UNE FABRICATION ZÉRO DÉFAUT La virtualité immersive (Vi) permet de détecter et corriger plus rapidement les erreurs

La réalité virtuelle (RV) permet de repérer les erreurs avant le démarrage de la fabrication et de réduire ainsi leur impact. Sur les chaînes de montage, la réalité augmentée (RA) permet aux ouvriers d’assembler plus rapidement les composants et de limiter le nombre d’erreurs, tandis que le contrôle qualité détecte plus rapidement celles qui surviennent.

La fabrication comporte deux phases critiques : la planification de la fabrication d’un produit et ensuite, l’exécution du plan de fabrication. Les industriels de premier plan utilisent désormais des technologies immersives pour ces deux étapes.

« Au-delà de la conception produit, le second domaine dans lequel les entreprises automobiles et aéronautiques utilisaient leurs environnements CAVE (Cave Automatic Virtual Environment) était la conception des processus de fabrication pour leurs usines et ateliers », indique David Nahon, expert en réalité virtuelle, reconnu dans le monde entier et directeur de la virtualité immersive (Vi) chez Dassault Systèmes (éditeur de Compass). « La Vi joue un rôle encore plus essentiel pour la fabrication, car vous devez savoir, lors de la conception d’un produit, quels seront sa faisabilité et le niveau de difficulté pour le fabriquer. L’analyse de ces points en amont, lors de la conception, permet d’éliminer de nombreuses et coûteuses erreurs. »

« NOUS AVONS FAIT APPEL À LA RV LORS DU DÉVELOPPEMENT DE NOTRE USINE NUMÉRIQUE, POUR ORGANISER ET SIMULER TOUS LES PROCESSUS DE PRODUCTION. »

PAULO PIRES DIRECTEUR GÉNÉRAL, CENTRE D’INGÉNIERIE ET DE TECHNOLOGIE, EMBRAER


Les entreprises ayant recours à des logiciels de conception 3D et à des outils de gestion du cycle de vie des produits (PLM) conçoivent, en même temps que le produit, la chaîne de montage, l’outillage, et les autres processus de fabrication. Même si cette organisation est efficace, toute erreur lors de la conception peut être répétée lors du processus de fabrication et n’être découverte qu’au démarrage de la production.

« Imaginez que vous fassiez une erreur de conception qui soit répétée lors de la fabrication et que les sièges ne puissent pas être installés dans la voiture », explique David Nahon. « C’est à cette étape que la découverte de l’erreur coûte le plus cher. Il vous faudra alors revoir le plan de fabrication ou la conception du produit, pour fabriquer le siège en deux parties. Pendant que vous perdez du temps à résoudre ce problème, vous perdez de la production, ce qui augmente vos coûts et votre produit n’est pas mis sur le marché, ce qui fait baisser votre chiffre d’affaires. »

COLLABORER POUR LA QUALITÉ

L’utilisation de la Vi pour étudier des modèles 3D grandeur nature facilite la détection des problèmes lors de la conception du produit et du processus de fabrication associé. C’est pourquoi la société brésilienne Embraer, troisième constructeur aéronautique mondial, soumet ses projets de fabrication aux mêmes tests en immersion que lors de la conception de ses produits.

« Nous avons fait appel à la réalité virtuelle (RV) lors du développement de notre usine numérique, pour organiser et simuler tous les processus de production », indique Paulo Pires, directeur général du centre d’ingénierie et de technologie d’Embraer en Floride. Le nouveau processus de réalité mixte (RM) d’Embraer permet à une dizaine de personnes de visualiser et de commenter des modèles simultanément.

Les spécialistes de la fabrication peuvent ainsi, bien avant le démarrage de la production, partager et analyser plus facilement leurs modèles avec leurs collègues ingénieurs, pour identifier les difficultés et se mettre d’accord sur les modifications à apporter.

L’ASSEMBLAGE AUGMENTÉ

Dès que la fabrication démarre, la réalité augmentée (RA) aide les ouvriers des ateliers à optimiser et à accélérer la réalisation de leurs tâches. L’entreprise française Diota, qui développe des applications de RA pour les secteurs de l’automobile, de l’aéronautique, du pétrole et de la chimie, travaille en collaboration avec les fabricants depuis 2010.

« LA RA A PERMIS DE RÉDUIRE LE NOMBRE D’ERREURS HUMAINES ET D’AMÉLIORER LA FIABILITÉ DES DONNÉES DE SURVEILLANCE. »

LIONNEL JOUSSEMET CO-FONDATEUR, DIOTA

« Aujourd’hui, dans de nombreuses usines, les ouvriers utilisent souvent des fiches de travail qui décrivent chacune des tâches à accomplir », explique Lionnel Joussemet, cofondateur de Diota. « Dans l’aéronautique, par exemple, ils doivent trouver la fiche correspondante, assimiler les informations et imaginer mentalement les processus de réalisation indiqués sur les fiches. Ce n’est pas un exercice facile. »

Le logiciel de Diota exploite les systèmes d’informations industriels du fabricant, notamment son système de PLM, puis fait appel aux données élaborées lors de la conception du produit, pour indiquer aux ouvriers comment l’assembler.

« Lors de l’assemblage d’un panneau, les ouvriers doivent avoir les mains libres », indique Lionnel Joussemet. « Ils ne peuvent pas garder une fiche d’instructions à la main. Dans le passé, il leur arrivait souvent de recopier au marqueur les instructions de montage. C’était chronophage et entraînait de nombreuses erreurs. »

« Grâce à la solution de réalité augmentée de Diota, l’ouvrier porte des lunettes de RA qui affichent les instructions devant lui, pendant qu’il regarde l’assemblage, ou projettent directement les actions sur la chaîne d’assemblage. Il comprend immédiatement les tâches à effectuer et prend moins de temps à les accomplir. » Lorsqu’une tâche est terminée, la tâche suivante apparaît dans son champ de vision.

LE CONTRÔLE QUALITÉ SIMPLIFIÉ

Quand le travail est terminé, les contrôleurs munis d’une tablette, et non plus d’un carnet, vérifient la qualité. « Grâce à la réalité augmentée, les contrôleurs qualité peuvent examiner l’assemblage directement sur leur tablette. Ils comparent l’objet assemblé avec le modèle numérique tel qu’il a été conçu », affirme Lionnel Jossemet. « Un tel système permet de rapidement repérer les anomalies. »

Partant du principe que les utilisateurs de ses solutions sont des ouvriers sur les chaînes de montage et non des concepteurs ou des ingénieurs, Diota s'est efforcée de les rendre intuitives et simples d'utilisation. « La RV s'adresse aux experts », déclare Lionnel Joussemet. « La RA, elle, s'adresse à tout le monde. » Par ailleurs, l'entreprise a harmonisé ses solutions afin qu'elles soient applicables à une grande variété d'environnements industriels.

« La RA a permis de réduire le nombre d’erreurs humaines et d’améliorer la fiabilité des données de surveillance », indique-t-il. « Cela confirme la fiabilité de la réalité augmentée. Elle transforme le business model. »

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by Joseph Knoop

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