier. Le mieux c’est de commencer par un projet pilote en se disant : « On commence cette automatisation ici et maintenant. On rassemble les données et on en tire des conclusions ». Il sera très vite évident que cette approche implique un très grand avantage. Ensuite, on passera aux processus suivants.

Dans ce projet pratique de LMZ, des robots industriels sont installés à l’intérieur d’une clôture de protection.

Vers la production automatisée pour les PME avec industrie 4.0

Comment décririez-vous le rapport entre l’automatisation et industrie 4.0 ?

Dans ce contexte, on peut parler d’une certaine évolution à l’aide des techniques numériques. Il s’agit d’une nouvelle phase de l’industrialisation. Comme déjà expliqué, pour les processus déjà automatisés, le mieux ce serait de collecter les données créées et d’en tirer des conclusions.

Actuellement, c’est souvent comme ça : il y a une panne quelque part, et l’installation est à l’arrêt à cause de cette panne. On ne peut donc pas atteindre le quota de production. Souvent, on entend alors : « L’automatisation est bien en place, pourquoi cette situation ? Où est passé le monteur ? » Et le monteur ne sera de retour que dans deux jours.

Pendant les quatre premiers mois de la production, il est conseillé de lire les données de production et de définir l’état normal sur cette base.

Souvent c’est comme ça : Dès qu’une nouvelle automatisation fait son entrée dans l’entreprise, certaines difficultés de démarrage se font sentir. Cependant, une fois l’automatisation en marche, le travail du chef de projet est fini et le projet est terminé. Il se consacre alors au projet suivant. Et plus personne ne scrute l’installation, jusqu’à l’apparition de pannes.

Que recommandez-vous dans ce cas ?

Il vaudrait mieux lire les données de production pendant les quatre premiers mois de la production et définir l’état normal sur cette base, au niveau des paramètres des différents capteurs.

Si on sait par exemple que les paramètres frôlent déjà les 80 %, alors on peut beaucoup mieux prévoir les temps d’arrêt. Ils sont nécessaires pour la plupart des automatisations afin de procéder à des nettoyages ou des remplacements de pièces d’usure. A 100 %, il est évident que la machine va tomber en panne.

Dans ce cas, on prévoit d’augmenter la quantité de 1000 pièces dans la semaine en cours, puisque la semaine d’après on ne pourra pas augmenter la production, parce que qu’il est sûr : que la machine sera en maintenance de lundi à mardi. De plus, on peut demander le monteur suffisamment longtemps à l’avance, et on peut compter sur le fait que l’installation sera à nouveau opérationnelle à 100 % à partir de mercredi.

Il s’agit de la livraison juste à temps. Les stocks, c’est du passé, tout est produit et ensuite expédié. Si dans ces conditions, il n’est pas possible de livrer immédiatement et on provoque un arrêt de la chaîne chez un constructeur automobile, les coûts peuvent être exorbitants.

Le grand potentiel de la robotique pour les PME

Un fleuron et un sujet à la mode en matière d’automatisation, c’est la robotique. Quels sont les principaux avantages à votre avis ?

Le point le plus important c’est bien sûr la flexibilité. Après avoir acheté un robot, celui-ci ne doit pas être utilisé pour un seul et même produit seulement. On peut plutôt l’utiliser de manière flexible, donc dans différents domaines. Une cellule robotisée en est un bon exemple. Pendant 8 heures, elle peut servir à la production d’un certain produit, ensuite on fait passer le modèle de robot à une autre machine, et pendant 8 heures, il produit autre chose.

Lors de l’acquisition d’une installation robotisée, les coûts peuvent être répartis sur plusieurs projets puisque le robot peut servir à différents produits .

De plus, c’est tout à fait rentable même si le nombre de pièces est réduit. C’est-à-dire, il faut bien sûr acheter l’installation robotisée, mais le montant total ne doit pas être attribué à un seul projet. Les frais d’acquisition sont plutôt répartis sur plusieurs projets puisque le robot peut être utilisé pour différents produits. Le taux d’utilisation du robot et de l’installation augmente, et l’installation est plus vite rentable.

