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Les robots aident à attirer les travailleurs pour remédier aux pénuries de main-d’œuvre

Des études montrent que les travailleurs, en particulier la génération Z, préfèrent utiliser des robots plutôt que d’effectuer des tâches répétitives qui pourraient être automatisées. En mettant en œuvre des solutions robotiques, les entreprises peuvent attirer de nouveaux talents, dans un environnement d’embauche compétitif, tout en améliorant la production.


Avant les pénuries de main-d’œuvre provoquées par les pandémies, l’industrie manufacturière était déjà confrontée à des difficultés majeures pour remplacer les travailleurs qui partaient à la retraite et pour attirer et retenir de nouveaux employés. L’automatisation et la robotique ont joué un rôle essentiel en aidant les fabricants à devenir plus flexibles et à maintenir leur production. Avec les pressions supplémentaires exercées sur la main-d’œuvre par la pandémie, de plus en plus d’entreprises reconnaissent la valeur de l’automatisation et de la robotique. Toutefois, les robots ne se contentent pas de combler les lacunes laissées par la pénurie de main-d’œuvre. Les robots et l’automatisation contribuent à une évolution nécessaire du type de travail effectué par les personnes. Cet article examine comment la pénurie de main-d’œuvre modifie la façon dont nous utilisons l’automatisation, comment les robots contribuent à lutter contre la pénurie de main-d’œuvre et pourquoi il sera nécessaire d’améliorer les compétences et d’en acquérir de nouvelles en raison de l’évolution des emplois.

La pénurie de main-d’œuvre accélère l’automatisation et l’utilisation des robots pour de multiples raisons

Selon l’Association for Advancing Automation (A3), 2021 a été une année record pour les commandes de robots sur le marché nord-américain. Si ces robots remplaçaient des personnes, on s’attendrait à ce qu’il y ait un taux de chômage correspondant, mais selon le Bureau américain des statistiques du travail, au cours des 12 mois se terminant en novembre 2021, il y a eu une augmentation nette de l’emploi de 5,9 millions de personnes.

La pénurie de main-d’œuvre est à l’origine des achats de robots. Jeff Burnstein, président d’A3, a déclaré : « Avec la pénurie de main-d’œuvre dans les secteurs de la fabrication, de la logistique et dans pratiquement toutes les industries, les entreprises de toutes tailles se tournent de plus en plus vers la robotique et l’automatisation pour rester productives et compétitives. »

Comme la main-d’œuvre est rare, les entreprises utilisent les robots comme composants d’automatisation pour maximiser leur efficacité. Un récent article de CTV news présentait les bras robotiques industriels Mecademic, utilisés pour assembler des cartes mères et des stimulateurs cardiaques. Ce type d’assemblage est un bon exemple du type de travail de précision pour lequel un bras robotisé compact comme le Meca500 peut être extrêmement utile pour aider les fabricants à maintenir leurs activités malgré la pénurie de main-d’œuvre. En mettant en œuvre des processus automatisés, les entreprises sont en mesure de répondre aux exigences de production et de confier à leurs employés des tâches autres que répétitives et monotones.

Les emplois évoluent, ce qui nécessite des compétences et des formations plus poussées

Un récent article de la HBR a partagé cette importante prédiction du rapport 2020 du Forum économique mondial sur l’avenir de l’emploi : « D’ici à 2025, 85 millions d’emplois pourraient être déplacés en raison de la répartition du travail entre les hommes et les machines, tandis que 97 millions de nouveaux rôles pourraient voir le jour. Ainsi, bien que les robots puissent effectuer certains travaux qui étaient auparavant effectués par des personnes, l’automatisation ouvre la voie à des emplois plus intéressants à l’avenir.

Avec l’automatisation, au lieu d’une perte nette d’emplois, on assiste à un changement du type de travail effectué par les personnes. Le rapport McKinsey, The Future of Work after COVID-19, indique que « dans l’avenir, plus de la moitié des travailleurs à bas salaires déplacés pourraient devoir se tourner vers des professions plus rémunératrices et exigeant des compétences différentes pour conserver leur emploi ».

Le passage de tâches répétitives à des emplois plus créatifs nécessite une montée en compétences et une requalification de la main-d’œuvre, c’est pourquoi les chefs d’entreprise investissent dans la formation de leur personnel. Un article de Business Insider sur l’économie de la montée en compétences cite Verizon, Bank of America, PwC et Amazon parmi les entreprises qui investissent des millions dans la montée en compétences.

La génération Z veut utiliser la technologie et éviter les tâches répétitives

Cette évolution des emplois, de la montée en compétences et de la formation se produit au moment même où les personnes actives veulent des emplois différents et de nouvelles compétences – une adéquation parfaite, en particulier avec les jeunes travailleurs. Une étude de Dell Technologies a révélé des résultats intéressants concernant les lycéens et les étudiants. Selon cette étude, « la génération Z entre sur le marché du travail avec une compréhension approfondie de la technologie et de son potentiel à transformer notre façon de travailler et de vivre ». Les principales conclusions de l’étude Dell révèlent les attitudes positives de la génération Z à l’égard de la technologie :

  • 91 % déclarent que la technologie proposée par un employeur serait un facteur de choix parmi des offres d’emploi similaires
  • 80 % pensent que la technologie et l’automatisation créeront un environnement de travail plus équitable
  • 80 % veulent travailler avec des technologies de pointe.

Ces résultats suggèrent que la génération Z préférerait travailler avec des robots plutôt que d’effectuer un travail répétitif qui pourrait être automatisé. En mettant en œuvre des solutions robotiques, les entreprises peuvent non seulement améliorer leurs opérations, mais aussi attirer de nouveaux talents dans un environnement de recrutement compétitif.

Pour en savoir plus sur l’utilisation des bras robotisés Mecademic dans différentes applications, contactez-nous.

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4 façons dont vos applications d’inspection et de test peuvent bénéficier du robot 6 axes Mecademic

Si vous êtes à la recherche d’une solution pour améliorer la cohérence, réduire le temps de développement et optimiser la conception de vos applications d’inspection et de test automatisées, ne cherchez pas plus loin que le bras robotisé à 6 axes Mecademic, le Meca500.

Ce petit bras robotisé industriel est idéal pour maintenir des normes de qualité constantes grâce à son faible encombrement et à son extrême précision.

Voici un aperçu des quatre façons dont le Meca500 améliorera vos applications d’inspection et de test :

Améliorer la cohérence de l’inspection et des essais.

Les robots Mecademic garantissent précision et exactitude avec une répétabilité de trajectoire de 0,050 mm et une répétabilité de position de 0,005 mm. Nos robots assurent une qualité constante des produits en minimisant les variations dans les processus d’inspection et de test.

Réduire le temps de développement

Nos robots sont des composants asservis à l’automatisation qui s’intègrent facilement à vos plates-formes d’inspection existantes. Grâce à la flexibilité des différents protocoles de communication pris en charge par nos robots, vous pouvez réduire le temps de développement nécessaire à la création d’une interface personnalisée pour votre plateforme d’inspection.

Optimisez la conception de vos systèmes d’inspection robotisés.

Les robots Mecademic permettent une plus grande flexibilité dans la conception des systèmes d’inspection automatisés, en particulier lorsqu’il s’agit de travailler avec de petits composants. Ils sont plus petits et plus compacts que tous les autres robots du marché, ce qui vous permet de les installer exactement là où vous en avez besoin. Ils peuvent également être montés dans différentes orientations, ce qui minimise les contraintes de conception. Leur conception ultra-légère supprime le besoin de systèmes de support importants, ce qui libère de l’espace pour votre application d’inspection. Bénéficiez d’un encombrement minimal dans la cellule robotisée !

Standardisez votre application en tant que plateforme de produits OEM.

Les robots Mecademic offrent également la possibilité de réduire l’échelle de vos systèmes d’inspection automatisés, typiquement personnalisés en fonction du produit. Avec un encombrement réduit, des options de montage flexibles et un dispositif asservi au robot facile à programmer, vous pouvez standardiser la conception de votre cellule d’inspection en tant que produit OEM. La personnalisation du processus uniquement à partir d’une plateforme OEM standard permet à nos clients de construire des machines personnalisées sur la base d’une plateforme OEM à des coûts réduits et avec un temps de développement minimal.

En savoir plus sur les produits et solutions Mecademic

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Pourquoi choisir un bras robotisé à six axes plutôt qu’un système multi-axes personnalisé ?

Bien que cela puisse sembler contre-intuitif, il est parfois plus judicieux d’utiliser un bras robotique à 6 axes prêt à l’emploi plutôt que de faire concevoir un système parce que vous n’avez besoin que de trois ou quatre degrés de liberté. L’utilisation d’un bras robotique à 6 axes prêt à l’emploi permet d’économiser de l’argent, du temps, de l’espace et de l’énergie par rapport à un système personnalisé.


