AV&R

Les systèmes robotisés d’AV&R sont conçus pour automatiser les opérations de finition de surface (profilage, polissage, lissage, ébavurage) sur des pièces critiques de moteurs d’avion, telle que les aubes. Ces systèmes fonctionnent grâce à un logiciel dédié nommé BrainWave qui permet d’orchestrer les interactions entre l’ensemble des composantes du système robotisé. Depuis plusieurs années, AV&R développe le logiciel BrainWave afin qu’il facilite l’utilisation du système robotisé par ses opérateurs. L’une des fonctionnalités développées est la visualisation du système, créant ainsi des digital twins.

Qu’est-ce que le concept des digital twins ? Comment ce concept innovant s’applique-t-il aux systèmes robotisés conçus pour des industries complexes telles que l’aéronautique ? Quelles sont ses utilisations concrètes ? Et comment les digital twins améliorent l’utilisation et la performance des systèmes robotisés ?

Définition des digital twins

Un jumeau digital (digital twin) est une réplique virtuelle d’une entité physique vivante ou non-vivante. Les données d’un procédé de finition physique sont capturées pour créer une réplique digitale du procédé réel, connectant ainsi le monde physique et viruel. La réplique virtuelle peut ainsi exister simultanément avec l’entité physique et permet de modéliser de futurs procédés qui seront implantés.

La simulation et visualisation d’éléments physiques

Le logiciel BrainWave développé par AV&R permet de mettre en pratique le concept des digital twins en concevant une réplique de la cellule physique contenant le robot. Concrètement, l’opérateur du système robotisé peut voir sur son ordinateur la structure et les éléments physiques de la cellule tels que le robot, les moteurs, les outils de finition de surface, les éléments soutenant physiquement les pièces dans la cellule, etc.

Au-delà de la visualisation des éléments physiques du système robotisé, BrainWave a rendu possible la modélisation des limites de la cellule, permettant de représenter les collisions potentielles et les limites des mouvements du robot. Cette visualisation représente une aide notable lors de la programmation du système robotisé.

La simulation et la visualisation des pièces à travailler

Les pièces opérées dans les systèmes robotisés d’AV&R sont dites critiques car exigeant des tolérances très serrées. La visualisation en amont de l’exécution des procédés permet de simuler de manière précise les actions et ainsi réduire les risques d’endommager des pièces ou du système lui-même. L’ensemble des actions concernant la pièce sont reproduites dans BrainWave, que ce soit les phénomènes physiques tels que l’enlèvement de matière, le changement de fini de surface ou encore la chaleur générée. La modélisation de ces paramètres est un outil essentiel à la prédiction de l’exécution du procédé. Ainsi, les variations de procédé sont facilitées et résultent en l’automatisation de génération de recettes de procédés.

Une réplique du système robotisé en opération

Être capable de simuler les actions du système robotisé permet de valider le fonctionnement du système tel que prévu et de repérer en amont les éventuels problèmes. BrainWave visualise la séquence dans son ensemble et valide les risques de collision avec l’équipement de la cellule. Il permet également de repérer les singularités éventuelles dans les mouvements du robot. Les nœuds et positions qui composent la trajectoire du robot entre deux stations de travail sont visualisés facilement donnant ainsi un meilleur contrôle à l’opérateur. De plus, cette visualisation confère d’autres avantages tels que la réduction de l’usure du robot grâce à un meilleur contrôle des nœuds de navigation ou encore une optimisation du temps de cycle (exécution du procédé).

L’acquisition de données en temps réel

Au-delà de la visualisation et simulation en amont de l’exécution du procédé de finition robotisée, BrainWave permet de collecter en temps réel, soit durant la production, des données primordiales concernant la cellule. Ces données sont nombreuses et variées : position du robot, force appliquée, vitesse du robot, etc. L’acquisition de ses données en temps réel permet une meilleure compréhension du comportement du système robotisé, fournissant ainsi de l’information pour optimiser le temps de cycle, ajuster les procédés, réduire le temps de de maintenance, etc.

L’utilité de cette acquisition de données en temps réel est de mieux comprendre les étapes effectuées par le système et ainsi de prédire de manière optimale les interventions de maintenance.

Nombreux avantages pour l’automatisation robotisée

Grâce à la visualisation et la simulation possibles dans BrainWave, le concept de digital twins appliqué aux systèmes robotisés offre des avantages non négligeables. Par exemple, le temps de cycle dans l’industrie de fabrication ou réparation de pièces de moteurs d’avion étant critique, l’optimisation des temps de déplacement à l’intérieur de la cellule robotisée permet un gain de temps non négligeable.

Collecter des données relatives au procédé durant les opérations permet d’accumuler des connaissances de base afin d’améliorer les capacités de création de recette.

La maintenance préventive est également une conséquence directe de l’utilisation du concept digital twins pour une cellule robotisée. La collecte de données en temps réel fournit davantage d’information permettant de comprendre les tendances de production et donc d’optimiser les actions de maintenance, de réduire les temps d’arrêt et d’augmenter le cycle de vie des composantes du système.

 

AV&R a adopté via son logiciel BrainWave le concept des digital twins et optimise ainsi, à différents niveaux, l’exécution de procédés de finition de surface. De plus, la réplique digitale est une aide réelle à la programmation des systèmes robotisés ainsi qu’à leur entretien. Le concept des digital twins permet de connecter des capteurs, l’analyse de données (big data) ou encore l’intelligence artificielle. Il se généralise petit à petit à l’industrie, notamment aérospatiale, et semble avoir de beaux jours devant lui.

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *