Depuis de nombreuses années, le polissage, le meulage, le ponçage et le polissage dépendent fortement de travailleurs qualifiés.
Dans les usines du monde entier, les opérateurs passent de nombreuses heures chaque jour à côté des bandes abrasives, des meules de polissage, des ponceuses et des stations de polissage. Ils utilisent leur expérience pour contrôler la pression, l’angle, la vitesse et le mouvement.
Cette méthode traditionnelle peut produire de bons résultats.
Cependant, la fabrication évolue.
Les coûts du travail augmentent. Il est de plus en plus difficile de trouver des artisans polisseurs qualifiés. Les clients exigent une qualité de surface plus stable. Les calendriers de production sont de plus en plus serrés. Dans le même temps, les usines sont sous pression pour améliorer la sécurité, réduire les reprises et accroître l’automatisation.
En raison de ces défis, de plus en plus de fabricants commencent à passer du polissage manuel auautomatisation du polissage robotisé.
Les systèmes de polissage robotisés sont désormais utilisés pour les robinets, les poignées de porte, les pièces automobiles, les pièces moulées en aluminium, les produits en acier inoxydable, les appareils sanitaires, les composants de meubles, les pièces de machines et de nombreux autres produits métalliques.
L’objectif n’est pas simplement de remplacer les travailleurs par des robots.
L’objectif principal est de créer un processus de finition plus stable, efficace, sûr et contrôlable.
Alors pourquoi de plus en plus de fabricants font le changement ?
La réponse est liée à plusieurs changements importants qui surviennent dans l’industrie manufacturière.
Le polissage manuel a toujours dépendu de l'expérience
Le polissage semble simple à distance.
Un travailleur tient une pièce contre une meule de polissage en rotation ou déplace un outil de meulage sur une surface.
Mais en réalité, la finition des surfaces est un processus complexe.
Le travailleur doit comprendre plusieurs choses à la fois.
Quelle pression faut-il appliquer ?
Quel angle faut-il utiliser ?
À quelle vitesse le produit doit-il se déplacer ?
Combien de temps chaque surface doit-elle être polie ?
Quel abrasif faut-il utiliser en premier ?
Quand le travailleur doit-il passer à une meule de polissage plus fine ?
Une pression trop forte peut endommager la pièce.
Une pression trop faible peut ne pas retirer suffisamment de matière.
Un mauvais angle peut créer des marques visibles.
Polir une zone trop longtemps peut modifier la forme de la pièce ou créer une chaleur excessive.
Les opérateurs expérimentés acquièrent ces compétences au fil du temps.
Cela signifie que les usines de polissage traditionnelles dépendent souvent d’un petit nombre de travailleurs hautement qualifiés.
Cela crée un risque commercial majeur.
Si ces travailleurs partent, prennent leur retraite ou deviennent indisponibles, la qualité de la production peut être immédiatement affectée.
Les travailleurs qualifiés en polissage sont de plus en plus difficiles à trouver
L’une des principales raisons pour lesquelles les fabricants envisagent l’automatisation robotique est la disponibilité de la main-d’œuvre.
Les travaux de meulage et de polissage peuvent être physiquement exigeants.
Les travailleurs peuvent devoir rester debout pendant de longues périodes, soulever des composants lourds, répéter les mêmes mouvements et travailler à proximité de la poussière, du bruit, des vibrations et des équipements rotatifs.
Pour les jeunes travailleurs, ces postes sont souvent moins attrayants que les emplois manufacturiers plus propres et plus techniques.
En conséquence, de nombreuses usines ont du mal à recruter de nouveaux opérateurs de polissage.
Même lorsque les travailleurs peuvent être embauchés, leur formation prend du temps.
Un nouvel employé peut comprendre rapidement le fonctionnement de base d’une machine à polir, mais apprendre à obtenir une finition de surface stable sur des produits complexes peut prendre beaucoup plus de temps.
Pour les fabricants dont les commandes augmentent, les pénuries de main-d’œuvre peuvent directement limiter la capacité de production.
Le polissage robotisé offre une autre approche.
Au lieu d’ajouter davantage d’opérateurs de polissage manuel, le fabricant peut utiliser un robot pour répéter automatiquement le processus de finition.