Un investissement moindre avec un bras robotisé à 6 axes

La conception d’un système multi-axes prend du temps, ce qui augmente les dépenses d’ingénierie. Un système multi-axes peut être aussi simple que quelques guides linéaires empilés les uns sur les autres (ce qu’on appelle un robot portique) ou aussi complexe qu’un robot parallèle à six axes avec des dizaines de liaisons, de joints universels et de joints à rotule. Cependant, même le système de portique le plus simple exige que vous choisissiez les bons guides linéaires, que vous conceviez et usiniez des plaques d’adaptation et que vous mettiez en œuvre un contrôleur de mouvement. Si vous utilisez des centaines de systèmes en cours de conception, le coût de la conception sera réparti, mais pour quelques systèmes, il est souvent plus intéressant financièrement d’utiliser un robot à 6 axes existant, même s’il semble surdimensionné par rapport à l’objectif visé. Avec un système déjà conçu, vous partagez les coûts de conception avec tous ceux qui utilisent le même composant de mouvement 6 axes.

Disponibilité et mise en œuvre plus rapides grâce au Meca500

Outre le temps nécessaire à la conception d’un système multi-axes personnalisé, le plan de projet doit inclure le temps nécessaire à la réception de chaque composant. En cas de problèmes au niveau de la chaîne d’approvisionnement, il se peut que vous deviez attendre des mois avant qu’un moteur ne soit livré. Tout imprévu peut retarder davantage la livraison du produit final. Avec un robot standard à 6 axes, comme notre Meca500, le composant robotique est souvent en stock, prêt à l’emploi.

Un gain de temps supplémentaire est réalisé lors de la mise en œuvre. Comme le Meca500 peut être interfacé avec n’importe quel ordinateur ou automate, vous pouvez facilement faire fonctionner le robot en utilisant le langage de programmation de votre choix. De nombreux systèmes conçus sur mesure nécessitent l’utilisation d’une programmation propriétaire, dont l’apprentissage prend du temps.

Encombrement réduit et consommation d’énergie moindre grâce à un robot compact à 6 axes

Un robot conçu sur mesure risque d’être grand et encombrant si vous ne passez pas plus de temps à affiner et à réviser la conception pour minimiser l’encombrement. Un système sur mesure aura probablement aussi un gros contrôleur et des câbles longs et épais, ce qui est également le cas de la plupart des robots à six axes. Avec un composant compact disponible sur le marché comme le Meca500, l’unité a déjà été conçue pour avoir un encombrement minimal. Le contrôleur Meca500 étant intégré, le système complet est extrêmement compact et peu encombrant. Vous bénéficiez de tout le développement qui a déjà été apporté à ce produit.

En plus d’occuper moins d’espace, un composant plus petit est plus facile à ancrer et nécessitera moins de supports qu’un système plus grand. Une petite unité comme le Meca500 est également très économe en énergie, puisqu’elle consomme moins d’électricité qu’un robot de plus grande taille.

Que peut faire un bras robotisé à six axes ?

Le Meca500 est parfaitement adapté aux tâches de précision et peut également être utilisé pour une large gamme d’applications, y compris les tests et le kitting. Par exemple, sur la photo au début de cet article, le Meca500 est utilisé pour prélever & placer des pièces avec seulement trois degrés de liberté.

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Qu’est-ce que l’IIoT et pourquoi est-ce important ?

En tant qu’une des technologies clés incluses dans la 4e révolution industrielle, l’Internet industriel des objets (IIoT) est en train de changer radicalement l’industrie manufacturière. Grâce à la disponibilité de robots compatibles avec l’IdO, tels que le Meca500 de Mecademic, associés à des capteurs à faible coût et à une connectivité sans fil, les fabricants peuvent désormais collecter, analyser et utiliser des données pour obtenir des résultats transformateurs.

Les avantages de l’IIoT pour les fabricants

L’industrie 4.0 et l’IIoT ne sont pas que du battage médiatique ; les changements associés montrent des avantages tangibles tels que la minimisation des temps d’arrêt et l’aide à faire face à la pénurie de main-d’œuvre. Le rapport 2022 Advanced Manufacturing Outlook de Plant a révélé que les avantages les plus cités par les fabricants grâce à l’IIoT et à l’industrie 4.0 sont « l’augmentation du débit (37 %), l’amélioration de la qualité des produits (33 %), la réduction des besoins en personnel (28 %) et la réduction des temps d’arrêt (27 %). » Une grande partie de ces avantages sont récoltés grâce à la capacité de collecter de nouveaux points de données qui peuvent éclairer les décisions futures et prédire les résultats de l’entreprise.

Une grande partie de ces avantages est récoltée grâce à la capacité de collecter de nouveaux points de données qui peuvent éclairer les décisions futures et prédire les résultats de l’entreprise.

Si les avantages ne suffisent pas à inciter les fabricants à se tourner vers les avancées de l’industrie 4.0, les effets négatifs de la non-adoption de ces nouvelles technologies pourraient les inciter à le faire. Le rapport 2022 Advanced Manufacturing Outlook de Plant énumère les plus grandes préoccupations des fabricants qui n’investissent pas dans les outils de l’industrie 4.0 comme suit : « se laisser distancer par leurs concurrents (69 %), les pressions sur les prix résultant de l’automatisation (50 %) et les pertes de clients (33 %). »

Pourquoi l’IIoT est important pour les PME

Un livre blanc publié par le Forum économique mondial et intitulé « Accélérer l’impact de l’IdO industriel dans les petites et moyennes entreprises : A Protocol for Action comprend une tendance inquiétante pour les PME : « La productivité des travailleurs des grandes entreprises a largement dépassé celle des PME, en partie en raison de leur capacité à investir dans les technologies de la quatrième révolution industrielle. »

Toutefois, les technologies de pointe ne sont pas réservées aux grandes entreprises qui peuvent réaliser d’importants investissements en capital. Les petites et moyennes entreprises peuvent également mettre en œuvre des solutions de l’industrie 4.0 d’une manière qui se justifie sur le plan financier.

Comment l’IIoT crée de la valeur dans l’industrie manufacturière

Source: WEF report Accelerating the Impact of Industrial IoT in Small and Medium‑Sized Enterprises: A Protocol for Action

Pourquoi l’automatisation est une étape technologique importante

Bien que les avantages de l’IIoT liés à l’analyse des données soient séduisants, les usines ne peuvent pas passer directement à l’apprentissage automatique et à l’IA sans disposer d’abord d’une base. La collecte de données est à la base de la fondation, l’analyse et les connaissances venant ensuite s’y superposer. L’automatisation peut constituer une étape importante vers une solution IIoT avancée en permettant la collecte de données. Les robots et les bras robotisés sont un excellent exemple de solution automatisée qui peut facilement être adaptée aux PME. La facilité d’intégration et de programmation, ainsi que la simplicité intégrée dans beaucoup de ces robots peuvent en faire une passerelle idéale vers le monde de l’industrie 4.0.

Les entreprises dotées de solutions automatisées qui soulagent les humains des tâches répétitives seront également mieux placées pour attirer et retenir les travailleurs en pleine pénurie de main-d’œuvre. Deloitte a cité la pénurie de main-d’œuvre comme une tendance de l’industrie manufacturière à surveiller en 2022, avec une pénurie estimée à 2,1 millions d’emplois qualifiés d’ici 2030. L’analyse de Deloitte indique que « réduire l’écart de perception de l’industrie en faisant des emplois manufacturiers un point d’entrée plus désirable pourrait être essentiel pour répondre aux besoins d’embauche en 2022 ».

« La réduction de l’écart de perception de l’industrie par le public en faisant des emplois manufacturiers un point d’entrée plus désirable pourrait être essentielle pour répondre aux besoins d’embauche en 2022. » -Deloitte

Comment les fabricants peuvent atteindre les objectifs commerciaux de l’IIoT

Dans un numéro consacré à l’industrie 4.0, le magazine Plant suggère que, pour les fabricants qui souhaitent bénéficier des avantages de l’IIoT, « les technologies qu’ils recherchent doivent être gérables, adaptées à la tâche et soutenues par une main-d’œuvre qui doit savoir comment les utiliser pour obtenir les résultats commerciaux souhaités. »

Cette description peut facilement s’appliquer à la mise en œuvre de solutions robotiques de bonne taille, comme ce système robotique utilisé pour l’assemblage de précision de micro-aiguilles chirurgicales, illustré ci-dessous.

Le SEYMOUR TRI-21 est un exemple de système d’assemblage utilisant l’IIoT. Ce système d’assemblage de micro-aiguilles utilise trois robots compatibles avec l’IdO de Medacemic.

