Mouser Blog | France

Améliorer la qualité des produits et la sécurité à l'ère de l'automatisation industrielle

(Source : greenbutterfly/Shutterstock.com)

Les technologies d'automatisation industrielle n'ont cessé d'innover et d'évoluer au cours de ces deux dernières années. Selon les experts, l'automatisation industrielle dépassera la barre des 300 milliards de dollars de revenus d'ici à 2027. Ils attribuent en grande partie cette croissance aux progrès technologiques réalisés tels que la détection de quantités infimes d'éléments traces. La fabrication s'est intensifiée dans plusieurs industries, dont la plupart font l'objet de réglementations strictes en matière de sécurité et de qualité, notamment les produits automobiles, électroniques, médicaux et électroménagers. L'intégration de la robotique, de l'internet industriel des objets (IIoT), de l'intelligence artificielle (IA) et des automates programmables industriels (API) rendent possible cette avancée considérable. Dans ce blog, nous examinons comment les innovations dans les technologies de l'automatisation industrielle sont employées dans les divers procédés de fabrication afin d'améliorer la durée du cycle de fabrication, de fournir une qualité de produit homogène et de limiter les risques encourus par les ouvriers.

Les types d'automatisation industrielle

L'automatisation industrielle utilise les machines pour réaliser des tâches répétitives dans les sites de production. Ces tâches peuvent pour certaines présenter des risques pour la main d'œuvre, comme la manutention d'objets lourds, la manipulation de matériaux dangereux, ou le travail sous des températures extrêmes. Une fois qu'un processus est automatisé pour réaliser une tâche, un ensemble de technologies d'automatisation industrielle vient guider les machines et les robots, par le biais de la logique et de la programmation, pour les faire fonctionner ou leur faire réaliser des tâches plus rapidement et plus efficacement avec moins d'intervention humaine. Découvrons comment les technologies d'automatisation industrielle sont déployées dans différents procédés de fabrication.

L'automatisation des processus robotiques

L'automatisation des processus robotiques porte essentiellement sur l'automatisation des tâches et des processus assistés par ordinateur les plus ordinaires. Elle utilise la vision par ordinateur et l'apprentissage automatique pour automatiser ces tâches répétitives à haut volume qui peuvent être monotones pour la main d'œuvre. Ce processus robotique permet aux employés de se concentrer ainsi pleinement sur des tâches ou des processus plus dynamiques que les robots ne peuvent pas reproduire du fait que ces tâches ne répondent pas à une série de règles ou de signaux prédéfinis à suivre à la lettre à chaque fois.

L'automatisation fixe

L'automatisation fixe ou rigide est mise en place pour la production répétitive qui nécessite une rotation rapide. Dans les sites de production équipés de systèmes d'automatisation fixe, tous les équipements de production devront être reprogrammés et même déplacés pour s'adapter au modèle de produit. Reposant sur un outillage fixe, elle présente l'avantage d'une fabrication très rapide. Elle permet donc une production homogène, rentable et nécessitant peu d'intervention humaine.

L'automatisation programmable

L'automatisation programmable répond à la nécessité de personnalisation. Les lots de production peuvent différer légèrement ou considérablement les uns des autres en fonction du degré de reprogrammation des équipements. Une machine à commande numérique est un bon exemple d'automatisation programmable. La machine-outil est contrôlée par le programme informatique, lequel dispose de différents modèles de produits programmés que l'employé doit sélectionner. Dans le procédé de fabrication le plus simple, un ouvrier peut sélectionner un modèle de produit et la durée du cycle de production.

L'automatisation flexible

Comme son nom le suggère, la flexibilité est au cœur de ce type d'automatisation. Ainsi, les cycles de production peuvent être changés rapidement et facilement en fonction des besoins et des demandes des consommateurs. Les machines automatisées de manière flexible sont programmées par le biais d'une interface informatique afin de créer des produits personnalisés en petites à moyennes séries. L'automatisation flexible peut réduire le temps d'arrêt entre les cycles car le changement intervient par le biais de la reprogrammation informatique et non par un changement d'équipement ou de matériel.