Un opérateur peut alors superviser plusieurs machines ou cellules robotisées.
Cela modifie le rôle de la main-d'œuvre du polissage répétitif au fonctionnement, à l'inspection, à la maintenance et au contrôle de la production des équipements.
La cohérence devient plus importante
Dans de nombreux secteurs, l’apparence fait partie de la qualité du produit.
Un robinet dont la surface est inégale peut être rejeté.
Une poignée de porte présentant des marques de polissage visibles peut ne pas passer l’inspection.
Un composant en aluminium avec un meulage irrégulier peut nécessiter une reprise.
Une pièce décorative en acier inoxydable avec une luminosité de surface différente d'un côté à l'autre peut ne pas répondre aux attentes du client.
Le polissage manuel peut créer des variations car chaque travailleur travaille légèrement différemment.
Un travailleur peut utiliser plus de pression.
Un autre peut avancer plus rapidement.
Un opérateur peut préférer un certain angle de polissage, tandis qu'un autre utilise une technique différente.
Même le même travailleur peut ne pas produire exactement le même résultat au début et à la fin d’un long quart de travail.
La fatigue peut également affecter la qualité.
Les robots offrent un niveau de répétabilité différent.
Une fois le processus de finition correctement programmé, le robot peut répéter le même mouvement encore et encore.
Il peut maintenir similaire :
- Chemins de robots
- Angles de contact
- Vitesses de traitement
- Temps de polissage
- Pressions de contact
- Séquences de processus
Cela aide les usines à créer un processus de production plus standardisé.
Pour les fabricants fournissant des produits automobiles, sanitaires, de quincaillerie, de produits de consommation ou de composants de grande valeur, une meilleure cohérence peut être l'une des principales raisons d'investir dans le polissage robotisé.
Les robots ne se fatiguent pas lors de travaux répétitifs
Le meulage et le polissage sont des opérations répétitives.
Un travailleur peut avoir besoin de traiter la même surface des centaines de fois à chaque quart de travail.
Au fil des heures, la fatigue physique peut affecter les performances.
Le travailleur peut ralentir.
La pression peut devenir moins constante.
De petites zones peuvent être manquées.
Les temps de cycle peuvent changer.
Les robots ne ressentent pas la fatigue physique de la même manière.
Une fois que le système fonctionne correctement, il peut continuer à répéter le cycle programmé.
Cela rend la production plus prévisible.
Une usine peut estimer avec plus de précision combien de pièces peuvent être finies en une seule équipe.
Des temps de cycle stables facilitent également la planification de la production en amont et en aval.
Par exemple, si une cellule robotique termine un composant toutes les 80 secondes, la planification de la production devient beaucoup plus prévisible qu'un processus dans lequel les temps de cycle manuel varient considérablement d'un travailleur à l'autre.
La sécurité des travailleurs est une préoccupation majeure
Les environnements de polissage et de meulage peuvent présenter plusieurs défis professionnels.
Selon le processus, les travailleurs peuvent être exposés à :
- Poussière de métal
- Poussière abrasive
- Bruit
- Vibration
- Roues rotatives à grande vitesse
- Particules volantes
- Mouvements répétitifs des bras
- Pièces lourdes
- Arêtes vives
- Composés de polissage
Même avec un équipement de protection individuelle et un ramassage adéquat de la poussière, le polissage reste un travail exigeant.
L'automatisation robotisée permet aux travailleurs de rester plus éloignés du processus de finition direct.
Le robot peut fonctionner à l'intérieur d'une enceinte de sécurité pendant que les opérateurs chargent des pièces depuis une zone protégée ou un système de chargement automatique.
L’extraction des poussières peut également être intégrée directement dans la cellule robotisée.
Cela peut améliorer l’environnement de travail et réduire l’exposition humaine directe à des conditions de polissage difficiles.
Pour de nombreux fabricants, la sécurité devient un facteur important lors de l'évaluation des projets d'automatisation.
Le coût de la main-d'œuvre n'est qu'une partie du calcul
De nombreuses entreprises envisagent d’abord les robots parce qu’elles souhaitent réduire les coûts de main-d’œuvre.
Les économies de main d’œuvre peuvent certainement être importantes.
Cependant, la valeur économique réelle du polissage robotisé est souvent bien plus vaste.
