Le robot : un collaborateur du plieur pour gagner en flexibilité?

Les sous-traitants et industriels tôlerie se spécialisent souvent, tant par leur process que par leur moyen de production, vers une typologie de quantité de production : grandes, moyennes ou petites séries.

Ainsi, l'industriel « petites séries » disposera, par exemple, d'une presse plieuse traditionnelle qui limitera son champ d'action à de la pièce unitaire ou à de la petite série, car manquant de productivité sur les pièces répétitives.

A contrario, l'industriel spécialisé en grande série adaptera son équipement de production pour automatiser au maximum les tâches répétitives. Ce qui peut se traduire, notamment en pliage, par l'investissement dans une cellule de pliage automatique (intégrant une presse plieuse et un ou plusieurs robots associés). La production de pièces répétitives est dans ce cas optimisée, mais au détriment des pièces unitaires ou de très petites séries.

Cette spécialisation des industriels nuit à leur capacité d'adaptation. Or l'industriel gagne à pouvoir passer d'une grande à une petite série, d'une production plus réduite à un pic d'activité, de la production de pièces complexes à de la pièce plus simple, etc.

Presse Plieuse : comment gagner en productivité tout en permettant à l'industriel de s'adapter ?

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Pour répondre à cette question, Metal-Interface a interrogé Erick Rousseau, Directeur de Jean Perrot et Thierry Allanic, Responsable Marketing chez Cleia, qui ont accepté de partager leur expérience du pliage et de la robotique.

En effet, une des solutions pour élargir sa palette de production est la mise en place de "robots collaboratifs", à différencier des cellules de pliage automatiques (formant un îlot de production grillagé en général d'environ 100 m² et produisant de manière autonome) où il n'est pas possible d'avoir des interventions humaines sur le pliage des pièces.

 

• le mode « collaboratif », c'est-à-dire quand l'opérateur est à proximité du robot, l'un et l'autre travaillant simultanément. Dans cette situation, le robot réalise des taches connexes : manutention des tôles en préparation, approvisionnement du poste de travail, évacuation de la pièce pliée pour la mettre à disposition d'un autre poste de production ou la palettiser, etc.

• le mode « autonome », c'est-à-dire lorsque l'opérateur se retrouve en dehors de la zone de travail de la machine et du robot. Dans cette dernière configuration, les vitesses et la cadence du robot sont augmentées. Des scrutateurs de zone permettent de définir, sans grillage, une zone de sécurité physique autour de la machine. A partir du moment où la zone est vide, la presse plieuse et le robot travaillent à pleine cadence.

Le robot "collaboratif" offre l'avantage de pouvoir travailler à proximité du robot sans qu'une « zone » soit condamnée. Des capteurs permettent d'éviter les collisions avec un homme ou un objet fixe. Une coque en mousse met également l'opérateur et l'environnement en sécurité.
 

Le robot travaille alors à côté du plieur, comme un « compagnon », et fait les tâches improductives à la place du plieur, comme par exemple la manutention des pièces. Les cadences de pliage sont améliorées. L'opérateur plieur réalise en journée les tâches complexes et les apprends au robot. Le soir, le plieur rentre chez lui et le robot passe alors en configuration "autonome" en prenant le relais en mode automatique, tant sur l'aspect manutention que pliage des pièces.

Erick Rousseau et Thierry Allanic expliquent: « le plieur va s'occuper des tâches à forte valeur ajoutée : c'est à dire le pliage des pièces. Si on observe un plieur dans un atelier de tôlerie, on s'aperçoit qu'il ne plie que 20 à 25 % de son temps. Le reste est consacré à des tâches improductives ! »

Ainsi, la productivité du poste de pliage est améliorée par un délestage au robot des tâches improductives. Le plieur réalise alors des tâches plus précises où la main de l'homme est essentielle.

D'autre part, le robot collaboratif permet aussi d'augmenter l'amplitude de travail de la presse plieuse par une automatisation du pliage lorsque l'opérateur n'est pas présent dans l'entreprise. Ainsi, la presse plieuse est amortie plus rapidement.

Erick Rousseau ajoute que « Les industriels se rendent bien compte que l'homme et la machine doivent travailler ensemble avec des solutions où l'homme et la machine travaillent en bonne intelligence l'un à côté de l'autre. »
 

Les outils de programmation du robot sont simplifiés pour les rendre accessibles et faciliter la mise en œuvre. Sur les robots collaboratifs associés à une presse plieuse, c'est un élément essentiel pour que le robot puisse jouer pleinement son rôle de compagnon du plieur.

Le robot peut également être utilisé comme un bras manipulateur pour aller d'un point A à un point B et définir ainsi les trajectoires. Dans certains cas, une console munie de joysticks (comme sur un jeu vidéo) permet de définir les trajectoires et les mouvements du robot suivant un mode axe ou en cartésien. Ce fonctionnement est très convivial et simple d'utilisation.

Et Thierry Allanic d'expliquer, « la console universelle simplifie la robotique aux industriels et ne nécessite pas d'expert roboticiens ! Tout simplement avec une console, comme dans votre salon, vous paramétrez les trajectoires, définissez les points, indiquez les vitesses au robot, etc. C'est de la programmation simplifiée afin de rendre la robotique accessible au plus grand nombre. »

Cleia et Jean-Perrot sont deux spécialistes, l'un de la robotique et l'autre des presses plieuses. En associant leurs compétences, les deux partenaires ont pour vocation d'offrir des solutions innovantes qui s'appuient sur un haut niveau d'expertise en tôlerie pliage et en robotique, notamment sur la cobotique avec E Cobot Bend ® (relation homme/machine). La programmation est simplifiée par le Joyteach ® qui se présente sous la forme d'un boitier ergonomique muni d'une tablette tactile et de deux joysticks pour la commande des trajectoires robots. L'objectif est d'offrir une solution sur mesure à l'industriel pour répondre parfaitement à ses besoins.

Et Erick Rousseau et Thierry Allanic de préciser, « avant de lancer ce projet, nous avons interviewé des opérateurs, des chefs d'entreprise, etc. Le maître-mot qui est ressorti est flexibilité. »

"Jean-Perrot Robotics by Cleia ®" marque commune des deux partenaires, peut aller très loin dans cette stratégie, comme par exemple la création d'ouvertures dans les coulisseaux, même si cela nécessite de redéfinir la structure de la presse plieuse !

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