Cobotique et industrie électronique : quels cas d’usages possibles ?

Aujourd’hui, les cobots sont de plus en plus répandus et tendent à devenir un standard en tant que solution pour l’industrie 4.0 . Ils sont un véritable support pour l’automatisation grâce à la qualité et la cadence qu’ils procurent. Les cobots offrent de nouveaux spectres d’application, notamment avec des modes de coopérations avec l’humain, qui améliorent fortement la productivité, si les règles de sécurité induites sont bien respectées.

Ils sont faciles à mettre en œuvre si les cas d’usages associés sont simples, mais des projets plus complexes,  impliquant notamment des cellules automatisées,  nécessitent des compétences métiers multiples.

Focus sur 7 cas d’usages déjà mis en place au sein d’acteurs de la filière électronique, avec l’accompagnement de We Network et de Proxinnov:

  1. Prise, pose et contrôle de composants
  2. Test et pose d’étiquette
  3. Vissage
  4. Dépose de cordon colle, résine en 2D/3D
  5. Multi usages sur « une organisation standard »
  6. Multi usages sur « une organisation matricielle »
  7. Reconditionnement de composants électroniques en vrac / pose de composants électroniques sur carte ou support

 

Article issu de notre webinaire « Intégrer de la cobotique dans l’industrie électronique » réalisé avec Proxinnov, Centre de Ressources Technologiques sur la robotique et cobotique.

 

 

 

Quelques cas d'usages pour l'industrie électronique

1. La prise et le contrôle de composants

Objectifs :

Productivité & ROI
Automatisation des contrôles qualité

Usages :

Prise et pose d’un composant
Conditionnement
Contrôle présence composant
Contrôle conformité composant – par exemple sur du contrôle de dureté des résines

Principales problématiques :

Vision pour repérer les (petits) composants
Définition des préhenseurs – Sécurité et interférences avec l’environnement
Discrimination du capteur et en particulier d’effort
Prise et dépose répétable
Définition rapide des prises et déposes (apprentissage, coordonnée)

Résultats :

Facile à mettre en œuvre sur les cas simples
Amélioration, productivité et qualité
Optimisation de la valeur ajoutée des experts – réduction de la charge mentale

 

2. Une station de test et de pose d’étiquette

Ce sont des opérations à faible valeur ajoutée pour les opérateurs, il y a donc un véritable bénéfice à les automatiser.

Objectifs :

Productivité et Retour sur Investissement

Usages :

Fonction de la station : contrôle de la carte
Fonctions cobot : prise carte, changement banc de test, lancement cycle, ouverture et fermeture banc, récupération pièce, pose étiquette, gestion des non conformités
Manutention des conditionnements

Principales problématiques :

Précision de localisation dans le banc (versus pointes de test)
Cobot mutualisé : déplacement, pied de mobilité et allée de circulation, configuration rapide

Résultats :

Productivité : 1 cobot au lieu d’1 opérateur sur 2 équipes
Automatisation des opérations à faible valeur ajoutée

 

3. Une cellule complète pour le vissage

 Objectifs :

Productivité et Retour sur Investissement
Pallier la pénurie d'opérateurs et réduire les TMS

Usages :

Vissage de différentes vis
Vissage sur différents plans
Station de vissage mutualisée sur ilot pour plusieurs produits

Principales problématiques :

Gestion de la sécurité : visseuse et vis, un outil dangereux
Orientation visseuse / produit
Répétabilité et précision
Changement d’outil sécurisé

Résultats :

ROI de l’ordre de 18 mois pour une station en 2*8
Réduction des TMS
Concentration des experts sur les opérations à forte VA

 

4. Une cellule complète pour la dépose cordon colle, résine en 2D/3D

Objectifs :

Productivité et Retour sur investissement
Pallier la pénurie d'opérateurs et réduire les TMS

Usages :

Etanchéité
Collage
Mutualiser les investissements, dont Cobot sur ces procédés proches

Principales problématiques :

Gestion de la sécurité pour la seringue de dispense
Vitesse de dispense, gestion des angles en 3D
Cobot mutualisé - Changement d’outils (en lien avec le matériau déposé)

Résultats :

Qualité et productivité
Réduction des TMS
Coexistence Cobot-opérateur sur ilot backend

 

5. Le cobot « multi usages » sur une organisation standard

Ici, il s'agit d'un cobot positionné sur un chariot mobile avec l'ensemble de ses équipements. L’idée étant de déplacer cette cellule vers différents postes de travail, selon les besoins. Plusieurs fonctions, utilisations et localisations sont alors possibles pour un seul et même cobot !