Dans l’exemple de l’assemblage de micro-aiguilles, la machine robotique semi-autonome est à la fois gérable et idéale pour la tâche, qui nécessite une précision extrême grâce à l’apprentissage automatique. L’utilisation d’une solution robotique avec un travailleur formé réduit la main-d’œuvre nécessaire, optimise l’espace dans la salle blanche et produit des résultats commerciaux impressionnants : une augmentation de 400 % du débit !

L’utilisation d’une solution robotique avec un ouvrier qualifié réduit la main-d’œuvre nécessaire, optimise l’espace dans la salle blanche et produit des résultats commerciaux impressionnants : une augmentation de 400 % du débit !

À l’appui des objectifs de l’IIoT, la solution robotique fournit des données de surveillance et d’exploitation à distance, et prendra en charge l’exploitation à distance. Cet exemple n’est qu’un parmi tant d’autres qui démontrent comment les solutions IIoT, telles que les systèmes d’assemblage robotisés, peuvent apporter des résultats transformateurs.

À l’appui des objectifs de l’IIoT, la solution robotique fournit des données de surveillance et d’exploitation à distance, et prendra en charge l’exploitation à distance. Cet exemple n’est qu’un parmi tant d’autres qui démontrent comment les solutions IIoT, telles que les systèmes d’assemblage robotisés, peuvent apporter des résultats transformateurs.

En savoir plus sur les produits et solutions Mecademic

Prêt à découvrir comment nos produits et solutions peuvent augmenter votre débit de production dans l’empreinte la plus petite possible, sans sacrifier la précision ou la portée ?

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Révolutionnez l’automatisation de votre laboratoire avec les robots Mecademic

Si vous cherchez à améliorer l’efficacité, l’évolutivité, la qualité et le délai de mise sur le marché de vos processus d’automatisation de laboratoire, les robots Mecademic sont la solution qu’il vous faut. Conçus pour effectuer des opérations délicates avec précision et minimiser les erreurs humaines, ces bras robotisés abordables sont idéaux pour la manipulation et l’analyse d’échantillons dans le cadre de tests biotechnologiques et de la fabrication de produits pharmaceutiques. Voici quelques exemples des avantages que les robots Mecademic peuvent apporter à vos processus d’automatisation de laboratoire :

Effectuer des tâches répétitives avec précision

Lorsqu’il s’agit d’opérations sensibles, la minimisation de l’erreur humaine est une priorité absolue afin d’éviter les coûts supplémentaires et les retards potentiels. En travaillant avec des robots de laboratoire fiables, les entreprises peuvent éviter de telles erreurs et améliorer leur productivité. Les bras robotisés Mecademic sont les plus précis du marché, ce qui les rend idéaux pour maximiser la cohérence tout en économisant le temps de l’opérateur lors de l’exécution de tâches répétitives.

Tirer le meilleur parti des petits espaces de travail

Réduire la consommation d’espace dans les laboratoires coûteux et les environnements pharmaceutiques est un défi fréquent dans l’automatisation des laboratoires. La taille réduite de nos robots et leur capacité à être montés dans différentes orientations permettent aux utilisateurs d’intégrer facilement plusieurs robots dans n’importe quelle installation. Ainsi, les utilisateurs de robots Mecademic peuvent maximiser leur rendement en reproduisant des cellules robotisées compactes dans un espace réduit.

Choisissez la simplicité

Le manque de familiarité avec les solutions d’automatisation des laboratoires et l’utilisation de robots traditionnels peuvent allonger le temps d’intégration. Les scientifiques ayant une expérience limitée des processus d’automatisation de laboratoire peuvent avoir besoin de plus de temps de développement pour configurer et faire évoluer les machines d’automatisation traditionnelles. Heureusement, les bras robotiques Mecademic sont faciles à utiliser et à interfacer avec d’autres équipements, ce qui permet aux utilisateurs de démarrer en quelques minutes. Les robots Mecademic peuvent être mis en service via n’importe quel PC et le langage de programmation de votre choix. Ils ne nécessitent aucune maintenance, ce qui permet de les réoutiller et de les réaménager sans effort d’une tâche à l’autre. Nos clients apprécient de pouvoir adapter une variété de produits avec différentes configurations de systèmes et de changeurs d’outils.

Portez votre automatisation de laboratoire à un niveau de débit et de flexibilité plus élevé

Contrairement aux applications à faible mixité et à haut volume où le retour sur investissement est calculé sur la base du débit, les processus d’automatisation des laboratoires sont plus complexes. Les indicateurs clés de performance ne peuvent pas être mesurés uniquement sur la base du rendement et les flux de travail changent fréquemment. Par conséquent, les robots d’automatisation de laboratoire doivent offrir une plus grande flexibilité pour gérer des environnements aussi dynamiques. Nos clients ont indiqué que l’utilisation des bras robotisés Mecademic leur a permis d’atteindre une plus grande flexibilité dans leurs processus d’automatisation et de construire des systèmes à plus haut débit par rapport à d’autres solutions. Les applications utilisant nos robots Meca500 ou SCARA peuvent également accueillir plusieurs stations de travail, ce qui accélère l’analyse et l’acquisition des données.

Obtenir la propreté et éviter la contamination humaine

Les bras robotiques Mecademic sont propres de par leur conception, sans générateurs de particules ni courroies. Avec des réducteurs de vitesse scellés et lubrifiés à vie, les robots peuvent être utilisés dans des zones de quarantaine où l’accès humain est limité. Ils sont couramment utilisés dans des opérations et des environnements très sensibles (y compris les salles blanches et les applications stériles). Nous proposons également des tests effectués par des tiers pour vérifier la conformité de nos robots à la norme ISO relative aux salles blanches.

Améliorer l’interopérabilité des équipements

L’un des principaux défis de l’automatisation des laboratoires est de s’assurer que les différents équipements parlent le bon langage entre eux et avec l’utilisateur. Les automaticiens de laboratoire ont souvent du mal à configurer tous les principaux composants d’automatisation pour qu’ils fonctionnent avec les équipements des sciences de la vie et à créer les interfaces qui les relient. Avec les bras robotiques prêts à l’emploi de Mecademic, les utilisateurs consacrent moins de temps à l’intégration, à la manipulation et à la maintenance, ce qui ouvre davantage de possibilités pour l’analyse des données et l’innovation.

Applications courantes

Si vous vous demandez si les robots Mecademic sont adaptés à vos besoins d’automatisation de laboratoire, voici quelques exemples d’applications courantes de nos robots dans l’industrie :

Manipulation d’échantillons : La préparation automatisée d’échantillons ou de solutions, ainsi que les tâches d’analyse, peuvent être facilement accomplies avec nos modèles de bras robotisés à six axes et à quatre axes. Ces robots sont utilisés pour des opérations telles que l’extraction, le pesage, l’ajout de réactifs, le dosage, ainsi que la manipulation de centrifugeuses, de thermocycleurs et d’incubateurs.

Distribution : Nos robots sont souvent utilisés pour la distribution de précision. Qu’il s’agisse d’une distribution continue sur une trajectoire complexe dessinée en CAO ou d’une distribution précise à des points spécifiques, nos robots constituent une solution d’automatisation de laboratoire flexible et peu coûteuse pour ce type de tâches. Regardez cet exemple de démonstration de dosage sur paillasse utilisant le bras robotisé Meca500.

Pipetage automatisé : Le pipetage flexible et entièrement automatisé est facilité par un positionnement précis avec des mouvements de résolution fine allant jusqu’à 1 micromètre. Grâce à sa capacité à être monté dans n’importe quelle orientation, le Meca500 ajoute encore plus de simplicité et de flexibilité aux processus de pipetage.

Capsulage et décapsulage de flacons : Le Meca500 peut faire tourner son effecteur à trois degrés de liberté. C’est la solution idéale pour boucher et décapsuler des flacons. Intégrez le robot à un capteur de force/couple pour obtenir un contrôle précis de la force et du couple de vos opérations de décapsulage !

Chargement/déchargement robotisé : Nos clients bénéficient de l’intégration de plusieurs robots avec des équipements tels que des spectromètres de masse, des lecteurs de microplaques, des luminomètres et des fluoromètres. Ces installations constituent des solutions d’automatisation idéales pour l’analyse d’échantillons, la culture cellulaire et d’autres tâches de préparation d’échantillons.

Manipulation de liquides : Nos robots sont couramment utilisés dans diverses applications de manipulation de liquides pour créer et mélanger des échantillons à partir de divers liquides et les transférer entre divers équipements des sciences de la vie.

Lire le communiqué de presse sur le nouveau robot micro-SCARA de Mecademic – le MicroDASH-MCS500.