Les fabricants doivent également prendre en compte le coût de :
- Retravailler
- Ferraille
- Entraînement
- Rotation du personnel
- Interruptions de production
- Variation de qualité
- Au fil du temps
- Gestion de la sécurité
- Horaires de livraison manqués
Par exemple, imaginez qu’une usine utilise six ouvriers pour le polissage manuel.
Si la production augmente, l’entreprise pourrait avoir besoin de huit ou dix travailleurs.
Mais embaucher des polisseurs qualifiés supplémentaires peut s’avérer difficile.
L'entreprise peut payer des heures supplémentaires aux travailleurs existants.
La qualité peut diminuer pendant les périodes chargées.
D'autres pièces peuvent nécessiter une retouche.
Les délais de livraison peuvent devenir plus longs.
Dans cette situation, l’automatisation ne remplace pas simplement le travail.
Cela aide l’usine à augmenter sa production sans créer la même pression de travail.
Capacité de production plus élevée sans ajouter plus d’opérateurs
L’un des principaux avantages de l’automatisation robotique est l’évolutivité.
Lorsque les commandes augmentent, la production manuelle nécessite normalement plus de travailleurs.
Mais ajouter des travailleurs peut être difficile.
Les systèmes de polissage robotisés peuvent contribuer à augmenter la production sans augmenter au même rythme la main-d’œuvre de finition.
Selon l'application, les robots peuvent également fonctionner pendant des périodes de production plus longues.
Une cellule robotisée peut continuer à traiter des pièces pendant les pauses ou entre les équipes normales, à condition que les conditions de chargement, de maintenance et de sécurité le permettent.
Cela peut améliorer l’utilisation de l’équipement.
Pour les usines ayant une forte demande d’exportation ou des commandes clients croissantes, la possibilité d’augmenter la production sans embaucher constamment davantage de travailleurs de polissage peut constituer un avantage concurrentiel important.
Le polissage robotisé peut prendre en charge une fabrication 24 heures sur 24
Certains fabricants opèrent en deux ou trois équipes.
D’autres veulent augmenter la production du jour au lendemain.
Le polissage manuel rend difficile la production continue car chaque quart de travail nécessite des travailleurs qualifiés.
Les systèmes robotisés peuvent faciliter la production étendue.
Grâce au chargement et au déchargement automatiques, un robot de polissage peut continuer à fonctionner pendant de longues périodes avec une intervention humaine limitée.
Cela ne signifie pas qu’une usine peut simplement allumer le robot et partir.
Une inspection régulière, le remplacement des abrasifs, la maintenance, les contrôles de qualité et la surveillance de la sécurité sont toujours nécessaires.
Cependant, la quantité de main-d’œuvre directe requise peut être considérablement inférieure.
Pour les fabricants à gros volume, cela peut contribuer à augmenter la capacité de production quotidienne.
Meilleur contrôle de la pression de polissage
L’un des plus grands défis techniques du polissage robotisé est le contrôle de la pression de contact.
Le polissage est différent des simples opérations de prélèvement et de placement robotisées.
Le robot doit entrer physiquement en contact avec l'outil abrasif.
La quantité de force compte.
Une pression trop forte peut endommager la surface.
Trop peu de pression peut produire une finition incomplète.
C'est pourquoi les systèmes de polissage robotisés modernes utilisent de plus en plus des technologies de contrôle de force.
Selon l'application, le contrôle de la force peut être assuré par :
- Capteurs de force des robots
- Matériel de polissage conforme
- Compensation pneumatique
- Stations de finition servocommandées
- Systèmes actifs de contrôle de force
Ces technologies aident le système à maintenir un contact plus stable entre le produit et l'abrasif.
Ceci est particulièrement important lors du polissage de produits incurvés tels que des robinets, des poignées de porte, des équipements de salle de bains, des pièces automobiles et des pièces moulées irrégulières.
Un meilleur contrôle de la force rend le polissage robotisé plus adapté aux surfaces tridimensionnelles complexes.
Les robots peuvent gérer des formes complexes
Dans le passé, certains fabricants pensaient que les robots n’étaient adaptés qu’aux simples pièces plates.
Les systèmes de finition robotisés modernes peuvent traiter des produits beaucoup plus complexes.