Objectifs :

Optimiser les investissements cobotique

Principales problématiques :

Déplacement facile (masse de la cellule)
Définition des allées de circulation
Configuration rapide du poste : localisation répétable et précise de la cellule. Les fabricants de robots ont avancé sur cette problématique et les solutions sont maintenant existantes : caméra embarquée, repères sur les postes de travail…
Changement de versions et d’outils (énergies, IHM)
Gestion de la sécurité

Usages :

Utiliser pour différents types de produits dans l’atelier
Utiliser pour différentes opérations en fonction du produit
Plusieurs fonctions / outils / localisations pour le cobot
Possibilités d'interactions hommes / machines

Résultats :

Optimisation du retour sur investissement
Le chariot : un élément essentiel pour la gestion de la sécurité

 

6. Le cobot « multi usages » sur une organisation matricielle

Sur une plateforme, différents postes de travail sont organisés. Sur chacun de ces postes seront positionnés un robot, un cobot ou bien un opérateur. Une coexistence entre l’opérateur et la cellule robotisée est envisageable pour pouvoir travailler sur différents produits. Avantage supplémentaire : cette organisation peut évoluer selon vos besoins futurs  ! Un véritable atout pour intégrer d’autres produits ou encore augmenter la cadence au sein d'une même plateforme.

Objectifs :

Optimiser les investissements cobotique

Usages :

Différents types de produits sur l’ilot de fabrication
Différentes opérations fonction du produit : plusieurs fonctions pour le cobot (vissage, dispense, contrôle…)
Interactions hommes / machines

Principales problématiques :

Avoir une configuration rapide : localisation de la machine versus pièces
Obtenir un positionnement répétable et précis
Changer facilement de versions et d’outils
Garantir la sécurité

Résultats :

Réduction des surfaces de 30% (multi-produit) et il est possible d’être plus ambitieux sur ce point !
Retour sur investissement en 15 mois
Une plateforme scalable
Pour des hausses de cadences et d’autres produits

 

7. Reconditionnement de composants électroniques en vrac – Pose de composants électroniques sur carte ou support

Objectifs :

Avoir une solution agile pour le dévracage 2D/3D, le reconditionnement ou la pose

Principales problématiques :

Vision 3D pour les petits composants
Précision de pose en relatif sur la carte
Communication Automate / Cobot / vision
Définition de l’IHM

 Usages :

Reconditionner des composants en Vrac en bandes
Prise et pose de composants traversants en vrac sur une carte (multi-références)
Programmation facile : apprentissage composant, apprentissage carte, localisation

Résultats :

Dévracage OK pour les composants à géométrie simple et assez gros
Les solutions vision pour les petits composants sont en train d’arriver
Nécessité de bien calibrer la zone de pose pour des positionnements précis

 

Conclusion

Obtenir un cobot ou robot dans son espace de production électronique est un véritable investissement. Afin d'optimiser le ROI (Retour sur Investissement) de ces équipements, les cas d'usages doivent être anticipés et optimisés.  

Du cas d'usage simple et efficace au cas d'usage plus complexe et automatisé, il est toujours nécessaire d'avoir une dimension industrialisation / usine lorsque vous débutez votre projet d'équipement cobotique. Ces projets impliquant des compétences transverses et de multiples acteurs, il peut etre intéressant de se faire accompagner pour en garantir la réussite.

Tous les cas d'usages proposés ci-dessus permettent de relever de nombreux challenges rencontrés actuellement par la filière électronique. Côté RH : Palier la pénurie de collaborateurs, diminuer les TMS, se concentrer sur des tâches à plus forte valeur ajoutée... Côté industriel : aller de la grande série aux petites séries multiples, rester agile et répondre aux demandes de personnalisation, optimiser les surfaces ...

Et si vous aussi, vous vous lanciez dans ce projet ?

 

 

 

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