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Audi stimule l'innovation dans l'atelier
Au début, j'appréhende d'entrer dans la chambre laser. Ses diodes de 13 kilowatts émettent des décharges d'énergie suffisamment puissantes pour faire fondre le métal. Pour le moment, ils sont prêts à rejoindre le toit et le cadre mural d'une berline Audi A3. Mais l'ingénieur de l'usine Audi d'Ingolstadt, en Allemagne, insiste pour que je voie de près la couture soudée au laser invisible sur le point d'être réalisée, y compris un minuscule coude, d'à peine cinq millimètres de diamètre, qui empêche la carrosserie de la voiture de se corroder lorsqu'elle est exposée aux éléments. .
La coque de la voiture se trouve au centre de la chambre et est entourée de bras robotiques, dont l'un vise ce qui ressemble à un fer à souder. Le processus de brasage au laser, comme beaucoup d'autres sur le sol de l'usine de 540 000 pieds carrés, est automatisé et sécurisé derrière des barrières ou dans une chambre fermée. Plus tard, quand je vois des gens à l'intérieur de l'usine, ils ont tendance à pédaler dans les longs couloirs impeccables sur des vélos rouges.
Hubert Hartmann, responsable de l'atelier de carrosserie A3 à Ingolstadt, l'appelle l'usine la plus moderne de son genre. C'est comme une montre suisse, avec le même niveau de précision, dit-il alors que les machines tournent à proximité avec une précision préprogrammée. Alors que la plupart des usines automobiles utilisent des robots pour le soudage et d'autres tâches dangereuses, Audi associe un haut niveau d'automatisation à une multitude d'autres technologies de fabrication avancées, notamment des lasers à faible puissance pilotés par des capteurs optiques ; collage et soudage combinés innovants, qui permettent d'économiser à la fois du temps de production et du poids de la voiture ; et le freinage régénératif dans les systèmes de levage et de convoyage pour réduire les coûts énergétiques.
Malgré des salaires relativement élevés, de longues vacances et des lois et réglementations du travail strictes, l'Allemagne reste un leader mondial dans de nombreux secteurs manufacturiers. L'année dernière, les exportations automobiles et industrielles ont aidé le pays à afficher un excédent commercial record de 198,9 milliards d'euros (269 milliards de dollars). Une raison : l'automatisation. La fabrication automobile allemande contemporaine exploite des technologies de fabrication avancées pour augmenter la productivité et les profits. En conséquence, l'emploi manufacturier a chuté. Entre 1970 et 2012, la proportion de l'emploi allemand dans le secteur manufacturier a diminué de moitié, à environ 20 % (près du double de la part des États-Unis).
Dans l'atelier de carrosserie A3 d'Audi à Ingolstadt, les robots sont à peu près en nombre égal aux 800 employés. Ils effectuent la plupart des travaux lourds, ainsi que le soudage et le collage par points potentiellement dangereux, et les tests fastidieux et répétitifs. Pour Bernd Mlekusch, responsable de la production de développement technologique chez Audi, les avantages de l'automatisation comprennent une productivité beaucoup plus élevée et une demande réduite de travailleurs non formés. En même temps, on a de plus en plus besoin de travailleurs mieux formés et plus spécialisés, dit-il. Les travailleurs allemands de l'automobile, et les travailleurs allemands de l'industrie en général, sont déjà bien mieux payés que leurs homologues américains.
Hubert Hartmann d'Audi l'appelle l'usine la plus moderne de son genre : c'est comme une montre suisse, avec le même niveau de précision.
Les machines INTA et Group Framer d'Audi illustrent le passage à l'automatisation. INTA ou Ingolstadt culture automatisée , est un processus d'assemblage de porte entièrement automatisé qui utilise une gamme de capteurs, de bras robotisés et d'ascenseurs. Lorsqu'une carrosserie A3 est abaissée en place, un capteur détermine quelle version de la voiture - deux ou quatre portes - arrive sur la ligne. Un ensemble de bras robotiques adapte ensuite les charnières au corps tandis qu'un autre ensemble sélectionne les bonnes portes et se prépare à les monter sur les charnières. Jusqu'en 2012, cela se faisait manuellement, explique Carsten Fischer, responsable des pièces complémentaires, telles que les portes, à l'usine.
