Cellule de pliage robotisée : quelques éléments de réflexion et questions à se poser

Le processus de pliage de pièces en tôle n'échappe pas aux tendances actuelles qui poussent à l'automatisation et à l'interconnexion des postes de production.

En plus de s'inscrire dans une démarche d'industrie 4.0, le pliage robotisé est également une réponse aux contraintes du monde de la tôle, à savoir la nécessité d'optimiser les temps de cycle pour éviter les goulots d'étranglement au pliage et pallier la pénurie de plieurs.

Enfin, les délais de production ont été considérablement raccourcis ses dernières années. Ainsi, les productions en grandes séries sont moins fréquentes et remplacées par des lots plus petits. Ce qui se traduit par une augmentation des changements de série.

Dans cette optique, les constructeurs de machines de pliage font évoluer leurs technologies, afin d'accélérer le processus de pliage, de réduire les opérations improductives, comme le changement des outils, et de limiter l'intervention humaine notamment lors des opérations de pliage. Opter pour une cellule de pliage robotisée devient donc égalemment intéressant pour les lots de petites tailles, contrairement à ce que l'on imaginait il y a encore quelques années.

Le temps de fonctionnement global d'une presse plieuse se répartit entre le pliage proprement dit, la programmation et le temps de préparation de la machine, correspondant notamment aux changements des outils vés et matrices. Ainsi, le principal avantage d'une cellule de pliage robotisée est que les robots permettent de gérer automatiquement. le pliage et le changement d'outils, avec des gains de temps et de sécurité à la clé.

Et la programmation devient alors un aspect stratégique des R&D des constructeurs, qui veulent la rendre moins énergivore en temps pour le méthodiste ou le programmeur.

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Les cellules robotisées de pliage permettent un fonctionnement constant en 3 équipes (3x8h). Elles sont une solution efficace pour la manipulation des pièces lourdes ou de grandes dimensions, limitant, ainsi, les situations éprouvantes pour la santé des opérateurs de pliage.

Par contre, la préparation, et en particulier le changement d'outils sur la presse plieuse d'une cellule robotisée, pénalise la productivité globale de l'équipement. Afin de quantifier et d'optimiser cet aspect, il est ainsi particulièrement opportun d'utiliser l'indicateur temps de pliage/temps d'ouverture de la cellule pour évaluer sa productivité, et de suivre cet indicateur en fonction des actions mises en œuvre pour l'améliorer.

Bien souvent, il y a plus de gains de productivité à obtenir en réalisant un travail de fond sur le temps de changement de séries que sur le temps de pliage lui-même. Ceci est vrai pour les presses plieuses, mais encore plus important pour les robots de pliage eu égard au niveau d'investissement et à la rapidité de la phase de pliage, qui est de surcroît moins 'optimisable'.

Dans cette optique, plusieurs aspects peuvent être intéressants de travailler :

• L'uniformisation des outils utilisés, lorsque c'est possible,

• un ordonnancement des pièces à plier qui prend en compte l'outillage, ceci afin de regrouper au maximum les pièces en fonction des vés et matrices nécessaires,

• les solutions de changement d'outils automatisés, et notamment leur capacité à gérer un maximum d'opérations de préparation en temps masqué. Mais également la possibilité de tourner les outils à 180°, afin de maximiser leur utilisation.

L'un des moyens de rendre le processus de pliage plus efficace et, par conséquent, d'en réduire la durée, réside dans l'utilisation d'un logiciel qui permet de programmer non seulement l'ensemble du processus de pliage, mais aussi de prendre en compte le fonctionnement global de l'entreprise, ce qui est possible lorsque les solutions sont connectables entre elles.

• Peut-on décomposer directement un assemblage en fichier 3D en pièces individuelles à plier ? Y-at'il d'autre connexions possibles ?

• Est-ce que le logiciel est suffisamment intuitif et performant pour réaliser en quelques minutes la programmation du pliage d'une pièce ? Quelles sont les différentes étapes ?

• Est-ce que le système optimise automatiquement,

  - la sélection des outils en prenant éventuellement en compte une bibilothèque de vés/matrices prioritaires ?

  - la séquence de pliage ?

  - la position de préhension exacte de la pièce ?
   

Les robots offrent des possibilités plus ou moins flexibles pour la préhension des pièces. C'est un aspect à ne pas négliger, car il pourra avoir un impact sur les mouvements du robot et donc sur :

• la vitesse de mise en position d'une pièce sur la butée de la presse plieuse, ou de la dépose d'une pièce sur la zone adéquate.

• l'utilisation des outils, en positionnant la pièce de la manière la plus optimale pour une optimisation des outils déjà présents sur la machine.
   

Malgré une forte tendance à l'automatisation globale des processus, de nombreux fabricants de machines s'accordent à dire qu'il est utile de laisser la possibilité de faire fonctionner la cellule en mode entièrement robotisé, en mode manuel ou en mode mixte, c'est-à-dire avec certaines opérations traitées automatiquement et d'autres effectuées par l'opérateur.

Autre avantage, celui de pouvoir traiter manuellement des plis compliqués que les robots ne sont pas en mesure de faire actuellement, mais sans exclure la possibilité et les avantages du chargement/déchargement et de l'outillage automatiques.

L'automatisation peut être considérée comme une menace pour les plieurs. En réalité, plus qu'une réduction, on pourrait parler d'un déplacement des compétences : les plieurs qui effectuaient un travail répétitif et manuel avant l'arrivée des robots et de l'automatisation sont affectés à d'autres tâches, comme la programmation, améliorant leurs conditions de travail.