Dans le but d'identifier les tendances actuelles dans le domaine des technologies de vissage, je me suis rendu au salon AUTOMATICA. La plateforme leader de l'innovation pour l'automatisation des processus de production me semble le bon endroit pour en savoir plus. Dans le Hall A6, stand 310, je trouve la société DEPRAG, dont le stand présente plusieurs innovations intéressantes. Trois slogans attirent mon attention. "Vissages précis et propres – DEPRAG", "Installations manuelles intelligentes – DEPRAG" et "visser des tôles directement – DEPRAG". Il semble que je sois à la bonne adresse, pour obtenir des réponses à mes questions sur les tendances en matière de technologies de vissage. Sur le stand, je rencontre Jürgen Hierold, directeur des ventes de DEPRAG SCHULZ & CO.KG.
Q : Mr Hierold, sauriez-vous me donner des réponses sur les tendances actuelles en matière de vissage ?
R : Oui, vous frappez à la bonne porte. Parce que pour évaluer les tendances actuelles dans ce domaine, il faut également jeter un œil sur le passé. Je travaille dans le domaine des technologies de vissage et de l'automatisation depuis la fin des années 70, donc je peux regarder en arrière sur une expérience relativement longue. En outre, il faut savoir que les technologies de vissage se sont développées de manière hétérogène dans différentes parties du monde, à savoir que les besoins diffèrent entre, par exemple, l'Asie et les États-Unis. Sur le marché américain, des tendances s'étaient ainsi déjà profilées dans les années 80, qui ne sont apparues en Europe que bien plus tard, et vice versa.
Q : De quelles tendances parlez-vous ? Pourriez-vous me citer un exemple concret ?
R : Je me souviens très bien de l'augmentation subite de la demande pour des processus d'assemblage entièrement automatiques. En lien avec une prise de conscience croissante vis-à-vis de la qualité des processus d'assemblage, on a reconnu dans les systèmes d'assemblage entièrement automatiques la possibilité de travailler efficacement et de manière fiable. En d'autres termes : Les gens font parfois des erreurs, et sans recours à des mesures correctives, leur travail n'est pas reproductible. Par exemple, la capacité de réduire les sources d'erreur et d'augmenter la fiabilité d'un procédé grâce à un robot est bien entendu très tentante. Mais malgré les avantages des processus entièrement automatisés pour une fabrication rapide et sûre, lorsqu'il s'agit de modifier régulièrement des paramètres on a également reconnu que les unités entièrement automatisées présentent des limitations par rapport aux méthodes manuelles ou semi-automatisées.
Q : Qu'est ce que cela signifie ? Cette tendance à l'assemblage entièrement automatisé est dépassée ?
R : Il est difficile de répondre à cette question pour oui ou par non. Les systèmes entièrement automatisés sont bien entendu encore d'actualité. Mais on constate effectivement ces dernières années une tendance vers la mise en place de postes de travail manuels intelligents qui associent la flexibilité de l'opérateur humain à la répétabilité des processus. Car contrairement à aujourd'hui, il n'y a encore pas si longtemps l'obtention d'un processus de fabrication fiable et reproductible était fort coûteux. C'est différent aujourd'hui : Des modules standardisés, intelligents assurent la sécurité des processus, ce pourquoi, dans certaines conditions, il peut à nouveau être judicieux et économiquement viable d'introduire un certain nombre postes d'assemblage manuels.
Q : Quels sont les modules intelligents et normalisés dont vous parlez ?