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Améliorer les possibilités d’automatisation dans l’industrie automobile avec le Meca500

Avantages de l’utilisation du Meca500 dans l’industrie automobile

Alors que la robotique automobile est souvent associée à des robots de grande taille, les robots de petite taille et faciles à intégrer comme ceux de Mecademic sont de plus en plus populaires dans la production, l’inspection et le test des pièces automobiles. Ces robots sont devenus la réponse aux besoins croissants de qualité, de capacité et de flexibilité dans les processus de fabrication automobile. Les robots reconfigurables Mecademic répondent à la demande actuelle de diversité des produits, facilitent l’installation et le fonctionnement des systèmes d’automatisation et garantissent l’homogénéité des produits. Bien qu’il y ait de nombreux avantages à choisir les robots Mecademic pour la fabrication dans l’industrie automobile, voici quelques-uns des principaux :

Réduction des temps d’arrêt et de l’encombrement des tests d’infodivertissement

Les systèmes d’infodivertissement nécessitent des tests et des inspections rigoureux pour garantir la sécurité de l’utilisateur final. Cependant, il peut être difficile d’y parvenir en minimisant les temps d’arrêt. Les robots Meca500 sont faciles à intégrer, ne nécessitent aucune maintenance et peuvent être remplacés rapidement et facilement. Ils sont également petits, abordables et peuvent être montés dans plusieurs orientations, ce qui les rend idéaux pour une utilisation dans plusieurs cellules de travail. Les robots peuvent être mis en service pour effectuer des cycles de tests matériels et logiciels pour les réseaux radio d’essai à écran tactile, la connectivité Bluetooth-smartphone, les commandes de sièges, etc. Il suffit de les intégrer aux caméras haute résolution de votre choix ainsi qu’aux effecteurs qui simulent les gestes tactiles.

Amélioration de la production et de la répétabilité pièce par pièce

Comme de nombreuses applications automobiles fonctionnent 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, les incohérences dans les performances d’un système d’automatisation ou les erreurs humaines peuvent réduire le rendement. Les robots Meca500 minimisent ces problèmes en créant des temps de cycle et des processus cohérents. Leur répétabilité de 5 micromètres réduit la variabilité d’une pièce à l’autre et permet d’obtenir des résultats irréprochables à chaque cycle. Associés à un système de vision, ils détectent les variations des matériaux et adaptent leurs mouvements en conséquence. Les robots Meca500 peuvent fonctionner 24 heures sur 24 sans aucune maintenance, ce qui permet d’augmenter la production.

Automatiser les tâches à faible volume et changeantes avec un risque financier minimal

L’industrie automobile exige des solutions d’automatisation reconfigurables en fonction des changements fréquents des tâches, des cycles de vie et des nouveaux programmes de pièces. Contrairement à d’autres solutions qui doivent être mises au rebut ou redessinées à chaque changement de production, les robots Meca500 sont facilement redéployables à un coût minime, voire nul. Ils s’intègrent facilement aux plateformes d’automatisation, aux infrastructures, aux équipements et aux systèmes MES existants. Associez les robots à des changeurs d’outils flexibles pour faciliter le passage d’une tâche à l’autre, ainsi qu’à des systèmes de vision pour traiter une grande variété de pièces.

Applications courantes du Meca500 dans l’industrie automobile

Prélever & placer

Les robots Mecademic effectuent souvent des tâches de prélever & placer à grande vitesse pour des applications d’assemblage chez les fournisseurs automobiles de niveau 1 / 2.

Test et inspection

Leur format compact, leur facilité d’intégration et leur flexibilité font des robots Mecademic une solution d’automatisation idéale et rentable pour les essais et l’inspection. Les robots sont particulièrement bien adaptés aux applications où les changements de produits sont fréquents.

tests fonctionnels dans des chambres climatiques

Les interrupteurs et les boutons-poussoirs destinés à être utilisés dans l’automobile sont soumis à des tests fonctionnels intenses, comportant souvent des millions de cycles à des températures allant de -40℃ à +85℃. Ces tests répétables nécessitent des solutions d’automatisation très flexibles.

Le bras robotisé à six axes Meca500 offre des avantages significatifs à l’industrie automobile, notamment la réduction des temps d’arrêt et de l’encombrement des tests d’infodivertissement, l’amélioration du rendement de production et de la répétabilité pièce à pièce, ainsi que l’automatisation de tâches changeantes et de faible volume avec un risque financier minimal. Grâce à leur format compact, leur facilité d’intégration et leur flexibilité, les robots Meca500 sont une solution idéale pour une grande variété d’applications dans les industries qui doivent répondre à des normes de qualité et d’uniformité élevées, comme l’industrie automobile, mais aussi l’industrie médicale et l’industrie aérospatiale.

En savoir plus sur le Meca500 de Mecademic

 

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L’IA remplacera-t-elle les robots programmeurs ?

Peu de gens font la distinction entre les machines, les robots, les robots de service et les robots industriels. Et pour plusieurs, l’intelligence artificielle (IA) est une technologie mystique qui mènera éventuellement à l’automatisation d’à peu près tout ce que nous, les humains, faisons pour vivre, y compris la fabrication.

À l’occasion, j’hésite moi aussi et je dois mettre à jour les explications de ces termes liés à l’automatisation pour mon cours de premier cycle sur la robotique industrielle à l’ÉTS. Bien que la plupart des termes soient définis par le International Standards Organization (ISO),

leur utilisation dans l’industrie peut varier en raison des innovations technologiques constantes. En outre, l’utilisation de ces termes dans les médias grand public est souvent arbitraire, en particulier lorsqu’il s’agit de la fabrication.


La vérité est qu’aujourd’hui, la fabrication est de plus en plus automatisée, avec davantage de robots industriels, une prolifération rapide des robots de service (essentiellement des robots mobiles) et une profusion de machines sur mesure. Les progrès de l’IA et de la technologie des capteurs, ainsi que d’autres moyens de simplifier le déploiement des robots, accéléreront encore le rythme de l’automatisation de la fabrication, mais il n’y a pas d’apocalypse à venir.

Dans cet article, je commencerai par dissiper quelques idées fausses concernant l’utilisation des robots dans la fabrication, puis je me concentrerai sur les robots industriels. J’expliquerai pourquoi la programmation d’un robot industriel ne représente qu’une petite partie de son utilité, et encore moins de son utilisation optimale. Je soutiendrai ensuite que les robots industriels sont des composants d’automatisation et que, malgré les progrès de l’IA, certaines compétences en matière d’intégration de systèmes et une compréhension de base des concepts robotiques sont toujours nécessaires pour déployer avec succès des robots industriels.

Les « robots » débarquent !

Il y a une dizaine d’années, j’ai été ravi de lire dans le contrat de ma nouvelle piscine que je recevais gratuitement un « robot nettoyeur de piscine », avant de réaliser plus tard que ledit « robot » n’était qu’une liane en plastique sans moteur, sans électronique, sans cerveau. Certains de mes collègues universitaires pourraient affirmer que ce robot de piscine est un exemple d’intelligence mécanique, où un effet de vortex créé par l’aspiration de la pompe de la piscine fait ramper le soi-disant « robot » (bien qu’au hasard) et que ce nettoyeur est un robot. En effet, Britannica définit un robot simplement comme « toute machine à fonctionnement automatique qui remplace l’effort humain ». Mais le nettoyage de ma piscine ne s’est pas fait sans effort : J’ai dû plonger à plusieurs reprises pour rattacher mon « robot » au fond de la piscine.

Britannica définit un robot comme « toute machine fonctionnant automatiquement et remplaçant l’effort humain ».

D’autres exemples – plus subtils – de confusion dans la terminologie des robots me viennent également à l’esprit. Pepper, le malheureux robot de service aujourd’hui disparu, illustrait souvent des articles qui traitaient en fait de robots industriels. Même Boston Dynamics appelle parfois son robot de service quadruple Spot un robot industriel. Et dans la plupart des articles sur le sujet controversé des « robots qui volent des emplois », il n’est jamais précisé si les robots en question comprennent des systèmes de messagerie automatisés, des assistants vocaux, des taxis autopilotés ou, en fait, toute machine automatisée qui remplace l’effort humain, comme un distributeur automatique de billets.

Pendant ce temps, la Chine continue de déployer un nombre impressionnant de robots – industriels – pour faire face à la pénurie croissante de main-d’œuvre. Certains se demandent « qui va programmer ces dizaines de milliers de robots ? ». Mais ce n’est pas la bonne question à poser. L’automatisation de l’assemblage d’un téléphone portable ou de la couture d’une chaussure exige bien plus que la simple programmation d’un robot. D’autres pensent que les robots industriels apprendront bientôt de manière autonome, de la même manière qu’un Roomba finit par apprendre à balayer votre sol, même si votre chat le dérange.