Les robots industriels à six axes peuvent approcher la pièce dans de nombreuses directions.
Le robot peut faire pivoter le produit, changer d’angle et suivre des trajectoires courbes.
Cela permet d’utiliser le polissage robotisé pour des produits tels que :
- Robinets
- Vannes
- Raccords en laiton
- Poignées de porte
- Pièces moulées en aluminium
- Pièces de moto
- Accessoires en acier inoxydable
- Composants automobiles
- Pièces de meubles
Le robot peut traiter différentes surfaces en un seul cycle.
Par exemple, il peut d'abord polir la surface avant, faire pivoter le composant, finir la zone latérale, puis approcher un coin incurvé sous un autre angle.
Cette flexibilité est l’une des raisons pour lesquelles les robots remplacent de plus en plus les polisseuses traditionnelles à usage unique.
L'automatisation peut réduire les retouches
Les retouches représentent souvent un coût invisible dans les services de polissage manuel.
Un produit peut sembler acceptable lors de la première inspection, mais échouer ensuite au contrôle qualité final.
La pièce retourne ensuite au poste de polissage.
Un travailleur doit le traiter à nouveau.
Cela nécessite une main d’œuvre, des abrasifs, de l’énergie et du temps de production supplémentaires.
Trop de retouches peuvent également retarder les expéditions.
Le polissage robotisé offrant des conditions de processus plus cohérentes, il peut réduire les variations.
Lorsque les trajectoires du robot, la force, la vitesse, la sélection des abrasifs et le temps de traitement sont optimisés, chaque produit suit la même séquence de finition.
Cela peut réduire le nombre de pièces nécessitant un polissage supplémentaire.
Pour les usines produisant de grandes quantités, même une petite réduction des retouches peut générer des économies annuelles significatives.
Taux de rebut inférieurs
Certaines erreurs de finition ne sont pas réparables.
Si trop de matière est retirée, le composant peut être endommagé de façon permanente.
Si une surface décorative se déforme, le produit devra peut-être être mis au rebut.
Si une arête vive est polie de manière trop agressive, la géométrie peut ne plus répondre aux exigences dimensionnelles.
Les erreurs manuelles peuvent devenir coûteuses lors du traitement de pièces de grande valeur.
Les systèmes robotisés peuvent aider à contrôler plus soigneusement l’enlèvement des matériaux.
Un mouvement stable et un contact reproductible réduisent le risque de surtraitement de certaines zones.
Ceci est particulièrement utile pour les composants coûteux ou les produits soumis à des exigences dimensionnelles strictes.
Utilisation plus efficace des abrasifs
Les bandes abrasives, les meules de polissage, les meules à lamelles, les disques abrasifs et les composés de polissage représentent des coûts d'exploitation importants.
Les opérateurs manuels peuvent utiliser ces consommables différemment.
Certains travailleurs appuient plus fort, ce qui peut augmenter l'usure abrasive.
D'autres peuvent remplacer les courroies ou les roues plus tôt que nécessaire.
Les processus robotisés peuvent standardiser l’utilisation des abrasifs.
Le robot utilise une pression et des temps de cycle contrôlés.
Cela peut aider les fabricants à mieux prévoir quand les outils doivent être remplacés.
Des cellules plus avancées peuvent également compenser automatiquement l’usure des roues.
À mesure que la meule de polissage devient plus petite, le système peut ajuster la position du robot pour maintenir un bon contact.
Cela permet aux fabricants d’obtenir une durée de vie plus prévisible de leurs consommables.
Un processus plus stable pour la préparation du placage
Pour les produits tels que les robinets, les accessoires de salle de bains, la quincaillerie et les pièces métalliques décoratives, le polissage est souvent effectué avant le placage.
La qualité de la surface polie peut affecter directement l’aspect final du placage.
Des rayures, des marques de meulage inégales ou des défauts de surface peuvent encore être visibles après le placage.
Cela signifie que la préparation de la surface doit être cohérente.
Le polissage robotisé peut aider à créer une surface plus uniforme avant le chromage, le nickelage, le revêtement PVD ou d'autres processus de finition.
Pour les fabricants produisant des produits décoratifs haut de gamme, une qualité de pré-placage stable peut améliorer l’apparence finale et réduire les plaintes des clients.
