ARENA2036 : l’usine automobile flexible de l'avenir

L’industrie automobile se voit confrontée à de grands défis : quelle sera l’apparence de la voiture de demain ? Comment adapter la production aux nouvelles exigences en mutation permanente ? Dans l’ARENA2036, la plus grande plate-forme de recherches se consacrant à ce sujet en Allemagne, des experts venant de plus de 30 entreprises et des institutions scientifiques développent et élaborent des stratégies communes pour la création des richesses de demain. KUKA en fait partie. Leader parmi les fournisseurs de solutions d’automatisation, KUKA participe à l’un des grands projets collectifs de l’ARENA2036 dans le cadre dans lequel des méthodes de production agiles sont développées et testées pour l’Industrie 4.0.

Avec l’ARENA2036,on a créé, en 2013, à Stuttgart, une des usines de recherches les plus modernes au monde se consacrant aux thèmes de la production, du travail et de la mobilité. Avec des instituts scientifiques tels que l’institut de recherches Fraunhofer IPA & IAO ou le Centre allemand de recherches aéronautique et aérospatiale (DLR) ainsi que des entreprises telles que Siemens, Bosch ou Daimler, KUKA est l’un des 30 partenaires provenant des milieux les plus divers. « Les projets faisant le lien entre la science et l’économie nous donnent l’opportunité de participer à la conception de la production de demain », déclare Matthias Paukner, chef de projet du département Automotive Technology Solutions chez KUKA. Ils ont également un effet positif sur le travail de recherches de chacun. « Grâce aux échanges avec nos partenaires, nous savons dès aujourd’hui quels seront les défis pour l’industrie de demain et nous pouvons déjà y répondre », explique le chef de projet.

Objectif du projet de développement « ARENA2036 fluPro »

Depuis le mois d’octobre 2018, KUKA participe pour la première fois à l’un des grand projet collectif de l’ARENA2036. L’objectif du projet « Production flexible (fluPro) » est de renforcer la mise en réseau de la production et de la concevoir de manière à ce qu’elle soit plus adaptable. Un hall avec équipement ultra-moderne d’une surface d’environ 10 000 mètres carrés est disponible pour le travail de recherche et de développement. Le pivot du projet phare actuel est une immense installation sur le campus de recherches se trouvant sur le site de l’université de Stuttgart. KUKA apporte son soutien à l’ARENA2036 avec plusieurs robots de types KR60, KR360, Cobot LBR iiwa, KMR iiwa et KMP1500. Ces robots sont utilisés pour les projets de recherches bilatéraux et multilatéraux comme pour le projet de développement « fluPro ».

Le projet « Production agile » a pour objectif de fracturer les moyens de production en modules flexibles et mobiles afin de créer des structures de machines dynamiques et conformes aux exigences. Ceci doit permettre d’éliminer la séparation habituelle entre la valeur ajoutée et la logistique. Le résultat pourrait s’avérer être un nouveau système de production fonctionnant avec le moins de dispositions fixes possibles et permettant de prendre des décisions au dernier moment, juste avant la demande.

Production rentable y compris pour des petites séries

La fabrication rentable de petites séries fait partie des exigences centrales auxquelles une production moderne se voit soumise. KUKA fournit dès aujourd’hui les solutions adéquates grâce à ses applications. Du fait de la progression de l’individualisation, de la réduction des cycles de vie des produits et de l’augmentation des marchés volatiles, il sera encore plus important, à l’avenir, de fabriquer une quantité croissante de variantes et de modèles d’un produit, en lots variables. Plus que jamais, la réactivité de l’installation sera décisive. 

Les concepts actuels de méthodes de production agiles sont basés sur des cellules de production catégorisées, standardisées disposées sur une trame. Les pièces sont amenées avec des tables rotatives à la cellule correspondante pour y être usinées. Il est possible d’ajouter des équipements spécifiques au processus à la cellule. La production peut ainsi s'adapter rapidement et simplement aux exigences actuelles.

Mais que se passe-t-il lorsque ce n’est plus uniquement la pièce qui est déplacée au sein du processus de production ?

Et si les cellules individuelles étaient flexibles, elles aussi ? Et si on continuait à développer la Collaboration Homme-Robot (HRC) ? « Les résultats peuvent être l’impulsion décisive pour notre travail à venir », déclare Matthias Paukner, chef de projet du département Automotive Technology Solutions chez KUKA. Le projet pourrait également fournir bientôt des résultats pour les diverses sections, par exemple la HRC, la robotique mobile ou "digital shadows". 

KUKA s’est déjà consacrée à une conception plus flexible et plus efficiente de la production de l’avenir dans le cadre de l’ARENA2036, dans plusieurs projets bilatéraux et multilatéraux. Dans ce cadre, la société a par exemple travaillé sur l’utilisation de la réalité augmentée (Augmented Reality ou AR) dans la construction d’installations. La technique moderne peut rendre la construction et la transformation d'une installation plus évocatrice dès le premier stade de la planification grâce à des technologies modernes.

AR offre ici la possibilité de détecter rapidement des potentiels d’amélioration.

Par exemple : les employés disposent-ils de suffisamment d’accessibilité ? L’espace est-il utilisé de façon optimale ou peut-on procéder à des améliorations ? La réalité augmentée peut permettre de répondre à ces questions. Ceci s'applique également aux transformations ultérieures éventuelles des cellules. Une simulation à l’aide d’une image numérique réaliste permet d’économiser du temps et de l’argent.