Une automatisation intelligente pour un avenir durable
Alors que la robotique s'est imposée comme un "outil quotidien" dans la fabrication au cours des quatre dernières décennies, l'intelligence artificielle (IA) n'en est encore qu'à ses débuts dans la fabrication CNC.
Cependant, le potentiel de l'interaction entre l'automatisation et l'IA est déjà prévisible et promet de répondre à plusieurs défis à la fois, tels que la pénurie de travailleurs qualifiés et le changement climatique.
Les premiers robots ont été utilisés dans des environnements de production industrielle dès les années 1960, dans l'industrie automobile. Toutefois, il faudra attendre une vingtaine d'années pour que les assistants de manutention automatisés fassent leurs premières incursions dans l'industrie des machines-outils, en prenant en charge des tâches telles que la manutention des matériaux, le chargement et le déchargement des pièces à usiner et les processus d'assemblage. Quatre décennies plus tard, les robots ne sont plus "exotiques" dans les ateliers. De plus en plus de petites et moyennes entreprises misent sur l'automatisation flexible pour accroître la productivité et l'efficacité, et surtout la durée de vie des machines.
La popularité actuelle des robots dans la technologie de production est également évidente chez DMG MORI, où l'automatisation est un pilier de l'actuelle Machining Transformation (MX) et où les commandes entrantes dans ce domaine n'ont cessé d'augmenter au cours des dernières années. Le portefeuille d'automatisation du premier fabricant mondial de machines-outils de haute précision est donc très vaste, avec 58 produits répartis dans 14 lignes de produits. Les domaines d'application vont des machines individuelles aux grands systèmes de production flexibles, qui sont toujours conçus et mis en œuvre par DMG MORI pour le client selon la devise "Automation from a single source" - maintenant même avec des systèmes de transport sans conducteur pour approvisionner les cellules et systèmes de production avec des pièces, des palettes, des outils, des copeaux et des matériaux d'exploitation, le tout commandé par le CELL CONTROLLER LPS 4, qui construit également le pont vers l'intégration verticale de l'atelier dans l'informatique de l'entreprise.
Cela ouvre la voie à la vision de "l'usine sans lumière" avec une automatisation complète des usines contrôlées de manière intelligente. L'ambition de ce concept pionnier est de pouvoir produire des pièces en lots de tailles variables 24 heures sur 24 avec un minimum de main-d'œuvre. Les pièces brutes, les pièces à usiner, les outils et le matériel d'exploitation sont alors automatiquement livrés ou éliminés et transportés, tandis que tous les flux de travail, les machines et les processus sont ajustés de manière adaptative aux conditions et exigences respectives de la production CNC.
Cela nous amène directement à un autre pilier de la Machining Transformation (MX), la Digital Transformation (DX) chez DMG MORI, et en particulier aux jumeaux numériques et à l'intelligence artificielle. Les jumeaux numériques - répliques virtuelles complètes de systèmes physiques - permettent une surveillance détaillée et une optimisation des processus de fabrication en temps réel. Ils fournissent des informations approfondies sur les performances et l'état des machines, ce qui permet une maintenance et une optimisation proactives. L'intégration d'outils d'intelligence artificielle élargit considérablement les capacités de fabrication en reconnaissant des modèles dans les données collectées et en permettant à l'utilisateur d'effectuer des analyses prédictives et de mettre en œuvre des mécanismes de contrôle adaptatifs.
Certes, les jumeaux numériques et l'intelligence artificielle ne font pas encore partie du quotidien des fabricants de machines à commande numérique. Mais compte tenu de la vitesse d'évolution récente de la transformation numérique et, surtout, du rythme d'innovation dans le domaine de l'intelligence artificielle, il semble que ce ne soit qu'une question de temps avant que ces deux sujets en vogue ne fassent leur entrée dans la fabrication de routine. Ce constat est notamment étayé par les grands défis de l'avenir, pour lesquels une réponse doit être trouvée. Il convient de mentionner ici la pénurie croissante de main-d'œuvre qualifiée dans les entreprises, ainsi que la Green Transformation (GX) de la fabrication en tant que pilier supplémentaire de la Machining Transformation (MX) et de la réponse durable de DMG MORI au changement climatique.
La robotique, l'automatisation et l'intelligence artificielle (IA) sont les phares de l'analyse du cycle de vie dans l'usinage des métaux et la fabrication CNC. Et aussi visionnaire que leur utilisation puisse paraître, les avantages qui se profilent déjà clairement à l'horizon sont tout aussi convaincants :
Utilisation efficace des ressources
- Durée de vie opérationnelle plus longue : Les robots combinés à l'intelligence artificielle prolongent la durée de vie effective des équipements de production et permettent des routines de planification adaptatives.
- Précision et exactitude : Les robots et les systèmes contrôlés par l'IA travaillent avec une grande précision, ce qui minimise le gaspillage de matériaux dû aux erreurs de production.
- Utilisation optimisée des matériaux : Les algorithmes d'IA peuvent optimiser l'utilisation des matériaux en calculant la meilleure trajectoire de coupe et la distribution la plus efficace des matériaux.
Économies d'énergie
- Contrôle optimisé des machines : L'IA peut réduire la consommation d'énergie des machines en ajustant les paramètres de traitement et en optimisant les temps de fonctionnement.
- Maintenance prédictive : La maintenance prédictive permet d'identifier et d'entretenir les machines inefficaces à un stade précoce, évitant ainsi les pertes d'énergie dues à un fonctionnement inefficace.
Réduction des déchets
- Réduction des déchets : Les robots et les systèmes d'intelligence artificielle peuvent détecter et corriger les erreurs en temps réel, ce qui réduit la quantité de déchets et de rebuts.
- Recyclage et réutilisation : L'IA peut aider à mettre au point des procédés qui augmentent la proportion de déchets métalliques recyclés et à réintégrer efficacement ces déchets dans le cycle de production.
Optimisation des processus de production
- Optimisation automatisée des processus : Les robots et l'IA analysent en permanence les données des flux de travail et des processus et suggèrent des améliorations qui conduisent à une utilisation plus efficace des ressources.
- Flexibilité et adaptabilité : L'utilisation de robots et de l'IA permet d'adapter rapidement les systèmes et les processus de fabrication à de nouvelles exigences, en évitant les cycles de production inutiles et la consommation de ressources qui en découle.
Réduction des émissions
- Réduction de la consommation d'énergie : Des machines plus efficaces et des processus optimisés permettent de réduire la consommation d'énergie et donc les émissions de CO2.
- Amélioration de la logistique : L'optimisation des processus de production et de logistique permet de réduire les coûts de transport et les émissions qui y sont liées.
Innovations durables
- Développement de technologies respectueuses de l'environnement : Dans le domaine de la recherche et du développement, l'IA peut aider à identifier et à mettre au point de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux plus respectueux de l'environnement.
- Gestion du cycle de vie : L'IA peut contrôler et optimiser l'ensemble du cycle de vie des produits, ce qui permet d'adopter des méthodes de production plus durables et d'allonger la durée de vie des produits.
Contactez l'un de nos correspondants pour tout sujet concernant la presse spécialisée de DMG MORI.