R : Un exemple de composant intelligent est la commande de positionnement en liaison avec un porte-pièces et des capteurs intégrés. Ceci permet de définir la séquence de travail, de la représenter visuellement et d'en assurer le contrôle une fois qu'elle est initiée. Le contrôle de position intérêt développé par DEPRAG se base sur diverses solutions techniques, telles que les bras linéaire de contrôle de position ou différentes versions de portiques pour les applications les plus diverses. Avec la visseuse MINIMAT-EC la fiabilité de procédé est optimale. Au sein de la plage de rendement de chaque broche, le couple, l’angle de vissage, la vitesse de rotation, le temps d'attente et le sens de rotation peuvent être librement programmés et adaptés pour la tâche d'assemblage souhaitée. L’acquisition intégrée du couple et de l’angle, ainsi que la documentation des principaux paramètres, permettent de commander précisément le processus de vissage. La conjugaison du bras linéaire de contrôle de position et de la visseuse EC constitue ainsi un moyen efficace pour coordonner l'exécution du processus. La visseuse ne peut démarrer que si la séquence sélectionnée est respectée.
Q : La tendance vers des postes de travail manuels intelligents est-elle la seule tendance observable actuellement ?
R : Non. Depuis plusieurs années, on assiste au développement progressif des outils de vissage électroniques. Ceux-ci sont de plus en plus fréquemment utilisés dans les travaux d'assemblage. Mais la solution optimale pour une application donnée dépend de divers facteurs. Les visseuses EC sont programmables et contrôlables et répondent en matière de documentation aux exigences rigoureuses des produits de haute qualité, comme par exemple pour l'industrie automobile. C'est grâce à cela que nos visseuses EC-Servo contrôlées par capteurs sont utilisées pour l'installation d'airbags. Les opérations de vissage dans l'industrie automobile sont en effet classées dans les catégories de risque A, B et C en vertu de la directive VDI 2862.
Q : Que sinifient ces catégories de risques, et quelle technologie de vissage utilise-t-on ici ?
R : La catégorie A englobe toutes les assemblages critiques en matière de sécurité, dont la défaillance peut constituer un danger pour la vie et l'intégrité physique. Par conséquent, ces applications exigent la plus grande fiabilité et sécurité possible. Afin de satisfaire aux exigences minimales de cette catégorie, la mesure du couple et de l'angle est obligatoire. Avec les visseuses EC de catégorie B, cette mesure s'effectue par le contrôle du courant moteur. Avec les visseuses de la catégorie C, l’arrêt au couple se fait mécaniquement par déclenchement du limiteur de couple. Les visseuses pneumatiques fiables des séries MICROMAT et MINIMAT sont aujourd'hui encore massivement utilisées dans le monde entier pour une variété de tâches d'assemblage, comme par exemple pour l'assemblage de téléphones mobiles. Dès que le couple préréglé est atteint, le limiteur de couple déclenche. L'écart-type précision couple de cette visseuse est de ± 3 % - une excellente valeur.
Q : On vous sent un peu nostalgique...
R : Haha, pas du dout ! La tendance actuelle vers les outils de vissage électronique est indiscutablement justifiée. Mais il est un fait que les systèmes de vissage pneumatiques sont aujourd'hui encore très utilisés. Mais le fait que les visseuses pneumatiques DEPRAG soient utilisées 10.000 fois plus fréquemment que les autres en dit long. Et c'est souvent pour l'assemblage de produits de haute qualité.
Q : Et quelles exigences doivent être satisfaites pour les outils pneumatiques ?