Les robots peuvent effectuer plus d'un processus de finition
Les cellules de finition robotisées modernes ne se limitent pas au polissage.
Un même robot peut effectuer plusieurs opérations.
Un système typique peut inclure :
- Broyage grossier
- Broyage fin
- Ponçage
- Ébavurage
- Polissage
- Polissage
Le robot déplace la pièce entre différentes stations.
Par exemple, un corps de robinet en laiton peut d'abord être meulé avec une bande abrasive grossière.
Ensuite, le robot le déplace vers une bande plus fine.
Après cela, le produit peut être acheminé vers une meule de polissage.
Enfin, le robot effectue un polissage pour créer une surface brillante.
Toutes ces étapes peuvent avoir lieu au sein de la même cellule robotique.
Cela réduit le transfert manuel des produits et rend le processus de finition plus intégré.
L'automatisation flexible prend en charge différents produits
De nombreuses usines ne produisent pas qu’un seul composant.
Ils peuvent avoir plusieurs familles de produits.
L'automatisation dédiée traditionnelle peut s'avérer difficile lorsque les modèles de produits changent fréquemment.
Les robots offrent plus de flexibilité.
Différents produits peuvent utiliser différents programmes.
Lors d’un changement de production, les opérateurs peuvent uniquement avoir besoin de :
- Sélectionnez un nouveau programme robot.
- Remplacez le luminaire.
- Changez l'outil abrasif ou de polissage si nécessaire.
- Chargez le nouveau produit.
Cela rend le polissage robotisé de plus en plus attrayant pour la fabrication à haute teneur en mélange.
Le même robot peut être utilisé pour différents produits au cours de sa durée de vie.
Cela contribue à améliorer la valeur à long terme de l’investissement.
La production à haut volume et à faible volume devient de plus en plus importante
Les fabricants voient des commandes plus personnalisées et des lots plus petits.
Les clients souhaitent de plus en plus de conceptions, de tailles et de spécifications de produits différentes.
Cela crée un problème pour l’automatisation traditionnelle.
Une machine dédiée à un produit peut ne pas être économique si ce produit n'est produit qu'occasionnellement.
Les systèmes robotiques sont plus adaptables.
Les programmes peuvent être stockés et réutilisés.
Si une usine reçoit une autre commande pour le même produit plusieurs mois plus tard, le programme de polissage précédent peut être chargé à nouveau.
Cela permet de préserver numériquement la connaissance des processus.
Au lieu de dépendre entièrement d'un travailleur expérimenté qui se souvient de la manière dont le produit a été poli, les paramètres de production sont stockés dans le système d'automatisation.
Digitaliser l’expérience des travailleurs qualifiés
Les connaissances en polissage manuel existent généralement dans l'expérience du travailleur.
C’est difficile à mesurer.
Un travailleur peut dire :
"Utilisez un peu plus de pression ici."
"Déplacez-vous plus vite autour de ce bord."
"Polissez cette zone deux fois."
Ces instructions peuvent paraître logiques à un opérateur expérimenté, mais elles sont difficiles à standardiser.
L'automatisation robotique convertit une partie de cette expérience en données de processus.
Le système peut stocker :
- Chemin des robots
- Vitesse
- Force de contact
- Type d'outil
- Temps de traitement
- Vitesse des roues
- Séquence de processus
Cela crée une recette de production reproductible.
Le contrôle numérique des processus devient particulièrement utile lorsque les usines exploitent plusieurs lignes de production ou plusieurs sites de fabrication.
Gestion de la qualité plus facile
La gestion de la qualité devient plus difficile lorsque chaque travailleur utilise une méthode légèrement différente.
Les systèmes robotisés facilitent la documentation du processus.
Les fabricants peuvent définir des programmes standards pour des produits spécifiques.
Les responsables de production peuvent comparer les temps de cycle et les paramètres de processus.
Si un problème de qualité apparaît, les ingénieurs peuvent étudier le programme du robot, l'état de l'outil, la précision des fixations et la variation des pièces entrantes.
Cela fournit une approche plus structurée de l’amélioration des processus.
Pour les entreprises qui œuvrent en faveur d’une fabrication intelligente, ce type de données de production peut devenir de plus en plus important.
