L’intelligence à un nouveau niveau : la manipulation dans l’usine numérique

L’usine numérique fait également son entrée dans le domaine de la manipulation manuelle. Des produits de plus en plus spécifiques vont de pair avec des processus de plus en plus complexes. Et la manipulation de marchandises doit être organisée en conséquence. Les dispositifs de manipulation intelligents fournissent une contribution importante afin de maîtriser la complexité en croissance constante. Avec eux, le type de collaboration entre le dispositif et l’opérateur change également : les dispositifs de manipulation soulagent l’utilisateur lors des procédures de manutention proprement dites et prennent en charge une multitude de tâches supplémentaires. La société J. Schmalz GmbH propose les dispositifs adéquats pour l’ensemble des scénarios : par exemple l’équilibreur à câble collaboratif SRBC, une nouvelle catégorie d’appareils de levage pour l’usine numérique.

Schmalz a développé l’équilibreur à câble collaboratif SRBC, une nouvelle catégorie d’appareils de levage conçue de toutes pièces pour une utilisation dans l’environnement de production numérique.
L’équilibreur à câble collaboratif SRBC réagit aux impulsions de mouvement de l’opérateur : celui-ci ne doit actionner aucune touche pour le levage, l’abaissement, le basculement et le déplacement.
Michael Schlaich, directeur du processus de développement commercial de la manipulation

L’industrie automobile ouvre la voie : il n’existe pas deux voitures identiques. Chaque véhicule est conçu selon les souhaits du client, par exemple sa couleur, son équipement et sa configuration d’entraînement. Les défis comme une diversité croissante des modèles ou des cycles de vie de plus en plus courts font augmenter les exigences vis-à-vis de tous les processus de la chaîne de valorisation, y compris de la manipulation. Avec le changement constant de pièces, de poids et des stations de saisie et de dépose en évolution, les exigences imposées aux opérateurs et aux équipements de manipulation sont de plus en plus élevées : selon la configuration de la pièce à manipuler, la manipulation change elle aussi : et ce chaque minute, voire chaque seconde. Dans un même temps, il existe une série d’applications pour lesquelles d’autres objectifs, une dynamique élevée par exemple, sont au centre de l’attention. Une chose est sûre : les entreprises doivent s’adapter de plus en plus aux scénarios de manipulation les plus différents qui soient. Ce faisant, l’éventualité d’application décide dans quelle mesure la technique de manipulation adéquate doit être numérique ou intelligente.

« Nous proposons la solution appropriée pour l’ensemble des scénarios avec nos appareils de levage et systèmes de grutage », affirme Michael Schlaich, directeur du processus de développement commercial dans le domaine de la manipulation. C’est ainsi que l’entreprise offre des dispositifs, lesquels sont utilisés par exemple lorsque des charges plus légères doivent être manipulées à une cadence élevée. L’intelligence joue un rôle de plus en plus important également pour ces appareils : ils enregistrent des données en temps réel issues du processus de manipulation et mettent des informations à disposition, lesquelles permettent d’optimiser les procédures de travail et de service. De la sorte, des affichages de l’état du filtre et des heures de service par exemple servent à un entretien préventif tandis que la spécification indiquant si une pièce est saisie soutient l’utilisateur directement pendant du processus de travail. Des données comme le nombre des pièces en mouvement sont également saisies et enregistrées par de tels dispositifs à des fins de statistiques et d’analyse, idéalement directement sur smartphone.

La manipulation manuelle repensée

Les processus de production de l’avenir reposent de plus en plus sur de nouveaux systèmes, structures et processus. Pour cette raison, afin d’exploiter tout le potentiel de l’industrie 4.0, y compris dans la technique de manipulation, des dispositifs entièrement nouveaux sont nécessaires. Schmalz va donc encore plus loin et a développé l’équilibreur à câble collaboratif SRBC, une nouvelle catégorie d’appareils de levage mise au point de toutes pièces pour une utilisation dans l’environnement de production numérique. « Collaboratif » signifie ici bien plus que l’ajout de fonctions intelligentes aux catégories de dispositifs existantes. L’innovant équilibreur à câble électrique réfléchit en quelque sorte pour l’utilisateur. Et plus encore : il soulage son travail, évite les erreurs et augmente ainsi également la sécurité au cours du processus. Michael Schlaich résume : « le système sait exactement ce qu’il doit faire dans telle ou telle situation ».