En effet, un nombre croissant de jeunes entreprises proposent des solutions logicielles, souvent basées sur l’IA, qui permettent de robotiser certains processus dans des environnements dynamiques, sans aucun codage. Un exemple récent est celui d’Alphabet, la société mère de Google, qui a lancé Intrinsic. Intrinsic proposera « des logiciels et des outils d’IA qui utilisent les données des capteurs de l’environnement d’un robot afin qu’il puisse percevoir le monde réel, en tirer des enseignements et s’y adapter rapidement ». Ces solutions sont extrêmement utiles pour des tâches spécifiques telles que la palettisation, la préparation de commandes, le soudage ou même l’assemblage. Mais les produits et leurs processus de fabrication sont en constante évolution et certaines tâches prennent même du temps à être maîtrisées par un être humain. Je me débats encore chaque fois que je dois débloquer une imprimante, et j’aime à penser que je ne suis pas le seul. Les robots ne sont donc pas en train de prendre le dessus. Si vous ne me croyez pas, demandez à votre assistant vocal préféré.

 

Les robots industriels en tant que composants d’automatisation

Un robot industriel est défini en ISO 8373

Le terme « robot » désigne un « manipulateur polyvalent, reprogrammable et contrôlé automatiquement, programmable sur trois axes ou plus, qui peut être soit fixé sur place, soit fixé à une plateforme mobile pour être utilisé dans des applications d’automatisation industrielle ».

Bien que le nombre de robots de service autonomes pour les applications d’entreposage, tels que ceux de Boston Dynamics ou de 6 River Systems, augmente rapidement, la grande majorité des robots utilisés dans l’automatisation industrielle, en particulier dans la fabrication, sont des robots industriels. Et la plupart d’entre eux sont des bras robotisés comme ceux que nous fabriquons chez Mecademic Robotics, bien qu’ils soient généralement beaucoup plus grands. L’année dernière, quelque 380 000 robots industriels ont été installés dans le monde, dont près de la moitié en Chine, d’après l’ International Federation of Robotics (IFR).

Cependant, lorsque nous parlons d’automatisation des processus de fabrication, nous devons principalement penser à des machines à usage spécifique, telles qu’une station de remplissage, de bouchage et d’étiquetage de flacons. Ces machines sont constituées de dispositifs informatiques, d’actionneurs, de liaisons, de convoyeurs, de capteurs et de divers autres composants d’automatisation, ainsi que d’un robot industriel occasionnel ici et là (see example).

Les robots industriels sont généralement de petits – mais puissants – composants de systèmes automatisés très complexes, généralement construits par des intégrateurs de systèmes.

Les robots industriels sont généralement de petits – mais puissants – composants de systèmes automatisés très complexes, généralement construits par des intégrateurs de systèmes. Équipés de divers outils, les robots industriels peuvent accomplir des tâches complexes telles que le soudage, l’assemblage et l’inspection, ou des tâches simples de Prélever & Placer telles que la maintenance de machines, mais ils doivent toujours être considérés comme des composants. J’évite généralement d’utiliser le terme « cellule robotique », car il suggère que tout tourne autour du robot. Il ne faut pas croire qu’il s’agit d’une règle.

Dans cet exemple, le bras robotisé de Mecademic assemble le piston d’une seringue dans le cadre d’un système automatisé complexe (avec autorisation de GTE).

Anatomie d’un robot industriel

Un robot industriel est constitué de liens reliés par des joints. Dans la plupart des conceptions, ces joints sont tous actionnés, c’est-à-dire généralement couplés à des moteurs. Selon l’IFR, près des deux tiers des robots industriels sont des bras robotiques articulés, le plus souvent des bras robotiques à six axes, ce qui signifie qu’ils sont constitués d’une série de liens reliés par six joints actionnés. Environ un sixième des robots industriels sont des robots dits SCARA, qui peuvent être considérés comme une série de liens reliés par quatre moteurs. Il existe également d’autres types de robots industriels, tels que les robots prélever & placer, les bras robotisés à sept axes et les robots parallèles, mais dans tous les cas, un robot industriel se compose d’un ensemble de liaisons, de joints et d’actionneurs, appelé manipulateur, et d’un contrôleur. Ce dernier se présente généralement sous la forme d’une armoire séparée et encombrante.

Tous les manipulateurs ont une base à une extrémité qui doit être fixée à quelque chose, et une interface mécanique (une plaque avec des trous filetés) à l’autre extrémité à laquelle des outils tiers peuvent être fixés. Ces outils tiers, appelés effecteurs terminaux ou outils de fin de bras (EOAT), comprennent généralement une pince, un tournevis électrique, une torche de soudage ou un pistolet de collage.

Un bras robotique à six axes (à gauche) et un robot SCARA (à droite) de Mecademic, sans aucun outil

L’objectif principal du contrôleur d’un robot industriel est de gérer le mouvement des actionneurs du robot, de sorte que l’effecteur final du robot se déplace le long d’une trajectoire spécifiée avec une extrême précision (répétabilité) et une grande exactitude, sans trembler ni vibrer. Par exemple, les bras robotiques de Mecademic peuvent repositionner un outil à plusieurs reprises avec un écart ne dépassant pas 5 micromètres, soit un dixième du diamètre d’un cheveu humain. Cette mesure s’appelle la répétabilité. Ils peuvent également déplacer leurs effecteurs terminaux le long d’une trajectoire, par exemple un cercle, en ne s’écartant généralement pas de plus de 200 micromètres de cette trajectoire circulaire parfaite – c’est une mesure de la précision.

Le contrôleur d’un robot industriel peut également réagir très rapidement à des événements extérieurs, généralement en quelques millisecondes.

Un robot industriel n’est généralement pas équipé de capteurs externes capables de percevoir son environnement.

Cependant, un robot industriel n’est généralement pas équipé de capteurs externes capables de percevoir son environnement et son contrôleur ne contient que peu, voire pas du tout, d’intelligence artificielle. Il s’agit pourtant d’un équipement très sophistiqué qui contient des centaines de milliers de lignes de code écrites sur mesure. Ce code comprend des algorithmes complexes qui planifient les mouvements, contrôlent les moteurs et assurent les communications en temps réel.

Un robot industriel est une quasi-machine polyvalente, définie par la directive « Machines » 2006/42/CE, c’est-à-dire un « ensemble qui est presque une machine, mais qui ne peut pas réaliser en lui-même une application spécifique ». Pour devenir utile, un robot industriel doit être programmé ou guidé en temps réel par un dispositif informatique externe tel qu’un automate programmable. Mais il doit d’abord être équipé d’un effecteur et de capteurs. Plus important encore, il doit être installé de manière intelligente en conjonction avec de nombreux autres composants d’automatisation, conformément aux normes de sécurité établies.

En outre, le contrôleur d’un robot industriel dispose d’une puissance de traitement nettement inférieure à celle d’un smartphone contemporain typique. Par conséquent, si vous avez besoin d’une « intelligence augmentée », telle que des algorithmes avancés pour l’évitement d’obstacles en temps réel, ou pour la manipulation de pièces amassées au hasard dans un bac, vous avez besoin d’un ordinateur externe puissant avec des logiciels tiers sophistiqués. Sans ordinateur externe, les seuls algorithmes que vous pouvez programmer dans un robot industriel typique, ou dans l’automate programmable qui le contrôle, sont ceux qui sont basés sur les bonnes vieilles commandes « if-then-else ».

 

 

Programmer et utiliser un robot industriel

La plupart des robots industriels nécessitent au moins quelques jours de formation pour apprendre à les programmer et à les utiliser. Et chaque marque est programmée et exploitée de manière totalement différente. Les principes sous-jacents de l’exécution des mouvements d’un robot sont – étonnamment – les mêmes, mais les langages de programmation propriétaires des robots, les fonctionnalités détaillées et les différents niveaux d’interface sont complètement différents d’une marque à l’autre, et généralement complexes.

Cette complexité est due au fait que de nombreux fabricants de robots n’ont pas eu à réinventer leur approche propriétaire depuis les années 1970, principalement en raison de l’importance de leur clientèle. Lorsqu’ils ont jeté les bases de leurs approches de programmation il y a plusieurs décennies, ils ne pouvaient pas prévoir les futurs produits et fonctionnalités qui sont aujourd’hui souvent manipulés de manière maladroite. En outre, les robots industriels ont toujours été conçus comme des machines presque autonomes. Jusqu’à récemment, le besoin d’interopérabilité et de facilité d’utilisation n’a pas été un moteur de changement.

La philosophie de conception de Mecademic est différente : Nos robots ne dépendent d’aucun langage de programmation et sont conçus pour faire partie de systèmes d’automatisation complexes. De même, la plupart des robots dits collaboratifs qui ont été introduits au cours de la dernière décennie sont conçus avec des interfaces de programmation graphique simplifiées et sont plus faciles à prendre en main que les robots industriels traditionnels.

L’apprentissage d’un langage de programmation propriétaire pour les robots est complètement différent de l’apprentissage d’un langage de programmation général.