L'automation industrielle : L'homogénéité, la fiabilité et la sécurité

L'automatisation industrielle présente entre autres avantages celui de fournir une qualité de produit homogène. Un robot ou une machine peut réaliser des tâches répétitives avec précision et fournir la même qualité de résultat. En outre, les usines automatisées qui réalisent régulièrement un suivi et des contrôles de leurs équipements et qui ont une stratégie de maintenance prédictive en place bénéficient d'un taux d'immobilisation de machines plus faible, d'une productivité améliorée, de durées de cycle produit améliorées et de risques d'accident réduits. En mettant en place ces mesures de maintenance, les ouvriers sont libres de réaliser des contrôles de qualité pour s'assurer que tout fonctionne correctement. Néanmoins, ce niveau d'automatisation industrielle dépend de nombreuses interconnexions pour pouvoir fonctionner correctement. Les systèmes d'interconnexion à ligne centrale de 1,0 mm et de 2,00 mm AMPMODU de TE Connectivity (figure 1) offrent une conception de contact à double faisceaux avec une connexion électronique fiable et sécurisée même dans les environnements les plus exposés aux chocs et aux vibrations. Ces connecteurs sont parfaitement adaptés à plusieurs applications industrielles, notamment les API, les panneaux de contrôle, la robotique, l'instrumentation et les équipements de test.

Figure 1 : Les systèmes d'interconnexion à ligne centrale de 1,0 mm AMPMODU de TE Connectivity présentent une conception de contact à double faisceaux pour garantir une connexion électrique très fiable dans les environnements qui sont exposés aux chocs et aux vibrations. (Source : Mouser Electronics)

Les robots collaboratifs de l'Industrie 4.0 (les cobots) sont conçus pour fonctionner aux côtés des employés dans un espace défini. Les cobots peuvent assister les ouvriers en supprimant les contraintes que représentent les mouvements répétitifs d'une partie du procédé de fabrication qui nécessite que les matériaux soient coupés, positionnés ou manipulés de la même manière à chaque fois. Accompagnant les ouvriers dans leurs tâches quotidiennes, les cobots contribuent à prévenir les troubles musculo-squelettiques. Les cobots doivent être équipés d'indications visuelles permettant de signaler aux ouvriers lorsque le robot fonctionne en mode collaboratif. Une surveillance de la vitesse et de la séparation, et une limitation de la puissance et de la force sont également indispensables pour garantir la sécurité des ouvriers. Afin de concevoir ce niveau de protection dans l'espace de travail, les ingénieurs ont besoin d'interconnexions solides, fiables, compactes et flexibles, comme le connecteur D-2970 Dynamic Series PCB de TE Connectivity (Figure 2). Ces connecteurs vont même plus loin, en disposant d'un levier de verrouillage avec un retour de couplage audible et tactile pour garantir un couplage sécurisé et une force d'insertion plus faible, permettant aux utilisateurs de relâcher les câbles sans se blesser le bout des doigts. Un boîtier IP20 avec protection des doigts évite également tout contact accidentel avec des composants sous tension. Ces connecteurs sont conçus pour prendre en charge la plupart des applications d'automatisation industrielle.

Figure 2 : Le connecteur D-2970 Dynamic Series PCB de TE Connectivity intègre des fonctionnalités de sécurité pour protéger les ouvriers lorsqu'ils verrouillent ou déverrouillent le dispositif. (Source : Mouser Electronics)

En conclusion

Les avancées récentes dans les technologies de l'automatisation industrielle comme l'intégration de l'IIoT, de la robotique et de l'IA ont boosté la production industrielle dans un large éventail de marchés verticaux, générant ainsi des milliards de dollars de revenus pour les sociétés manufacturières. Toutes ces améliorations de l'automatisation industrielle se sont traduites par une meilleure disponibilité des machines de production, une amélioration de la qualité des produits et un renforcement de la sécurité des ouvriers. Elles ont également doté les entreprises manufacturières de la flexibilité nécessaire pour capitaliser sur les cycles de production plus courts sans impacter la qualité du produit. Aujourd'hui, l'automatisation homogène, fiable et sécurisée suit le rythme de la demande tout en produisant des produits de qualité, pour le plus grand bonheur des consommateurs.