Le soulagement des collaborateurs est également un aspect important. La mise en œuvre de robots est toujours avantageuse lorsque des activités monotones, non ergonomiques sont effectuées ou lorsque les tâches impliquent la manipulation de poids élevés. Dans ce cas, les robots sont la solution optimale pour soulager les collaborateurs et pour les faire travailler dans d’autres processus au sein de l’entreprise.

Voici une cellule robotisée mobile de LMZ avec un robot KUKA.

Une idée reçue est que la robotique coûte cher. Mais quel est le facteur de coût réel ?

Dans le domaine de la robotique, il y a de très grandes différences. Cela dépend de la solution robotisée retenue et des conditions d’utilisation. En principe, le processus à automatiser implique déjà le type de robotique à mettre en œuvre.

Il faut tenir compte des poids plus ou moins lourds à soulever. De plus, les questions suivantes sont importantes : Quelle portée est nécessaire ? Y a-t-il une zone de travail restreinte ou s’agit-il de se déplacer d’un point A à un point B pour le conditionnement à différents endroits ? Le temps nécessaire, donc le temps de cycle, entre également en ligne de compte.

Par exemple, lorsque le temps n’est pas critique, les poids sont faibles, et on peut se passer de la technique de sécurité conventionnelle, alors on peut envisager des cobots. En raison des exigences de sécurité spécifiques, leurs mouvements sont très lents. Si un cobot venait au contact avec une personne, cela se passerait à vitesse réduite afin d’éviter les blessures.

Par contre, si le temps de cycle est très réduit ou des poids très élevés, on peut faire appel à un robot industriel ordinaire. On peut le rendre mobile malgré l’équipement de sécurité.

Tout dépend du processus à automatiser. Les coûts en découlent en conséquence. Si le robot n’a pas beaucoup d’activités à réaliser, s’il dispose de temps et s’il est léger, alors les coûts seront également relativement faibles. Plus les exigences augmentent, plus les prix grimpent.

La technique des profilés item : Parfaitement adaptée à industrie 4.0 et à la robotique

En tant que membre du réseau item pluspartner, vous connaissez bien les composants item. Quels sont leurs avantages notamment pour la robotique et industrie 4.0 ?  

A ce propos, c’est la modularité qui fait la différence. En effet, la flexibilité est un avantage décisif de la robotique. Nous construisons toutes nos installations avec les profilés d’item. L’avantage : item nous donne la possibilité d’appliquer cette flexibilité même au niveau du cadre. Par exemple, si un client avait initialement prévu le robot pour trois produits, mais entretemps un quatrième ou cinquième produit s’est ajouté, et le robot en tant que tel est déjà flexible, la même flexibilité est nécessaire au niveau de l’enceinte.

Nous construisons toutes nos installations avec les profilés d’item. L’avantage : item nous donne la possibilité d’appliquer cette flexibilité même au niveau du cadre .

On doit donc pouvoir élargir l’enceinte tout en maintenant la flexibilité, même si l’installation est déjà en service depuis six mois. Il est donc également possible de s’adapter à de nouveaux environnements. Et nos clients sont d’accord sur ce point : « On peut très vite ajouter des éléments ». Avec des cadres soudés, ce ne serait pas possible.

Le faible poids des profilés item en aluminium est également avantageux. S’il s’agit de déplacer des cellules modulaires sur roulettes d’une installation A à une installation B, le travailleur appréciera la différence. Il doit assurer le déplacement par ses propres moyens. Une construction en acier est probablement trois fois plus lourde. En production, il n’y a pas trop de place non plus de sorte qu’il n’est pas possible d’utiliser des chariots élévateurs ou des gerbeurs. Idéalement, l’ensemble doit rester mobile et léger grâce aux profilés en aluminium.

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