Cela dit, l’apprentissage d’un langage de programmation de robot propriétaire est complètement différent de l’apprentissage d’un langage de programmation à usage général tel que C++ ou Python. Il s’agit principalement de comprendre les différentes commandes de mouvement liées au robot, ainsi que leurs multiples options et limitations. Ces commandes, options et limitations sont totalement différentes d’une marque de robot à l’autre, car elles ont été imaginées et mises en œuvre de manière unique, à différents stades de l’évolution du microprogramme du robot. Ainsi, même si le fait de ne pas avoir à apprendre la syntaxe d’un nouveau langage de programmation ou d’utiliser une interface graphique au lieu de coder est un grand avantage, vous devez toujours apprendre les détails de chaque action particulière du robot.

Dans le domaine de la fabrication, la programmation d’un robot peut n’impliquer que quelques commandes de mouvement et un peu de logique. Cependant, les mouvements peuvent devoir être précis à quelques micromètres près et parfaitement synchronisés à quelques microsecondes près avec d’autres événements. Parfois, un client peut avoir besoin d’activer un signal exactement 0,1 seconde après que l’effecteur du robot a commencé à bouger. Un autre client souhaite que le robot s’arrête complètement, précisément sur la trajectoire initiale du mouvement, lorsqu’un signal est déclenché. Enfin, un autre client peut avoir besoin de déplacer plusieurs robots en parfaite synchronisation, l’un monté sur un guide linéaire et tenant l’outil, l’autre tenant la pièce. Comment mettre en œuvre des solutions pour tous ces scénarios ? La réponse est qu’il n’y a pas de recette unique, pas de meilleure solution, mais de multiples façons de répondre à ces besoins.

Néanmoins, programmer un robot industriel pour qu’il exécute une séquence de mouvements est la partie la plus amusante ! Mais vous devez également apprendre à faire fonctionner le robot, à l’entretenir, à le maîtriser après un accident (mettre à jour ses compteurs de tours) et à le faire communiquer avec des équipements tiers.

SDC, un intégrateur de systèmes, a utilisé trois petits robots à six axes de Mecademic et un grand robot SCARA d’un autre fabricant de robots industriels (avec l’aimable autorisation de SDC).

En outre, il n’est souvent pas suffisant d’acquérir une expertise dans une seule marque de robots industriels. En effet, chaque fabricant de robots propose au moins deux modèles de robots présentant des caractéristiques uniques (taille, vitesse, précision, adaptation à des environnements sensibles, etc. Autrement, mes collègues et moi n’aurions pas acquis des dizaines de robots industriels de différentes marques dans notre laboratoire de recherche à l’ÉTS, y compris des hexapodes, des robots Delta, des bras robotisés à sept axes et divers cobots. Par exemple, Mecademic offre de loin le plus petit bras robotique industriel à six axes, et de même, un seul fabricant de robots offre des bras robotiques gigantesques pouvant manipuler des charges de plus de 2000 kg, ainsi que des hexapodes (un type de robot parallèle).

Heureusement, pour les tâches courantes (certaines simples, d’autres très complexes), des start-ups comme ArtiMinds, Drag&Bot et Ready Robotics ont créé des interfaces graphiques basées sur des modèles et fonctionnant sur des ordinateurs distincts, qui permettent de programmer de manière identique une grande variété de marques de robots industriels. De même, plusieurs entreprises, telles que RoboDK et Visual Components, proposent désormais des logiciels de programmation et de simulation hors ligne qui fonctionnent avec différentes marques de robots industriels. Grâce aux post-processeurs, les programmes de robots peuvent être générés sans codage.

Cette tendance s’inscrit dans la philosophie de Mecademic, selon laquelle les robots industriels, aussi sophistiqués soient-ils, doivent rester des composants d’automatisation polyvalents, plutôt que des machines autonomes. C’est pourquoi nous concevons intentionnellement nos robots de manière à ce qu’ils puissent être facilement interfacés avec d’autres dispositifs informatiques et progiciels qui prendront en charge tous les scénarios d’utilisation potentiels.

Mais vous devez toujours apprendre à mettre le robot en marche, à le connecter à d’autres équipements, à le réinitialiser après une collision ou à mettre à jour son microprogramme – des tâches qui ne peuvent être accomplies qu’à l’aide de l’interface du robot d’origine. En outre, l’utilisation d’interfaces de programmation indépendantes de la marque vous fait perdre l’accès à certaines des fonctions et options avancées offertes par chaque marque de robot. C’est pourquoi certains fabricants de robots proposent eux-mêmes des interfaces simplifiées supplémentaires pour la programmation intuitive des tâches de base du robot.

Comment les robots industriels sont-ils utilisés pour automatiser les processus de fabrication ?

Les machines spéciales à haut rendement sont imbattables en termes d’efficacité. Ces machines sont fabriquées sur mesure et adaptées à un seul produit avec peu de variations, voire aucune (voir l’exemple). Elles peuvent être extrêmement coûteuses, leur conception et leur développement prennent beaucoup de temps et elles ne sont utiles que pour les produits à grand volume et à faible mélange, dont le cycle de vie est long.

Souvent, il est plus rapide et plus économique d’utiliser un robot industriel pour automatiser certaines parties d’un processus de fabrication, même si le robot peut sembler être une solution surdimensionnée.

Il est souvent plus rapide et plus économique d’utiliser un robot industriel pour automatiser certaines parties d’un processus de fabrication, même si le robot peut sembler être une solution surdimensionnée. Par exemple, vous pourriez finir par utiliser un bras robotisé à six axes, équipé d’une ventouse, dans le seul but de prélever des pièces identiques à un endroit et de les placer à un autre. Cela dit, il existe de nombreuses tâches telles que le soudage, le collage ou l’inspection de pièces de forme complexe qui ne peuvent être automatisées qu’à l’aide d’un robot à six axes. En outre, les robots industriels peuvent être équipés de plusieurs outils et accomplir différentes tâches (voir l’exemple) qui nécessiteraient autrement plusieurs machines sur mesure.

Un simple bol vibrant utilisé dans une application horlogère (à gauche, avec l’aimable autorisation d’Horosys) et un exemple de prélèvement de bacs en 3D (à droite, avec l’aimable autorisation de CapSen Robotics).

Un bon exemple qui illustre la différence entre l’automatisation fixe et la robotique est celui de l’alimentateur vibrant et de la préparation de commandes en 3D. Prenons l’exemple d’un scénario d’automatisation typique dans lequel des pièces identiques arrivent en vrac et doivent être placées une par une à un endroit précis, un processus appelé « singularisation ». L’approche traditionnelle consiste à utiliser un bol vibrant (voir la vidéo). Ce dernier est typiquement un bol (une trémie) qui vibre, avec des pistes en spirale, et équipé de divers obstacles qui font basculer les pièces orientées de manière aléatoire jusqu’à ce qu’elles sortent de la piste dans une orientation prédéterminée. Plus la forme de la pièce est complexe, plus le bol vibrant est complexe. La conception des alimentateurs relève presque de l’art et constitue un processus complexe et coûteux. Cependant, ces distributeurs peuvent fournir jusqu’à quatre pièces par seconde. Même le robot de prélever & placer le plus rapide ne peut pas gérer autant de transferts par seconde, c’est pourquoi ces bols vibrants à haut débit sont souvent utilisés avec un système de transfert de pièces conçu sur mesure.

Si des vitesses inférieures peuvent être tolérées ou si une variété de pièces doit être manipulée, vous pouvez utiliser un système de vision 3D (généralement une paire de caméras et un projecteur d’un motif lumineux connu, tel qu’une grille) pour transmettre des données à un robot industriel à six axes afin qu’il effectue le prélèvement dans les bacs. Les pièces sont empilées au hasard dans un bac, et le système de vision 3D identifie la position et l’orientation de chaque pièce qui est (au moins partiellement) dégagée et peut donc être facilement prélevée par un robot à six axes.

Pour le système d’alimentation par bol vibrant, le délai de mise en œuvre peut être de plusieurs mois, mais le processus est alors extrêmement rapide. Cependant, dès que vous modifiez votre produit, vous devez apporter des modifications importantes à votre système. Le système basé sur la vision 3D est presque prêt à l’emploi… à l’exception de la mise au point du système de vision, de l’installation de la pince, de la conception et de l’usinage des doigts de la pince, de l’installation du robot et du système de vision, etc.

En effet, les robots industriels offrent une certaine flexibilité et sont souvent facilement disponibles, mais ce ne sont pas des solutions clés en main. Souvent, même l’installation de la pince la plus simple possible sur un robot nécessite des compétences en mécanique, en électricité et en programmation et peut prendre des heures. Mais avant cela, vous devez choisir votre pince parmi les centaines de modèles disponibles sur le marché. Heureusement, l’avènement de ce que l’on appelle les cobots a lancé une tendance à proposer des outils robotiques prêts à l’emploi, mais jusqu’à présent, ces outils sont principalement réservés à certaines marques de cobots. Mecademic est probablement le seul fabricant de robots (non collaboratifs) à proposer également des pinces qui sont – naturellement – prêtes à l’emploi.

