ifm electronic GmbH

Sur son site de production et de développement de Tettnang, au bord du lac de Constance, ifm electronic GmbH s'appuie sur des robots de transport mobiles autonomes pour soulager la pression sur ses employés et mettre en œuvre une production allégée. Six robots du fabricant danois Mobile Industrial Robots (MiR) assurent l'approvisionnement des lignes de production en matériel. Avantage majeur : ifm est en mesure de programmer elle-même les robots MiR et d'étendre leurs capacités grâce à sa propre technologie de capteurs. Le fabricant d'électronique peut ainsi adapter facilement et à tout moment l'utilisation des robots à son schéma de production dynamique et agile.

Flexible et individuelle comme une entreprise familiale, mais professionnelle et de qualité supérieure comme une société - c'est ce que représente ifm electronic GmbH, fondée en 1969. L'entreprise est un leader industriel mondial dans la production de capteurs, de contrôleurs et de systèmes innovants pour l'automatisation industrielle et la numérisation. Sur le site de Tettnang, quelque 1 800 employés développent et produisent des produits tels que des capteurs de position et de processus, des capteurs pour le contrôle des mouvements et des technologies de sécurité. Afin de répondre aux exigences de qualité élevées et de permettre une production optimale, ifm suit le principe de la gestion allégée, y compris en ce qui concerne l'intralogistique.

"Il est important pour nous que nos employés puissent se concentrer sur les processus à valeur ajoutée. En outre, nous voulions réduire le matériel sur les lignes de production et assurer une fourniture juste à temps. L'automatisation de notre intralogistique était donc l'étape logique", explique Ulrich Beller, Lean Manager et chef de projet pour la mise en œuvre de l'AMR chez ifm electronic GmbH. Il était également crucial pour l'entreprise de rester flexible dans un environnement de production dynamique. C'est pourquoi ifm a opté pour des robots mobiles autonomes, en abrégé AMR (Mobile Industrial Robots). Contrairement aux systèmes de véhicules guidés automatisés conventionnels, ces robots fonctionnent sans boucle d'induction ni marquage au sol. Grâce à un certain nombre de fonctions de sécurité telles que des capteurs, des scanners laser et des caméras, ils sont capables de détecter de manière fiable les obstacles fixes et mobiles et de ralentir ou de prendre des mesures d'évitement. En cas de modification de l'organisation de la production, les AMR peuvent donc être rapidement déployés sur de nouveaux itinéraires.

ifm a démarré son projet d'automatisation en 2018 avec un AMR, le modèle MiR100, qui approvisionne en matériel les lignes d'un hall de production. Pour ce faire, un employé demande le robot manuellement, le robot s'arrime alors au rack développé en interne par ifm, prend le matériel demandé, l'amène à la destination stockée et le transfère au poste de livraison.

Afin d'équilibrer la tolérance lors de l'accostage, ifm a intégré son propre capteur optique sur le robot pour la première étape du processus. Ce capteur vérifie si le conteneur de transport a été correctement transféré. "L'un des principaux avantages des solutions fournies par Mobile Industrial Robots est que nous pouvons utiliser notre technologie de capteurs pour étendre les capacités de ses robots. C'était une condition préalable importante pour la mise en place et l'extension de notre système intralogistique automatisé complexe", explique M. Beller. En outre, ifm est en mesure de configurer elle-même le logiciel pour la cartographie et le contrôle des séquences de programmes. "Nous n'avons besoin d'aucune aide extérieure pour la programmation, car nous avons pris l'entière responsabilité du développement, de la conception et de la construction des stations de transfert, de la mise en service et de l'extension du système", poursuit M. Beller.

Intralogistique automatisée avec développement interne

Après que l'utilisation initiale des robots ait donné de bons résultats, ifm a décidé d'équiper un autre hall de production très fréquenté avec des AMR. Pour ce faire, l'entreprise a développé son système de rayonnage et a conçu des rayonnages à passage direct. "Notre nouveau développement combine le ramassage et la livraison des conteneurs en un seul processus. Les rayonnages à passage direct nous permettent d'être deux fois plus rapides qu'avec la variante à quai et de faire face au rythme rapide et à la fréquence des demandes de commandes. Nous avons entièrement développé ce système en interne et nous en détenons le brevet", explique Ulrich Beller.

Le système est purement mécanique : lorsque le robot MiR se déplace dans le système de rayonnage, il appuie d'abord sur une fourche pour déposer le conteneur. La fourche se replie ensuite vers le haut et tire un nouveau conteneur de transport sur le robot. Au total, ifm a installé 17 systèmes de rayonnage pour la collecte et la livraison, qui sont équipés de 130 capteurs ifm.

La flotte MiR : La flotte de robots sous contrôle

La demande de commande dans la ligne de production est faite lorsqu'un employé retire un conteneur du tampon de livraison du rayonnage drive-through. Le changement d'état du détecteur de proximité photoélectrique ifm OJ monté sous le conteneur génère une mission pour demander une nouvelle commande. À partir de ce moment, l'AMR prend en charge la collecte des conteneurs de commande.

Pour ce faire, un contrôleur logique programmable (PLC) interroge en permanence les capteurs installés sur les systèmes de rayonnage et les robots pour connaître leur changement d'état. Si l'état d'un capteur sur le rayonnage ou le robot change en conséquence, l'API transmet cette information au système de contrôle de la flotte MiR via une interface WLAN. Ce dernier distribue la mission résultante à un AMR, qui l'exécute ensuite. Lors de l'attribution de la mission, le système de contrôle de la flotte tient compte de l'état de charge des AMR et de l'AMR le plus proche de la destination.

Six robots contrôlent le transport des matériaux

Aujourd'hui, six robots mobiles MiR100 approvisionnent en matériel 14 lignes de production réparties sur trois équipes. Ils effectuent plus de 1 000 missions par jour. Chaque robot parcourt jusqu'à 30 kilomètres par jour. "Les robots nous ont beaucoup soulagés, car nous devions auparavant porter nous-mêmes les lourdes boîtes dans le hall de production", explique Markus Siedenburg, chef de section chez ifm electronic GmbH. "La fourniture centralisée de l'AMR a libéré des ressources qui peuvent être utilisées pour créer de la valeur ajoutée. Ce n'est que lors des travaux de maintenance ou autres que nous remarquons les distances et les quantités de commandes traitées quotidiennement par les robots", poursuit M. Siedenburg.

Ifm n'est pas le seul à être convaincu par l'utilisation de l'AMR : le concept d'intralogistique automatisée qu'il a lui-même développé a été récompensé par le prix "Factory of the Year" (usine de l'année) en 2021. Cela a permis à ifm d'attirer l'attention d'autres entreprises de taille moyenne qui souhaitaient également automatiser leur intralogistique. "Grâce à ce prix, nous avons reçu de nombreuses demandes de la part d'autres entreprises de taille moyenne désireuses d'examiner notre système de plus près. C'est pourquoi nous développons actuellement un concept de conseil en intralogistique et, en coopération, la vente de systèmes de rayonnages", rapporte Ulrich Beller. "Nous sommes également en train d'installer des robots MiR dans d'autres usines ifm dans le monde. Dans notre propre usine de Tettnang, nous prévoyons actuellement d'autres développements, notamment la reconnaissance des conteneurs. Il y a donc encore beaucoup de projets sur la table à dessin !