De nombreux produits que vous utilisez au quotidien sont constitués de composants plus petits. Pour être fonctionnels, ils doivent être assemblés. Traditionnellement, ce processus nécessitait une intervention humaine. Les progrès de la robotique font des robots d'assemblage une option pour les fabricants qui cherchent à optimiser leurs lignes de production.

Un défi pour les fabricants novices en automatisation est de comprendre quand il est judicieux d'automatiser. De plus, les fabricants bénéficient souvent d'un retour sur investissement considérable en robotique. Dans cet article, vous découvrirez quand il est judicieux d'automatiser votre processus d'assemblage, où vos retours sur investissement peuvent être réalisés et comment démarrer.

Dans cet article :

• Quelles industries utilisent des robots d’assemblage ?
• Quand automatiser le processus d'assemblage
• Comment choisir le robot d'assemblage à utiliser
• Considérations relatives aux coûts

Quelles industries utilisent des robots d’assemblage ?

Les produits assemblés sont présents dans un large éventail d'industries. De ce fait, les robots d'assemblage sont utilisés dans de nombreux secteurs. Ces robots peuvent assembler de petits composants de circuits imprimés et des châssis de véhicules lourds. Voici quelques exemples d'industries qui utilisent aujourd'hui des robots d'assemblage :

• Automobile
• Médical
• Électronique
• Société de métaux
• Entreprise de plastique
• Entreprise de produits alimentaires et de boissons

Ce ne sont là que quelques exemples. Tout fabricant assemblant des composants pourrait potentiellement utiliser cette technologie. Mais quels sont les avantages de l'assemblage automatisé ?

Avantages de l'automatisation du processus d'assemblage

Les entreprises choisissent souvent d’automatiser le processus d’assemblage pour plusieurs raisons :

• Débit accru
• Sécurité et ergonomie
• Répétabilité accrue

Quand automatiser le processus d'assemblage

Pour les entreprises qui débutent dans l'automatisation, la question du moment opportun peut s'avérer complexe. Les projets d'investissement comportent toujours des risques. Comprendre quand automatiser peut vous aider à vous lancer dans un projet de robotique en toute confiance. Les entreprises ont tendance à opter pour l'automatisation de l'assemblage dans les cas suivants :

• Ils nécessitent un débit accru
• La tâche est dangereuse ou peut entraîner des blessures
• Ils doivent réduire leurs frais généraux
• Ils connaissent une qualité de production inégale

Débit

Les robots surpassent souvent largement le travail humain. Les tâches d'assemblage ne font pas exception à la règle. Les fabricants qui assemblent des produits ont souvent des quotas élevés à atteindre. Les robots d'assemblage sont un moyen d'augmenter les volumes de production. Les fabricants sont souvent confrontés à des problèmes de goulots d'étranglement. Il s'agit d'une situation où une partie spécifique d'un processus ralentit la productivité globale de l'ensemble. Prenons l'exemple d'une usine d'embouteillage. Sur une ligne donnée, une bouteille doit être remplie, bouchée et étiquetée. Supposons que le processus de bouchage soit manuel et ne puisse actuellement produire que 45 pièces par minute (PPM). Le reste de la ligne, en revanche, pourrait potentiellement fonctionner à 120 PPM. L'automatisation du processus de bouchage vous permet d'exploiter pleinement ce potentiel supplémentaire et d'augmenter les revenus de votre installation.

Sécurité

L'une des raisons pour lesquelles les entreprises automatisent leurs tâches est que les tâches d'assemblage peuvent entraîner des blessures. C'est particulièrement vrai lorsque les composants sont très grands ou minuscules. Les composants lourds présentent des risques évidents pour la sécurité. Les opérateurs peuvent se blesser en déplaçant de grandes pièces. Les petites pièces posent également problème. L'assemblage de circuits imprimés est un bon exemple des risques pour la sécurité liés aux petites pièces. Les blessures ergonomiques courantes incluent :

• Fatigue oculaire
• Élongation musculaire
• Inhalation de fumées
• Empiètements

Les robots d'assemblage éliminent les risques de blessures pour les opérateurs liés à ces tâches. Des économies peuvent être réalisées en évitant les temps d'arrêt, les frais médicaux et les amendes liés aux accidents du travail.