Ensuite, il faut bien sûr concevoir et construire l’installation physique. Heureusement, il existe aussi des start-ups qui peuvent vous simplifier la tâche. Vention, par exemple, propose un logiciel de conception 3D basé sur le cloud pour la construction de machines et de cellules robotisées, et Tessella Automation propose des modules mécaniques pour la construction d’installations d’automatisation de précision. Mais dans de nombreux cas, en raison de ressources limitées (espace, budget, etc.), l’installation d’un robot ne se limite pas à visser et à câbler des composants et nécessite le type de connaissances que je dispense dans mon cours de robotique et que nous proposons sur notre site web.

L’espace est souvent une ressource rare, d’où l’importance d’un placement optimal des composants d’automatisation (avec l’aimable autorisation de GRITEC).

Supposons que vous ayez conçu et construit une installation dans laquelle un robot doit ramasser des pièces en les saisissant d’une manière unique à partir de divers emplacements imprévisibles, identifiés par un système de vision. Quel que soit l’outil de simulation ou d’IA que vous utilisez aujourd’hui, il ne détectera probablement pas automatiquement la possibilité que votre robot ne puisse pas saisir la pièce à certains endroits en raison d’une limitation physique appelée singularité (celle qui est mathématique, pas celle qui relève de la science-fiction). Ou encore, supposons que vous deviez inspecter une pièce en la présentant devant une caméra dans plusieurs orientations. Aucun outil disponible dans le commerce n’optimisera la séquence de ces réorientations pour minimiser votre temps de cycle. Aucun logiciel ne vous aidera à trouver le meilleur angle d’installation pour votre pince ou ne vous suggérera d’installer trois outils différents sur votre robot. Ces optimisations sont toutes réalisables et nous les effectuons régulièrement dans les universités, mais il existe tellement de scénarios d’utilisation différents que, s’il existait un logiciel pour chacun d’entre eux, il serait probablement incroyablement complexe à utiliser.

Comment l’IA améliore-t-elle le déploiement des robots industriels ?

Artificial intelligence (AI) is a vague term with no widely accepted definition but, when used in relation to robotics, it often implies the use of machine learning (a branch of AI), where there is no explicit programming but learning from experience (i.e., from lots of data). Vicarious, for example, is a unique system integrator that uses machine learning to perform various types of 3D bin picking, palletizing, and packaging.

In most manufacturing applications, however, where a process needs to be automated with a robot, you don’t need machine learning. The parts are always presented in the same way, at the same place, and the environment never changes, so you can find an optimal design for your system — minimizing cycle time for example. For this kind of problem, other less popular subsets of AI are extremely useful, such as nature-inspired optimization algorithms.

Turn-key AI solutions now exist for an increasing number of popular applications. We have already discussed 3D bin picking which is becoming a mature technology, but 2D smart cameras able to directly communicate the location of a part to a robot controller have existed for decades. Today, we have AI solutions for other complex tasks too. Welding is one popular application, and Path Robotics, for example, offers complete systems consisting of a robot equipped with a welding torch, possibly a turntable, some sensors, and, most importantly, a software that uses AI to automatically program the optimal movements of the robot required for welding a complex part. Palletizing is another very common application where you can use software that automatically programs your robot, even in the case of mixed box sizes. Painting is yet another application for which we have similar solutions (e.g., Omnirobotic). For applications where real-time motion planning is required, Realtime Robotics offers sensors and a high-end controller with software for intuitive programming.

L’IA ouvre sans aucun doute de nouveaux horizons pour la robotique industrielle et l’automatisation en général, mais elle reste un catalyseur et non une solution complète.

L’IA ouvre sans aucun doute de nouveaux horizons à la robotique industrielle et à l’automatisation, mais elle reste un facilitateur et non une solution complète. Vous devrez toujours rechercher et choisir les bons composants d’automatisation – parmi des milliers de possibilités – et trouver leur emplacement optimal, puis concevoir et construire des plaques d’adaptation, des supports et des cadres, câbler tous les composants et enfin intégrer le tout conformément aux normes de sécurité des machines.

Heureusement, les tendances actuelles à la simplification et à la normalisation faciliteront grandement l’adoption de la robotique industrielle et renforceront l’importance des outils d’intelligence artificielle. (Le consortium industriel ROS, par exemple, fournit des interfaces pour les robots industriels, les pinces et les capteurs, ainsi que des progiciels pour les tâches courantes. Mais le besoin d’éducation en matière de robotique générale et d’automatisation ne va pas seulement demeurer, il va aussi augmenter de façon spectaculaire.

N’attendez donc pas la singularité et commencez à explorer les robots. Les robots industriels ne deviendront pas des androïdes multicompétents clés en main de sitôt, mais leur déploiement n’est pas sorcier et devient de plus en plus facile. Vous aurez besoin de certaines compétences techniques, bien sûr, mais vous ne partirez pas de zéro pour créer votre application. Quelque trois millions de robots industriels sont déjà en service, et nombre de ces installations sont décrites dans des études de cas et des forums. Les fabricants proposent divers exemples de codage et de pilotes ; l’interopérabilité entre les équipements d’automatisation s’améliore. Une nouvelle ère de la robotique industrielle a commencé.

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Robots Mecademic : La solution par excellence pour l’automatisation de la joaillerie et de l’horlogerie de luxe

Vous recherchez une solution robotique précise et flexible pour l’automatisation de la bijouterie et de l’horlogerie de luxe ? Les robots Mecademic sont idéaux pour les tâches impliquant la micromanipulation de composants de montres et de bijoux.

Chez Mecademic, nous pensons que la haute joaillerie et la haute horlogerie devraient être un mélange de technologie et de tradition. Cependant, le coût élevé de la production et les longs délais d’exécution peuvent limiter le champ de la créativité. Les robots sont idéaux pour se décharger des tâches répétitives ou effectuer des manipulations d’une extrême précision. Découvrez pourquoi les robots Mecademic, économes en énergie et silencieux, aident les artisans modernes à atteindre des niveaux de qualité plus élevés tout en accélérant la production.

Avantages de l’utilisation du Meca500 dans les industries de la bijouterie et de l’horlogerie

Bénéficiez d’une solution d’automatisation de table très flexible.

Les processus d’automatisation de la bijouterie et de l’horlogerie robotisée doivent être suffisamment flexibles pour faire face aux changements fréquents de produits et de tailles de lots. Les robots Mecademic offrent cette flexibilité en étant faciles à échanger, à intégrer et à interfacer avec tout autre équipement. Grâce à leur petite taille et à leur montage dans n’importe quelle orientation, vous pouvez les placer exactement là où vous en avez besoin.

Manipuler des composants microscopiques dans de petits espaces industriels.

L’espace est extrêmement limité dans le secteur de la bijouterie et de l’horlogerie, ce qui rend les systèmes robotiques encombrants inadaptés. La recherche d’une solution compacte et fiable a conduit plusieurs fabricants de montres et de bijoux haut de gamme à choisir les bras robotisés Mecademic. Grâce à leur petite taille et à leur contrôleur embarqué, nos robots permettent aux fabricants d’optimiser l’espace à moindre coût.

Précision inégalée dans la manipulation microscopique – Amélioration de la qualité et du rendement de la production.

L’automatisation des manipulations délicates et complexes des microcomposants peut s’avérer difficile en raison de leur nature minuscule et fragile. Les machines utilisées dans l’automatisation de la haute horlogerie et de la bijouterie doivent avoir une précision d’orfèvre et être très fiables. Avec une répétabilité de 5 micromètres, le bras robotisé Meca500 est la meilleure solution robotique pour automatiser la manipulation de précision tout en maintenant une esthétique stricte du produit. Les robots peuvent manipuler et assembler des pièces mécaniques de haute précision allant de quelques millimètres à une douzaine de micromètres. Que vous cherchiez à automatiser des processus entiers ou à ajouter les touches finales à la main, l’utilisation de nos robots permet d’éviter les erreurs humaines tout en réduisant les temps de cycle.

Automatisez les tâches spécialisées en les intégrant facilement dans n’importe quelle configuration.

Les fabricants de bijoux et de montres font appel à des travailleurs spécialisés ayant suivi des années de formation. L’automatisation des processus de niche et du travail spécialisé dans une solution d’automatisation de table fiable et reproductible peut s’avérer difficile. Contrairement à Mecademic, les autres solutions d’automatisation ont souvent un design complexe, des éléments de manipulation surdimensionnés, ainsi qu’une mise en œuvre matérielle et logicielle complexe. Grâce à son approche axée sur la simplicité, Mecademic minimise ces défis avec une installation mécanique et une interface de programmation simples. Tous nos robots sont dotés d’un contrôleur intégré qui peut facilement accepter des commandes de n’importe quel PC ou PLC sans logiciel ou option supplémentaire.

