Défi
- Un système de transfert linéaire aérien à accumulation destiné aux usines d’assemblage contemporaines, qui soit capable d’améliorer la maintenabilité, les performances et l’adaptabilité aux exigences futures.
Solutions
Résultats
- Rationalise l’approche de l’assemblage multi-modèles
- Facilite la configuration avec une solution préfabriquée
- Réduit au minimum le nombre de composants et simplifie la maintenance
- Améliore la flexibilité grâce à une conception modulaire
Dans n’importe quel atelier de carrosserie automobile, le transfert précis et efficace des sous-ensembles du point A au point B est critique. Mais obtenir la cadence optimale n’est pas seulement une question de vitesse. Il faut une stratégie de convoyage qui prenne en compte les temps d’arrêt de certains systèmes sans ralentir la production des autres.
« La fabrication n’est pas parfaite », déclare Kevin Laurence, directeur du groupe de technologies de pointe KUKA Systems. « Vous n’aurez jamais une pièce arrivant à une station et partant d’une autre à la même cadence. Les problèmes potentiels sont trop nombreux. »
Les zones d’accumulation résolvent ce problème et permettent aux usines d’atteindre les objectifs de production en dépit des obstacles potentiels. Grâce à des convoyeurs à accumulation, les zones d’accumulation permettent à un système d’en alimenter un autre à un rythme constant et de stocker la production d’un système si la consommation ralentit ou s’arrête plus loin sur la chaîne.
Mais ces dernières années, alors que les ateliers de carrosserie ont évolué vers un assemblage multi-modèles et ont commencé à prendre en charge la production de plus de sous-systèmes, l’accumulation traditionnelle n’a souvent pas été à la hauteur.
« Ces systèmes d’accumulation se sont simplement développés au-delà de leur but initial », explique Kevin Laurence. « Le système qui était censé maintenir le fonctionnement de l’usine n’avait pas l’agilité nécessaire et devenait lui-même une source d’arrêts. »
Pour gérer les réalités de l’usine d’assemblage contemporaine, KUKA Systems North America a récemment développé le système de transport linéaire aérien à accumulation KS BOLT. KUKA Systems North America fait partie de la société allemande KUKA AG, le premier fournisseur mondial de systèmes de production dans l’industrie automobile.
Le système KS BOLT se démarque radicalement des configurations de convoyage « over/under » classiques.
À la différence de l’accumulation conventionnelle, qui utilise le transport à friction, le KS BOLT s’appuie sur la technologie de chariot à commande indépendante de MagneMotion®, une société du groupe Rockwell Automation. Le système comporte des convoyeurs intelligents QuickStick®.
Constitué d’un moteur linéaire et d’une commande de moteur intégrée, le système QuickStick utilise des capteurs de position intégrés pour permettre la commande indépendante des différents chariots sur un rail en circuit fermé. Les accélérations, décélérations, vitesses et positions sont programmables.
« La technologie de moteur linéaire fait du KS BOLT un système très intelligent », déclare Kevin Laurence. « Comme les capteurs de position sont intégrés au moteur, vous connaissez précisément la position de chaque chariot et chaque élément à tout moment. »
À l’inverse, les convoyeurs conventionnels s’appuient sur des capteurs de proximité externes pour surveiller le mouvement des palettes sur le tapis, mais sont incapables de commander ou de suivre des charges individuelles. D’autre part, alors que les convoyeurs conventionnels fonctionnent dans un seul sens, le KS BOLT est bidirectionnel.
« Le mode bidirectionnel est particulièrement utile lorsque les systèmes de production et de consommation sont désynchronisés », fait savoir Kevin Laurence. « Comme le système intelligent connaît toujours l’emplacement de tous les éléments, il peut transporter automatiquement, et de manière indépendante, le modèle approprié selon les besoins. »
Le KS BOLT est aussi une solution efficace qui facilite l’enchaînement approprié des opérations dans les usines multi-modèles. Pour contribuer à obtenir l’ordre approprié des éléments pour chaque véhicule, de nombreuses usines mettent en place des bancs de sélectivité, avec des moyens de transport séparés acheminant les éléments pour chaque modèle.
« Une usine d’assemblage peut remplacer les bancs de sélectivité et les convoyeurs distincts par un système KS BOLT unique, grâce à ses capacités de suivi exceptionnelles », explique Kevin Laurence.
Modulaire de par sa conception, le système KS BOLT est également pensé pour une maintenance facilitée.
« Fondamentalement, les défaillances potentielles sont fortement réduites sur un système KS BOLT, car il y a très peu de composants », déclare Kevin Laurence.
Le KS BOLT inclut un rail en aluminium extrudé, la technologie de moteur linéaire QuickStick à semi-conducteur, des chariots sans maintenance et des ensembles roues-galets.
« Les fluctuations de puissance absorbée des moteurs linéaires fait l’objet d’une surveillance indépendante afin de permettre la maintenance prédictive », explique Kevin Laurence. « Dans les rares cas où le remplacement d’un moteur est nécessaire, le KS BOLT envoie des alertes via le système de commande. »
Et si des galets ou une roue nécessitent une réparation, le système signale précisément le chariot concerné. À la différence des systèmes à friction, les composants réparables sont facilement accessibles de l’extérieur du rail.
La véritable beauté du KS BOLT réside peut-être dans son adaptabilité à une multitude d’applications industrielles et à de futures exigences de fabrication.
« Il convient d’avoir à l’esprit que ce système ne se limite pas aux usines d’assemblage automobile », déclare Kevin Laurence. « Il constitue le choix idéal pour une multitude de scénarios. »
Indépendamment du secteur industriel, la conception modulaire permet aux clients d’ajouter facilement plus de sections de rails ou de modifier la configuration de rails pour une autre application.
« Les convoyeurs à accumulation étaient traditionnellement onéreux, car chaque nouvelle usine ou application nécessitait un nouveau système », indique Kevin Laurence. « Nous avons changé cette approche. Nous pensons que le KS BOLT est le seul convoyeur dont vous aurez besoin. »