Intégration avec d'autres machines
Le polissage robotisé ne doit pas nécessairement fonctionner comme un processus isolé.
Il peut être connecté à d’autres équipements de fabrication.
Une ligne de production complète peut comprendre :
- Usinage CNC
- Fonderie
- Coupe
- Affûtage
- Polissage
- Inspection
- Nettoyage
- Conditionnement
Les robots peuvent transférer des pièces entre ces étapes.
Par exemple, un composant en aluminium peut quitter un centre d’usinage et se déplacer automatiquement vers une station d’ébavurage robotisée.
Après ébavurage, il peut entrer dans un système d'inspection.
Cela réduit la manutention manuelle des matériaux.
À mesure que les usines deviennent de plus en plus automatisées, la finition de surface robotisée peut faire partie d’une chaîne de production intelligente plus vaste.
Meilleure utilisation de l'espace d'usine
Les départements de polissage manuel contiennent souvent de nombreux postes de travail individuels.
Chaque travailleur a besoin d’une machine, d’un espace de travail, d’une zone de stockage du matériel et d’une zone de sécurité.
Une cellule robotisée peut combiner plusieurs opérations de finition dans une même zone contrôlée.
Un robot peut être entouré de plusieurs postes de meulage et de polissage.
Cela peut créer une configuration de production plus compacte.
Pour les usines disposant d’une surface au sol limitée, une meilleure utilisation de l’espace peut constituer un avantage important.
Cela peut également faciliter la collecte des poussières et la gestion de la sécurité, car les opérations de finition sont concentrées dans une cellule contrôlée.
Une production plus propre et plus organisée
Les ateliers de polissage traditionnels peuvent devenir difficiles à gérer en raison de la poussière, des particules abrasives, des composés de polissage et du mouvement manuel des matériaux.
L'automatisation encourage une conception de cellule plus structurée.
Le système peut comprendre :
- Clôture de sécurité
- Aspiration des poussières
- Rangement des outils
- Livraison automatique de pâte à polir
- Chargement organisé des pièces
- Collecte automatique des déchets
Cela peut améliorer l’organisation globale de l’atelier.
Un environnement de production plus propre et mieux organisé peut également créer une meilleure impression pour les clients visitant l’usine.
Formation plus rapide pour les nouveaux employés
Former un polisseur qualifié peut prendre beaucoup de temps.
Faire fonctionner une cellule robotique nécessite également une formation, mais la nature de la formation est différente.
Les travailleurs n’ont pas besoin de développer manuellement les mêmes compétences physiques en matière de polissage.
Au lieu de cela, ils apprennent :
- Comment charger des produits
- Comment sélectionner les programmes
- Comment remplacer les abrasifs
- Comment inspecter les pièces finies
- Comment répondre aux alarmes
- Comment effectuer la maintenance de base
Une fois le processus développé par les ingénieurs, le fonctionnement quotidien peut devenir plus standardisé.
Cela peut réduire la dépendance à l’égard de quelques opérateurs manuels expérimentés.
Améliorer la fiabilité des livraisons
Les clients se soucient des dates de livraison.
Lorsque le polissage manuel devient un goulot d’étranglement dans la production, l’ensemble de l’usine peut être retardé.
L'usinage peut se terminer à temps.
Le casting peut se terminer à temps.
L’assemblage est peut-être prêt.
Mais si la capacité de polissage est insuffisante, la livraison finale ne peut toujours pas quitter l’usine.
L'automatisation robotisée peut rendre la capacité de finition plus prévisible.
Des temps de cycle stables permettent aux gestionnaires de calculer la production quotidienne avec plus de précision.
Cela contribue à améliorer la planification de la production et la fiabilité des livraisons.
Pour les fabricants exportateurs dont les délais d’expédition sont stricts, cela peut être particulièrement important.
Les robots deviennent plus faciles à programmer
Une autre raison pour laquelle le polissage robotique se développe est que la technologie de programmation robotique continue de s’améliorer.
La programmation traditionnelle des robots peut prendre beaucoup de temps, en particulier pour les surfaces complexes.
Aujourd'hui, les fabricants peuvent utiliser :
- Programmation hors ligne
- Modèles CAO 3D
- Logiciel de simulation
- Systèmes de contrôle de force
- Bibliothèques de processus numériques
Ces outils peuvent faciliter le développement et l’optimisation des chemins de finition.