Le nouvel équilibreur à câble de Schmalz est toujours utilisé lorsque des pièces de 80 kg max. doivent être préparées de manière dynamique pour l’expédition ou être positionnées précisément. Des dispositifs de prise de charge par le vide, mécaniques, électriques et pneumatiques sont disponibles pour la manipulation, par exemple des préhenseurs pour la manipulation de batteries de démarrage. Le dispositif réagit aux impulsions de mouvement de la personne guidant la charge : trois moteurs, dans le palier d’articulation, pour le chariot roulant et pour la course, aident l’utilisateur à déplacer et à freiner les charges quasiment sans effort et ainsi, de manière extrêmement ergonomique. L’opérateur ne doit actionner aucune touche pour le levage, l’abaissement, le basculement et le déplacement. Le SRBC détecte et assiste la direction souhaitée en se basant sur le guidage de l’opérateur. Il respecte de plus des limites spécifiées lors du basculement : pour chaque préhenseur, des zones de travail peuvent être définies et des dommages causés par un déplacement trop important de la flèche sont exclus. Grâce à la détection de préhenseur basée sur la radio-identification, l’équilibreur à câble reconnaît à tout moment le type de préhenseur raccordé.

Fonctions système intelligentes

En outre, l’équilibreur à câble SRBC lit automatiquement des paramètres de processus importants, par exemple les heures de service effectuées ou la charge maximale admissible. Un pack logiciel complet garantit que l’opérateur puisse se concentrer intégralement sur sa tâche et que la commande du système se déroule de manière intuitive. Le logiciel contrôle si des objets peuvent être levés ou déposés, détecte les limites spatiales et ajuste la dynamique du mouvement longitudinal en fonction du poids. Selon l’application, il assume des fonctions de sécurité supplémentaires : par exemple, les opérateurs peuvent saisir des charges avec le préhenseur par le vide uniquement lorsque la valeur de vide est correcte. De plus, une chute de la charge est exclue.

L’utilisateur ajuste les limites du système, d’autres positions de dépose ou les types de manipulation directement sur la poignée. « Il est ainsi possible par exemple de positionner tout d’abord avec précaution et précision des panneaux vitrés fragiles, tandis que le cadre est ensuite directement et rapidement levé vers son emplacement de montage », explique Michael Schlaich. L'intégralité du comportement du système de manipulation peut être modifié en fonction de l’objet, dans l’objectif d’atteindre une manipulation simple et surtout fiable autant pour l’opérateur que pour le composant.

Partie intégrante de l’usine numérique

Schmalz a conçu ce nouveau système de manipulation de sorte à répondre aux exigences toujours plus pointues de la numérisation : il est équipé de différents capteurs pour relever des données d’état et de performances. Celles-ci peuvent être mises à disposition à l’avenir lors de l’intégration dans un environnement de processus numérique via IO-Link et EtherCat. Ainsi, des fonctions comme le pilotage contrôlé et la maintenance prédictive sont possibles pour améliorer le système dans son intégralité. Le système signale toute erreur éventuelle directement sur l’écran d’affichage de la poignée. Le système de manipulation partiellement automatisé optimise ainsi non seulement l’ergonomie sur le lieu de travail, mais garantit également un déroulement sécurisé de la chaîne du processus dans son ensemble. Michael Schlaich résume : « avec toutes ces fonctions, nous exploitons des possibilités totalement inédites pour l’optimisation et l’intégration de procédures de manipulation dans l’environnement de production numérique. »

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