Réduction des coûts

Les chaînes de montage engendrent de nombreux coûts. Le principal est celui de la main-d'œuvre. Ce coût peut fluctuer selon le pays, mais il constitue toujours un facteur majeur dans le coût des marchandises. Il faut également tenir compte du coût des matières premières, ainsi que de certains coûts cachés. Parmi ces coûts, on trouve les coûts de formation, la réduction de la production due aux congés payés et, dans certains cas, les frais de santé. Les chaînes de montage entièrement automatisées éliminent la main-d'œuvre et les coûts cachés, car les robots ne nécessitent ni salaires ni avantages sociaux. Cela permet une production plus efficace et plus performante. De nombreux fabricants réaffectent ce capital humain à des tâches plus difficiles à automatiser, où les employés peuvent être plus productifs.

Un robot représente un coût initial élevé et des frais de maintenance tout au long de sa durée de vie. Cependant, dans l'idéal, les projets robotiques peuvent générer un retour sur investissement net en 12 à 18 mois. C'est particulièrement vrai pour les projets d'automatisation standardisés dotés de solutions robotiques éprouvées. Les projets d'automatisation expérimentaux ou complexes risquent de ne pas atteindre ces objectifs de retour sur investissement. Il est important d'aborder ces préoccupations avec votre intégrateur afin de comprendre les risques.

Qualité de production constante

Les systèmes automatisés sont plus répétables dans leurs mouvements que les humains. Leurs performances sont rendues possibles grâce à leur programmation. Les robots sont conçus pour suivre un ensemble d'instructions. Lorsque les tâches sont prévisibles et répétitives, les robots peuvent exceller. Cette caractéristique leur permet de fabriquer des produits plus homogènes, ce qui se traduit par moins de défaillances et moins de produits non conformes aux contrôles qualité.

Comment choisir le robot d'assemblage à utiliser

Chaque tâche d'assemblage implique des besoins spécifiques. Ces exigences déterminent souvent le choix du robot. Heureusement, chaque type de robot est capable d'effectuer des opérations d'assemblage. Cependant, chaque robot ne peut pas effectuer toutes les tâches d'assemblage. Les facteurs clés qui déterminent le choix du robot sont les suivants :

• Complexité de l'assemblage
• Charge utile et portée
• Vitesse

Les assemblages complexes nécessitant de la flexibilité constituent un excellent choix pour les robots six axes. Ceci est dû à leur amplitude de mouvement exceptionnelle et à leur capacité à atteindre des angles difficiles. Les robots collaboratifs sont un exemple de robot six axes pouvant être déployé à proximité des personnes.

Les applications nécessitant une charge utile élevée et/ou une grande portée sont souvent difficiles pour la plupart des types de robots. Des variantes comme le Delta et le SCARA sont souvent plus petites et moins puissantes. Elles sont donc mieux adaptées aux applications de petite taille. Il est essentiel de comprendre la charge utile et la portée requises pour accomplir votre tâche. Les erreurs peuvent être coûteuses.

La vitesse requise pour accomplir une tâche est un autre facteur important. Tous les robots ont la capacité d'être rapides. Certains types de robots se situent certainement dans la catégorie des robots rapides. Le robot delta en est un parfait exemple. Grâce à sa construction, il peut atteindre les vitesses les plus élevées. Il est également extrêmement réactif aux changements de direction. Il est idéal pour les applications à faible charge utile et à grande vitesse. Un cobot est un mauvais choix pour une application très rapide. Leur vitesse est généralement limitée pour des raisons de sécurité.

Vous avez du mal à choisir le robot qui vous convient ? Notre réseau de conseillers indépendants peut vous aider à faire le bon choix.

Considérations relatives aux coûts

Enfin, vous devez déterminer si le prix est approprié. Le coût des systèmes robotisés d'assemblage peut varier considérablement, de 10 000 $ US à plus de 100 000 $ US. Les principaux facteurs à prendre en compte sont :

• Complexité du projet
• Type, marque et taille du robot
• Exigences de sécurité

Les projets plus complexes sont toujours plus coûteux. Ils peuvent nécessiter plusieurs robots, des systèmes de vision ou l'intégration à des équipements existants. Cela implique davantage de matériel et de main-d'œuvre pour intégrer le système. Les coûts varient d'une marque à l'autre, et encore plus d'un type de robot à l'autre. De plus, les coûts augmentent avec la taille du robot. Les tâches d'assemblage importantes nécessitent des équipements plus volumineux et plus coûteux. Les équipements de sécurité supplémentaires sont souvent oubliés lors de l'estimation des coûts. Les robots peuvent être dangereux pour les humains. Des équipements de sécurité doivent être utilisés pour protéger les opérateurs de ces dangers. Les coûts de sécurité incluent notamment :

• Cages de sécurité
• Rideaux lumineux
• Scanners de sécurité
• Relais de sécurité et verrouillages
• Automates de sécurité dédiés