Pour les nouveaux produits, les ingénieurs peuvent souvent commencer à travailler à partir de modèles 3D avant l’arrivée des échantillons physiques.
Les tests physiques restent importants pour la validation finale du processus, mais l’ingénierie numérique peut considérablement accélérer les premières étapes de conception.
Le rôle des luminaires
Les appareils sont l’une des parties les plus importantes d’un système de polissage robotisé.
Le robot doit savoir exactement où se trouve le produit.
Si la pièce bouge ou est positionnée différemment à chaque fois, la qualité du polissage peut devenir instable.
Un bon luminaire doit fournir :
- Positionnement précis
- Serrage fiable
- Chargement facile
- Changement rapide
- Accès aux surfaces importantes
Pour plusieurs modèles de produits, les fabricants peuvent utiliser des luminaires à changement rapide ou modulaires.
Cela permet à la cellule robotique de basculer plus efficacement entre les produits.
Tous les processus de polissage ne doivent pas être automatisés
Le polissage robotisé offre de nombreux avantages, mais l’automatisation n’est pas automatiquement la meilleure solution pour chaque application.
Certaines pièces peuvent avoir des volumes de production extrêmement faibles.
Certains produits peuvent changer trop fréquemment.
Certaines surfaces peuvent nécessiter un jugement manuel spécial.
Le coût des installations et de la programmation doit également être considéré.
Les fabricants doivent évaluer soigneusement leur application.
Les facteurs importants comprennent :
- Volume de production
- Nombre de modèles de produits
- Coût de la main d'œuvre actuel
- Temps de cycle manuel
- Exigences de qualité de surface
- Matériau du produit
- Géométrie du produit
- Processus de finition
- Taux de reprise actuel
- Espace d'usine disponible
Le meilleur projet d’automatisation n’est pas toujours le système le plus compliqué.
C'est le système qui offre le juste équilibre entre investissement, flexibilité, productivité et qualité.
Comment les fabricants peuvent démarrer le processus d'automatisation
Un projet de polissage robotisé commence normalement par l’analyse de l’application.
Les fabricants peuvent fournir des informations telles que :
- Photos du produit
- Dessins 2D
- Modèles CAO 3D
- Dimensions du produit
- Matériel
- Poids du produit
- Volume de production mensuel
- Temps de polissage manuel actuel
- Finition de surface requise
- Processus de polissage actuel
- Vidéos de travailleurs effectuant le processus
Ces informations aident les ingénieurs en automatisation à comprendre le projet.
Un premier concept technique peut alors être développé.
Plus tard, des échantillons physiques peuvent être utilisés pour des tests de polissage, la validation du processus, la sélection des abrasifs et l'optimisation du temps de cycle.
Cette approche étape par étape permet de réduire les risques du projet.
Le retour sur investissement va au-delà du remplacement des travailleurs
Lors de l’évaluation du retour sur investissement, les fabricants ne doivent pas se concentrer uniquement sur le nombre de travailleurs remplacés.
Un calcul plus complet devrait inclure :
- Économies de main d'œuvre
- Reprise réduite
- Déchets réduits
- Une qualité plus constante
- Coûts de formation réduits
- Capacité de production plus élevée
- Meilleure utilisation des abrasifs
- Heures supplémentaires réduites
- Sécurité améliorée
- Meilleure fiabilité de livraison
- Augmentation des heures de production
Dans de nombreux cas, ces avantages combinés sont plus importants que les seules économies de main-d’œuvre directes.
L'automatisation peut également apporter une valeur à long terme car le robot peut être reprogrammé pour les futurs produits.
Le polissage robotisé fait désormais partie de la fabrication intelligente
Les usines évoluent vers des systèmes de production plus numériques et connectés.
Le polissage robotisé fait désormais partie de cette transformation.
Les futures cellules de finition utiliseront de plus en plus de capteurs et de données de production.
Les systèmes peuvent surveiller automatiquement :
- Usure des outils
- Force de contact
- Temps de cycle
- Statut du robot
- Modèle de produit
- Quantité produite
- Exigences d'entretien
Les systèmes de vision peuvent aider à identifier les produits.
Les changeurs d'outils automatiques peuvent permettre à un robot d'effectuer plusieurs processus.