Applications courantes du Meca500 dans les industries de la bijouterie et de l’horlogerie

Automatisation des chronomètres

 L’automatisation de l’horlogerie robotisée permet d’effectuer simultanément plusieurs tâches complexes, telles que la vérification des performances chronométriques. Par exemple, le robot peut remonter plusieurs mouvements et vérifier leur performance dans différentes positions qui imitent les mouvements d’un poignet humain. D’autres tâches d’assurance qualité consistent à tester la précision de la montre et à détecter les anomalies.

Micro-assemblage de composants minuscules

En matière d’assemblage et d’emballage, aucune pièce n’est trop petite pour nos robots. Notre Meca500 peut manipuler des microcomposants qui sont généralement manipulés au microscope. Regardez cet exemple d’application d’Horosys qui présente sa micro-usine horlogère pour la manipulation et l’assemblage de minuscules composants de montres.

Ponçage et polissage

Les compétences impliquées dans le meulage et le polissage des pierres précieuses sont difficiles à reproduire, ce qui fait de ces applications l’un des défis les plus difficiles à relever en matière d’automatisation de la bijouterie. Nos robots offrent précision et fiabilité dans un format ultra-compact pour réaliser facilement et de manière fiable ces tâches de niche.

Gravure

Les robots Mecademic peuvent travailler avec des éléments trop petits pour une intervention manuelle, ce qui vous permet d’automatiser des tâches trop difficiles à accomplir à la main. L’intégration du robot avec des machines de marquage laser crée un système de gravure flexible qui peut s’adapter à une grande variété de pièces.

Étiquetage

La prise et l’application d’étiquettes nécessitent souvent plus de degrés de liberté que n’en offrent les systèmes cartésiens. Avec leur répétabilité de 5 microns et leurs six degrés de liberté, nos robots sont parfaitement adaptés au positionnement précis des étiquettes.

Les robots Mecademic sont idéaux pour les tâches impliquant la micromanipulation de composants horlogers et bijoutiers. Ils offrent une précision, une flexibilité et une fiabilité inégalées dans un ensemble compact et économe en énergie. En intégrant les robots Mecademic dans votre ligne de production, vous pouvez réduire les coûts, accélérer la production et atteindre des niveaux de qualité plus élevés, tout en complétant l’artisanat humain avec la technologie d’automatisation de l’horlogerie et de la bijouterie.

En savoir plus sur les produits et solutions Mecademic

Vous êtes prêt à découvrir comment nos produits et solutions peuvent augmenter votre rendement de production dans l’espace le plus réduit possible, sans sacrifier la précision ou la portée ?

Découvrez nos produits : https://www.mecademic.com/fr/produits

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Que se passe-t-il lorsque l’on associe le plus petit robot du monde à la vision 3D ?

Automatisation de haute précision pour les manipulations difficiles et les tâches de prélèvement dans les bacs

Rencontrez notre dernière addition au réseau MecaNetwork : CapSen Robotics. CapSen propose des solutions sur mesure pour relever des défis uniques en matière d’automatisation, tels que le prélèvement et la mise en place de petites pièces brillantes, métalliques et autres pièces complexes, et même l’assemblage des pièces.

Comment ? Leur logiciel de vision 3D, de planification de mouvement et de contrôle, CapSen PiC™, donne aux robots l’intelligence spatiale nécessaire pour gérer de telles tâches d’automatisation.

Qu’est-ce que l’intelligence spatiale ?

L’intelligence spatiale associe des techniques de pointe de mise en correspondance de modèles géométriques de CAO à un apprentissage automatique avancé afin d’obtenir une grande précision de détection pour des objets de formes, de tailles et de matériaux différents. Elle est utilisée dans diverses applications de prélèvement et de placement, de gestion des machines et d’exécution des commandes.

CapSen s’est appuyé sur le bras robotisé Meca500 pour automatiser des tâches de manipulation auparavant difficiles pour des clients qui ont besoin d’une grande précision et d’un rendement élevé tout en conservant une grande flexibilité et un faible encombrement. CapSen a également utilisé la caméra Zivid One+ pour fournir la précision de détection 3D requise.

Le logiciel d’intelligence spatiale de CapSen permet au Meca500 de s’automatiser :

  • Identifier et saisir les fixations dans le désordre
  • Saisir et placer les rondelles, en respectant l’orientation correcte, pour faire correspondre les fixations
  • Mise en place d’un ensemble fixation/rondelle dans un kit
  • Ramassage de petits objets métalliques brillants, actuellement d’une taille de 3 mm
  • Et des tâches d’assemblage

Grâce à l’utilisation intelligente du GPU par CapSen PiC, le temps de traitement des images est le meilleur de sa catégorie. Cela permet d’obtenir des cycles ultra-rapides, car le Meca500 ne s’arrête jamais pour attendre des instructions.

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Contrôle du Meca500 avec l’API Allen-Bradley

Alexandre Pérusse est ingénieur d’application chez Mecademic Robotics et se spécialise dans l’intégration d’automates. Dans ce billet, il explique pourquoi les programmeurs d’automates Controllogix et CompactLogix, qui utilisent pour la première fois la robotique, ne devraient pas être intimidés par le Meca500. Le robot Meca500 supporte nativement EtherNet/IP et l’AOI est gratuite.

Bras robotisés Meca500 et automate Allen-Bradley


Après avoir obtenu mon diplôme d’ingénieur en production automatisée à l’ÉTS, j’ai commencé à travailler pour un équipementier de l’industrie de l’emballage en tant que programmeur d’automates programmables, spécialisé dans les systèmes de contrôle Allen-Bradley et B&R. J’y ai travaillé pendant quatre ans.

Au cours de cette période, j’ai été confronté aux défis habituels des constructeurs de machines : l’intégration de nouveaux équipements, les demandes spécifiques et personnalisées des clients et, surtout, la nécessité de respecter les délais de livraison de chaque projet.

Avant de commencer à travailler pour Mecademic Robotics, à part une expérience académique avec des robots ABB, je n’avais jamais travaillé avec des robots industriels. À ma grande surprise, la compréhension des fonctionnalités du Meca500 a été très simple. Les commandes simples que vous pouvez tester dans l’interface web du robot et l’absence d’un langage de programmation propriétaire ont facilité la prise en main. J’ai pu commencer à travailler avec le robot en quelques heures seulement.

Outre son faible encombrement, la principale différence entre le Meca500 et les autres robots industriels réside dans le fait que le Meca500 est toujours esclave d’un contrôleur tiers (un automate ou un ordinateur).

Cela signifie qu’aucune poignée de main compliquée n’est nécessaire. C’est un peu comme contrôler directement une combinaison de guides linéaires et de tables rotatives, mais c’est plus facile et plus intuitif puisque le contrôleur intégré du robot se charge de toute la cinématique complexe et du contrôle des mouvements. Toutes les instructions sont envoyées par le contrôleur tiers plutôt que stockées sur le robot lui-même. De plus, le Meca500 n’utilise pas de langage de programmation propriétaire, ce qui facilite la création ou la modification de votre programme directement sur l’automate.

Ma première mission chez Mecademic a été d’écrire des instructions complémentaires (AOI) pour les contrôleurs Allen-Bradley afin d’aider les utilisateurs d’automates à démarrer encore plus rapidement avec le Meca500. Grâce à mon expérience antérieure, je savais ce dont un programmeur d’automates aurait besoin. Mon objectif était de programmer quelque chose de facile à utiliser et à comprendre, tout en étant suffisamment flexible et modulaire pour s’adapter à différents cas d’utilisation.

Une fois la première version de l’AOI terminée, nous l’avons envoyée à nos utilisateurs bêta et leur avons demandé de la tester avec leurs programmes. Nous avons ensuite apporté des améliorations sur la base de leurs réactions et commentaires. Nous sommes très reconnaissants à ces utilisateurs pour leur contribution !

Enfin, je me souviens que dans mon précédent emploi, chaque fois que j’avais besoin d’une caractéristique ou d’une nouvelle fonctionnalité, la première question que posait mon employeur était : « Combien cela va-t-il coûter ? « Combien cela va-t-il coûter ? » Je devais alors déterminer les licences, le matériel et les options logicielles nécessaires pour utiliser une fonction donnée. Cette recherche pouvait prendre des heures et coûtait généralement des milliers d’euros.

Avec Mecademic, une telle recherche n’est pas nécessaire puisque nous ne facturons rien pour les logiciels. Toutes nos instructions complémentaires, nos API et nos mises à jour de firmware (comme l’ajout récent de la compatibilité Ethernet/IP) sont gratuites.