R : En principe, l'entraînement se fait à l'aide d'électricité ou d'air comprimé. On choisit l'un ou l'autre en fonction des propriétés et des critères inhérents au processus d'assemblage. L'un de ces critères est par exemple la flexibilité : Si l'on doit pouvoir modifier le couple, l'angle, la vitesse ou le sens de rotation, ou encore la profondeur, un système de vissage électronique semble logique. Les solutions de vissage EC sont librement programmables en ce qui concerne les paramètres ci-dessus, et il est facile d'introduire des changements dans le processus de vissage. Si les paramètres sont constants, une visseuse à entraînement pneumatique est généralement suffisante. Un autre point est la sécurité du processus, qui a un effet décisif sur la portée et le coût du système de vissage sélectionné. Les exigences de fiabilité et de sécurité doivent être clairement définies à l'avance. Dans certaines applications, une transmission de signaux est suffisante, tandis que pour d'autres toutes les étapes d'assemblage doivent être correctement documentées. Ces systèmes de vissage intelligents sont utilisés principalement sur les visseuses EC. D'autres critères sont la précision du couple, l'acquisition des données de fonctionnement et le contrôle statistique du processus. Pour en tenir compte, il faut des systèmes de vissage en mesure de communiquer avec un système de stockage de données de processus parent et d'appliquer les critères imposés par les spécifications. Les technologies EC et EC-Servo se prêtent également à ces exigences. Les deux systèmes permettent l'enregistrement des valeurs de couple et d'angle obtenus. Vu sous cet angle, tout tends à favoriser la technologie EC/ EC-Servo. Cependant, il faut également tenir compte des besoins d'investissement
R : C'est un point intéressant. Quel est le coût d'acquisition des visseuses pneumatiques par rapport aux autres ?
Q : Si vous optez pour un système de vissage à entraînement électrique, cela vous reviendra environ cinq fois plus cher qu'un système pneumatique. Avec les systèmes de vissage contrôlés par capteur, les coûts sont même dix fois plus élevés. La différence de coût entre les différentes technologies est donc relativement importante et devrait être prise en compte au moment de la sélection.
R : Je ne vous le fais pas dire. Mais si on laisse de côté les coûts d'achat, les coûts d'exploitation des systèmes à air comprimé sont également très élevés, non ?
Q : Effectivement, l'air comprimé est cher. Mais ceci ne devrait pas être déterminant dans le choix du système. Pour évaluer les coûts d'exploitation, il ne faut pas seulement considérer le mode d'entraînement, mais également tous les autres coûts sur le cycle de vie complet. Par ailleurs, le cycle de travail efficace du moteur est souvent très faible lors du vissage, et l'énergie réellement consommée est également beaucoup plus faible que ce que suggère la puissance nominale. Les coûts d'exploitation incluent ainsi non seulement la consommation d'énergie, mais également les frais de maintenance et de réparation. Or dans ce domaine, les visseuses pneumatiques présentent l'avantage de se prêter à une maintenance en interne simple et économique. Les visseuses EC exigent quant à elles habituellement du personnel qualifié et des équipements de mesure spécifiques. Il ne faut pas oublier ceci : les visseuses EC/EC-Servo ne sont pas seulement des outils de montage, mais aussi des équipements de mesure. Et les appareils de mesure, s'ils sont intégrés conformément à norme EN ISO 9001/2000, doivent être régulièrement vérifiés et calibrés. Les visseuses pneumatiques sont très durables en usage industriel continu et insensibles aux conditions externes. On nous amène fréquemment pour maintenance des visseuses qui sont en usage depuis plus de 30 ans et ont déjà des millions d'opérations de vissage derrière elles.
R : On y voit déjà tout de suite plus clair. Comment voyez-vous l'avenir, quelles tendances se profilent à l'horizon ?
Q : L'assemblage par vis demeure une opération délicate. La tendance "Industrie 4.0" et la mise en réseau de l'ensemble des procédés industriels est clairement un défi qui va nous occuper dans les prochaines années La portée de cette tendance n'est pas encore pleinement mesurée, mais elle vise globalement l'informatisation des industries traditionnelles, telles que les technologies de production. Logistique, stockage, achats - une mise en réseau intégrale de tous les domaines et processus aussi bien internes qu'externes, à laquelle participent clients et/ou partenaires commerciaux. Les usines modernes en sont rendues plus intelligentes, efficaces, adaptables et durables. C'est par exemple le cas des Manufacturing Execution Systems (MES). Pour permettre cette mise en réseau, une production transparente est nécessaire. Le fondement de cette approche est une collecte et un stockage exhaustif des données d'exploitation des machines (MDE / BDE). Si tout cela fonctionne, alors, dit-on, l'industrie 4.0 sera la quatrième révolution industrielle. Le suspense est entier !
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