Un logiciel de gestion de production peut enregistrer les données de chaque pièce finie.
Cela rendra la finition des surfaces plus intelligente et plus facile à contrôler.
Le rôle humain change
L’automatisation ne signifie pas que les gens disparaissent du secteur manufacturier.
Au lieu de cela, leurs rôles changent.
Les polisseurs manuels effectuent directement la finition physique.
Dans les usines automatisées, les employés peuvent se concentrer davantage sur :
- Optimisation des processus
- Programmation des robots
- Contrôle qualité
- Entretien des équipements
- Planification de la production
- Analyse des données
Cela peut créer des emplois plus techniques et moins exigeants physiquement.
Les polisseurs expérimentés peuvent également jouer un rôle important dans le développement de processus robotisés, car ils comprennent le comportement des matériaux et des abrasifs.
Leurs connaissances peuvent aider les ingénieurs à créer de meilleurs programmes robotiques.
Pourquoi le changement se produit maintenant
La technologie de polissage robotique existe depuis de nombreuses années.
Alors pourquoi davantage de fabricants s’y intéressent-ils maintenant ?
Plusieurs tendances se produisent en même temps.
Les pénuries de main-d’œuvre deviennent de plus en plus graves.
Les coûts du travail augmentent.
Les clients attendent une qualité supérieure.
Les usines ont besoin de plus de flexibilité de production.
La technologie des robots s’améliore.
Les outils de programmation deviennent de plus en plus pratiques.
Les systèmes de contrôle de force sont de plus en plus avancés.
Les fabricants sont également de plus en plus à l’aise avec l’automatisation.
Ensemble, ces tendances accélèrent le passage de la finition manuelle à la production robotisée.
Du poste de travail manuel à la cellule de finition automatisée
La différence entre une station de polissage traditionnelle et une cellule robotisée est importante.
Dans un poste de travail manuel, la production dépend fortement de l'opérateur.
Dans une cellule robotique, le processus est contrôlé par des programmes, des accessoires, des outils et des paramètres d'automatisation.
L’objectif est de faire du polissage une compétence individuelle en un processus de fabrication reproductible.
Cela ne veut pas dire que le polissage devient facile.
La finition de surface nécessite toujours une solide connaissance des processus.
Cependant, une fois le processus correct développé, les robots peuvent le répéter de manière cohérente.
C’est la vraie valeur de l’automatisation.
Conclusion
Le passage du polissage manuel à l’automatisation robotisée n’est pas simplement une tendance technologique.
Cela reflète des changements plus profonds dans l’industrie manufacturière moderne.
Les usines sont confrontées à des pénuries de main d’œuvre.
Les clients attendent une meilleure qualité.
Les volumes de production doivent augmenter.
Les modèles de produits changent plus fréquemment.
Les fabricants ont besoin de processus de production plus sûrs et plus prévisibles.
Le polissage robotisé peut aider à résoudre bon nombre de ces défis.
Cela peut améliorer la cohérence, réduire les retouches, augmenter la capacité de production, réduire la dépendance à l’égard d’une main-d’œuvre manuelle qualifiée, améliorer la sécurité sur le lieu de travail et prendre en charge une fabrication plus flexible.
Le polissage manuel continuera d’exister, notamment pour les travaux spécialisés et de faible volume.
Mais pour la production répétitive où la qualité, la productivité et la stabilité comptent, l’automatisation robotisée devient un choix de plus en plus pratique.
La question pour de nombreux constructeurs évolue donc.
Il ne s’agit plus simplement :
« Un robot peut-il polir nos produits ?
Au lieu de cela, les entreprises commencent à se demander :
"Dans quelle mesure notre production pourrait-elle s'améliorer si le polissage était automatisé ?"
À mesure que la technologie robotique, le contrôle de la force, la programmation numérique et les systèmes de fabrication flexibles continuent de se développer, de plus en plus d’usines sont susceptibles de faire la transition.
Des robinets et poignées de porte aux composants automobiles et pièces moulées en métal, l'avenir de la finition de surface devient de plus en plus automatisé, plus cohérent et plus intelligent.
Pour de nombreux fabricants, le passage du polissage manuel à l’automatisation robotisée a déjà commencé.