L'encadreur de groupe, qui fait son travail au milieu du processus d'assemblage du corps, est moins ballet et plus musclé. Il attache les grandes structures, comme les cadres des parois latérales, pour construire ce que nous reconnaîtrions tous comme la carrosserie d'une voiture. En quelques secondes, environ 80 points de soudure sont réalisés par neuf bras robotiques se déplaçant dans et autour d'un engin métallique de 18 tonnes qui maintient les différentes pièces ensemble. L'encadreur du groupe le fait sans aucune intervention humaine et, grâce à l'utilisation de capteurs et de composants qui s'ajustent automatiquement, peut basculer entre trois modèles de voitures différents à la volée au fur et à mesure qu'ils arrivent sur la ligne.
Audi travaille avec KUKA, un important fabricant de robots industriels basé à 84 kilomètres à Augsbourg, qui à son tour travaille avec la Fraunhofer Society, un groupe de plus de 60 instituts de recherche appliquée, financés conjointement par l'industrie et le gouvernement, dont l'objectif est de faciliter la une sorte de recherche prospective qu'une petite ou moyenne entreprise pourrait ne pas être en mesure de financer seule. Les innovations issues des projets Fraunhofer se répercutent sur l'ensemble de l'industrie, et les experts attribuent à ce réseau de petites et grandes entreprises et de groupes de recherche public-privé le mérite d'avoir aidé l'industrie allemande à prospérer à une époque de concurrence mondiale intense.
Les relations stimulent l'innovation mais, surtout, contribuent également à consolider les normes nécessaires à l'adoption généralisée de ces innovations, explique Andreas Müller, qui gère la technologie RFID chez Bosch, une autre entreprise impliquée dans l'automatisation des usines.
L'un des projets sur lesquels Bosch travaille est une initiative du gouvernement allemand visant à utiliser des capteurs et des logiciels pour créer des usines encore plus intelligentes. L'idée est de prendre l'automatisation des processus individuels dans un endroit comme l'usine d'Audi et de l'étendre afin que chaque boîte d'expédition, composant et station de fabrication enregistre et partage des données, explique Müller. Les usines hautement automatisées d'aujourd'hui partagent des données principalement au sein d'un seul processus ou sur un seul étage d'usine, par exemple, entre une machine qui scanne une voiture pour déterminer son type de carrosserie et une seconde machine qui sélectionne un outil de la bonne taille pour ce type de carrosserie. L'initiative du gouvernement vise à aller beaucoup plus loin.
La vision est que les données de chaque étape de la production ne passeront pas simplement d'un atelier à un autre au sein d'une entreprise, comme de l'atelier de carrosserie d'Audi à son atelier de peinture, mais finiront par transiter entre différentes entreprises partenaires, optimisant ainsi le processus de production sans intervention humaine. en modifiant les vitesses, en prédisant quels composants sont susceptibles d'avoir été endommagés lors de l'expédition ou de l'outillage, en modifiant l'ordre dans lequel les articles sont construits et en réorganisant les pièces auprès des fournisseurs.
Les voitures d'Audi ne sont pas entièrement construites par des ordinateurs et des robots, bien sûr. Alors que je passe devant une zone où les gens attachent des garde-boue, des ailes arrière et quelques autres pièces, l'un des ingénieurs qui accompagne ma visite m'explique que certaines étapes de la production physique nécessitent encore beaucoup de main-d'œuvre, que ce soit en raison de la taille ou de l'emplacement des pièces. impliqués ou la nécessité d'effectuer certaines tâches avec une précision que les robots ne sont pas en mesure d'atteindre actuellement.
Jusqu'à présent, les robots ne peuvent pas faire ces travaux spécialisés, explique l'ingénieur, mais, ajoute-t-il, nous y travaillons.