Présentation
Auteur(s)
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Michel JUBIN : Responsable du Service « Études Avancées », Département Automatisation et Organisation de la Production, CETIM (Centre Technique des Industries Mécaniques)
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Une évolution particulièrement importante des techniques de production a pris place vers la fin des années 60, caractérisée par l’avènement de l’automatisation flexible 1.2.1.
Elle est le fruit de la conjonction entre :
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une évolution des besoins : marché de plus en plus diversifié, éclatement des variantes, petits lots... ;
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une évolution de l’offre : la machine-outil à commande numérique (MOCN) arrive dans son ère industrielle, les robots industriels apparaissent (le premier aux États-Unis en 1968), ainsi que les minicalculateurs industriels et les automates programmables (1969) ; les microcalculateurs sont arrivés plus tard (1978).
Dès son apparition, l’automatisation flexible de la production a été étroitement liée à l’usinage. Aujourd’hui encore, ce domaine reste prépondérant parmi les différentes réalisations en place.
En effet, d’une part l’usinage est de loin le procédé le plus employé en mécanique ; il est réalisé sur des machines-outils spécifiques vis-à-vis d’opérations, mais universelles, c’est-à-dire non liées à une pièce particulière : tours, fraiseuses, perceuses...
D’autre part l’automatisation de l’usinage est un souci de toujours. Elle met en jeu la fonction usinage proprement dite, ainsi que des fonctions annexes tout aussi importantes : transfert, stockage, chargement, positionnement, bridage, contrôle...
Avec l’automatisation flexible apparaît également la notion de système : des éléments de provenances diverses sont associés entre eux pour constituer un atelier flexible, d’où des difficultés :
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au niveau de la conception des futures installations : compatibilité des éléments, performance des communications, nécessité d’un maître d’œuvre ;
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en exploitation : fiabilité du système, supervision de l’ensemble, formation du personnel.
Cette notion de système préfigure l’intégration, dont le but est d’améliorer la circulation des données par la réalisation de nouvelles liaisons entre plusieurs fonctions informatisées, sans se limiter à l’atelier. L’objectif est de décloisonner, par étapes, une entreprise industrielle afin d’améliorer l’échange des données entre ses différents services : conception, fabrication, maintenance, gestion de production, gestion administrative et commerciale. Il s’agit de définir une informatisation cohérente, planifiée dans le cadre d’un schéma directeur, en visant l’unicité et le partage des données. C’est le nouveau défi des années 90.
Ce sujet, déjà publié dans la rubrique Automatique dans le traité Informatique industrielle, intéresse certainement le mécanicien. C’est pourquoi nous le publions aussi dans le présent volume.
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Conclusion3. Conception des systèmes flexibles
3.1 Nécessité d’une démarche méthodique
Un atelier flexible est un véritable système de production ; il ne peut s’agir en conséquence d’un produit proposé sur catalogue par des fournisseurs, comme le sont par exemple des machines.
En revanche, c’est un ensemble spécifique à concevoir en fonction d’un besoin de production donné et à réaliser au moyen d’équipements et de sous-ensembles divers en provenance de fournisseurs différents. Ces sous-ensembles sont à choisir les uns par rapport aux autres en fonction de l’objectif visé. Il s’agit par conséquent d’un travail d’intégrateur ou d’architecte en systèmes de production. Or, cela est fait la plupart du temps par les constructeurs de machines qui, de plus en plus, afin de répondre aux demandes de leurs clients, deviennent des fournisseurs de systèmes de production.
Diverses sociétés d’ingénierie sont, elles aussi, susceptibles d’étudier et de réaliser des systèmes flexibles, en choisissant sur le marché les machines et les divers matériels nécessaires.
Mais tout commence par l’analyse du besoin à satisfaire dans l’entreprise utilisatrice. Le nombre et la nature des machines à associer, le choix des techniques de magasinage et de chargement des machines, dépendent étroitement des pièces qu’il est prévu de fabriquer : formes, dimensions, opérations de base de la gamme, quantités annuelles et temps d’opération prévisionnels par type, taille des lots, etc.
Or, en général, l’exploitation d’un système flexible dans une entreprise a pour objectif de n’assurer qu’une partie de la production de celle-ci, des moyens plus classiques continuant à être exploités parallèlement. Tout le problème est, par conséquent, de déterminer judicieusement, parmi les pièces fabriquées dans l’entreprise, celles qui pourraient justifier la mise en place d’une installation flexible et de tirer le meilleur parti possible des avantages d’un tel système.
Cela suppose donc une véritable analyse de la production, de manière à identifier les pièces les mieux adaptées à la future installation. Cette analyse doit comporter nécessairement les phases suivantes :
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une phase qualitative, au cours de laquelle on essaie de constituer des regroupements de pièces en fonction des analogies qu’elles peuvent présenter...
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