KUKA aide un intégrateur à mettre en œuvre un projet automobile complexe

Dans le monde concurrentiel de la fabrication automobile, l’innovation et la fiabilité sont essentielles pour maintenir l’efficacité de la production et répondre aux exigences du secteur. HG Automation devait surmonter des difficultés sur une chaîne d’approvisionnement et fournir un système d’automatisation de pointe pour la nouvelle ligne de composants de véhicules électriques à batterie (VEB) d’un client de niveau 1.

Une histoire de solutions d’automatisation pour l’automobile

Depuis 1937, Bulldog Factory Automation conçoit des solutions d’usine sur mesure pour améliorer la production et la rendre plus efficace. À l’origine petit prestataire de services pour les usines locales de Détroit, l’entreprise a été rachetée par HG Automation (HGA) et est aujourd’hui un intégrateur proposant un service complet ainsi que des solutions clés en main pour le soudage de carrosseries en blanc dans les usines des principaux constructeurs automobiles OEM et des fournisseurs de niveau 1 de Détroit. L’entreprise s’appuie sur une vaste équipe de spécialistes de l’automatisation et d’experts qui en font un acteur de premier plan dans les secteurs de l’automobile, des poids lourds et de l’aéronautique, lui permettant de fournir des systèmes sur mesure, de la conception à l’installation.

Un projet d’envergure avec un délai serré

Récemment, les ingénieurs de conception et de construction, les équipes de montage d’automatisation, les programmeurs et les techniciens d’installation de HGA ont tous été mis à contribution lorsqu’un client de niveau 1 a eu besoin d’un système d’automatisation clé en main pour une nouvelle ligne de composants de véhicules électriques à batterie (VEB).

HGA disposait d’un délai très court afin de concevoir, déboguer et installer un système d’automatisation à cinq zones intégrant la manipulation des pièces, le soudage par points des goujons et la distribution de colle pour le montage du quart arrière d’un véhicule électrique à batterie. Cependant, le fournisseur de robots habituel du client a subi des problèmes de chaîne d’approvisionnement, HGA s’est donc tourné vers KUKA en vue d’obtenir de l’aide.

« Nous collaborions déjà à petite échelle avec KUKA depuis un certain temps, mais il s’agissait là du premier grand projet d’automatisation clé en main que nous déployions ensemble », a déclaré Aaron Burke, responsable principal du développement commercial chez HGA.

Outre le délai ambitieux entre la conception et la livraison, le projet devait répondre à des exigences en matière de coûts et d’espace. « En substance, nous devions fournir une solution rentable et intelligente, comportant le bon nombre de robots et de technologies, le tout déployé dans un ensemble aussi petit que possible pour notre client », a poursuivi M. Burke. « Une fois que nous avons reçu les spécifications du client, nous avons procédé à un certain nombre d’itérations qui nous ont amenés à réviser la conception du processus pour obtenir un système capable de produire le bon volume de pièces. »

La solution : 86 robots KR QUANTEC

La série KR QUANTEC se compose de robots polyvalents à six axes supportant des charges de 120 à 300 kg, qui permettent de gérer avec souplesse et fiabilité une grande variété d’applications de production. Cette série est également très adaptable à la conception de cellules rentables, qui répondent précisément aux exigences de HGA.

« Grâce aux robots KUKA, nous avons pu atteindre nos objectifs en matière d’espace et de volume, des durées de cycle dynamiques, mais aussi répondre à d’autres critères », a expliqué Andrea Conover, responsable de la gestion des programmes chez HGA, qui a dirigé le projet. « Les robots KUKA présentent également un excellent bilan en ce qui concerne la disponibilité et la durée de maintenance limitée sur la ligne. »

Complexité de la chaîne de montage

Pour le processus de montage de la carrosserie, les robots QUANTEC manipulent plus de 30 pièces différentes et génèrent plus de 300 soudures. Dans des mouvements synchronisés complexes, ils prélèvent des pièces, les transportent vers des stations où elles sont soudées les unes aux autres, effectuent divers autres soudages par points et soudures de goujons, appliquent des colles et déchargent les carrosseries sur des stations à rayonnage. En plus de la robotique, le système comprend une technologie pour les plateaux, les convoyeurs, les tourillons et les zones tampons.

Soutien à l’intégration

La conception et le montage d’un système aussi complexe constituaient par nature une tâche ardue, occasionnant parfois des obstacles que l’équipe de HGA a dû surmonter. Selon l’équipe, la réactivité de KUKA s’est avérée être un autre élément essentiel de la réussite du projet.

« Alors que nous déboguions la ligne, nous avons eu besoin d’aide », a précisé Andrea Conover. « KUKA a toujours réagi rapidement et s’est rendu immédiatement sur place pour nous aider. Ce soutien nous a permis de respecter notre calendrier serré et de maintenir de bonnes relations avec notre client, de sorte que les objectifs finaux de chacun ont été remplis. »

Facilité d’intégration avec KUKA.WorkVisual

Outre le respect des exigences de performance du système et le soutien de KUKA pendant le processus de mise en œuvre, la facilité avec laquelle l’équipe de HGA a su programmer les robots a été une autre caractéristique qui a joué un rôle majeur pour la mise en service de la ligne dans un délai très serré. La programmation des robots en vue des nombreuses tâches de montage de précision a été simplifiée grâce à la technologie de KUKA. Par exemple, Jared Witt, programmeur de robots chez HGA, a utilisé la suite logicielle d’ingénierie KUKA.WorkVisual pour programmer et configurer les robots KR QUANTEC et a déclaré que la facilité d’utilisation globale pendant le processus de programmation avait aussi favorisé le respect du calendrier du projet.

La suite logicielle d’ingénierie KUKA.WorkVisual est un outil complet permettant de configurer, de programmer les robots KUKA et de procéder à leur diagnostic. KUKA.WorkVisual intègre toutes les étapes du processus d’ingénierie dans une interface unique, pour un flux de travail impeccable. Grâce à cette suite logicielle, les utilisateurs peuvent programmer et simuler les déplacements des robots, tester les séquences et optimiser les performances des robots avant de les déployer dans la zone de production. La conception intuitive et la fonctionnalité étendue de KUKA.WorkVisual réduisent considérablement les durées de configuration et améliorent l’efficacité opérationnelle globale.

Par ailleurs, la logique du code du programme de KUKA.WorkVisual est vérifiée en arrière-plan pendant l’exécution des étapes de programmation. Les défauts sont ainsi détectés au plus tôt, ce qui permet de mettre en œuvre les projets rapidement et de manière cohérente.
« C’était ma première expérience de programmation avec KUKA », a ajouté M. Witt. « La suite logicielle KUKA.WorkVisual et le contrôleur de robot KR C5 ont contribué à réduire considérablement la durée de débogage du système. J’ai pu écrire la logique au préalable et régler tous les problèmes avant la mise en service. Aucune autre marque ne possède de programme aussi complet. »

Un partenariat réussi

L’entrée en production de la ligne du client de HGA dans l’ambitieux délai imparti et la mise à disposition par KUKA d’une assistance technique et d’une technologie importantes pour ce projet ont renforcé l’association des deux entreprises pour l’avenir.

Ce projet a représenté une formidable expérience pour nous. KUKA et HGA ont noué une relation mutuelle solide, et nous avons même commencé à avancer dans d’autres domaines de partenariat pour différentes solutions. Cela profite à nos deux entreprises.

Aaron Burke, responsable principal du développement commercial chez HGA