Pas si simple de robotiser certaines opérations manuelles. Depuis fin 2019, dans l’usine de Villaroche de Safran Aircraft Engines, en Seine-et-Marne, quatre bras robotiques assemblent à la chaîne les distributeurs basse pression des fameux moteurs Leap. Une tâche qui a nécessité pas loin d’un an de mise au point afin de concevoir une cellule ultra-complexe, dans laquelle des caméras guident les robots pour leur permettre de reconnaître et de déposer au millimètre près des inserts métalliques entre les pièces à assembler, tout en enregistrant chaque étape de leur travail.
« Il fallait équilibrer les tâches et optimiser le temps de chaque robot dans la cellule, tout en garantissant in fine un résultat de la même qualité que quand le travail était fait à la main », explique l’expert robotique de Safran Aircraft Engines, Pascal Josse. Cette cellule témoigne d’une automatisation croissante du groupe aéronautique, portée par la simplification des robots et le panel croissant des possibilités qu’ils offrent.
De plus en plus d'assemblage
« L’industrie s’est beaucoup robotisée, mais l'aéronautique n’a pas suivi le même rythme car les cadences sont plus faibles que dans l’automobile. Il y a beaucoup d’opportunités à l’heure actuelle », analyse Frédéric Vetil, directeur manufacturing 4.0 chez Safran. Sa mission : accélérer la mise en place de solutions et outils 4.0 dans les 225 usines du groupe mondial, au sein desquelles les trois-quarts des 24 000 opérateurs ont des tâches manuelles ou d’inspection visuelle.
Automatisation du contrôle qualité en continu, perçage acoustique des nacelles, pose de rivets, drapage de composites… Avec quelques 250 cellules robotisées déjà en opération, principalement en France, les applications sont multiples, liste Pascal Josse. « Le traitement de surface, par exemple, peut être hostile et compliqué à réaliser pour des opérateurs, juge-t-il. Certaines opérations de grenaillage – un jet de billes qui vient frapper les pièces – sont robotisées depuis longtemps. » Mais les bras robotiques sont de plus en plus sollicités pour des opérations d’assemblage, chaque fois sur-mesure.
« A Villaroche, nous sommes en train de mettre au point une cellule de serrage novatrice, dont la seule tête comporte 8 axes, soit plus que le robot, décrit Pascal Josse. Cela permet de positionner au mieux les écrous car l’accès à l’intérieur du module de turbines, qui prend la forme d’une superposition de disques de différents diamètres, est trop compliqué pour le robot lui-même. » Dans la même usine, quatre robots en fin de ligne, dont un mobile, photographient sous tous les angles les pièces abouties pour vérifier leur conformité, en les comparant numériquement à des modèles.
Vers des milliers de robots mobiles
Si robotiser peut permettre de développer de nouveaux produits, comme pour produire en France le futur moteur électrique Engineus de la firme, toutes les usines de Safran sont concernées par la transformation numérique souhaitée par le nouveau directeur du groupe, Olivier Andriès. « Nous avons une méthode pour analyser chacune de nos lignes de production. D’ici à quatre ou cinq ans, nous aurons un diagnostic complet et déciderons dans certains cas de robotiser ou de cobotiser, a minima d’assister l’opérateur », explique Frédéric Vetil, qui prévoit pour cela des partenariats avec « deux ou trois intégrateurs pour livrer le monde entier ».
« Le mot d’ordre n’est pas de multiplier les robots, mais de faire de l’automatisation intelligente », précise le chargé de transformation 4.0. Plusieurs critères seront cruciaux. La possibilité « de réaliser de façon automatisée certaines tâches à faible plus-value », en premier lieu, devrait pousser Safran à multiplier les systèmes robotisés peu chers et simples à programmer, cobots et robots mobiles (AMR) en tête, dans ses usines et entrepôts. De quoi « dégager le temps des opérateurs expérimentés », et diminuer les temps de cycle en limitant les moments où des pièces patientent entre les machines. Début 2021, le site de Safran Electrical & Power, à Niort (Deux-Sèvres), a mis en place le tout premier robot autonome intelligent du groupe, destiné à récupérer et livrer des kits d’assemblage aux différentes lignes de production.
Mais les systèmes robotiques complexes auront aussi toute leur place, que ce soit en vue de « limiter les risques ergonomiques pour soulager l’opérateur » ou pour « réduire le facteur humain, c’est-à-dire de la dispersion inhérente à toute activité manuelle et son impact sur la qualité », liste Frédéric Vétil. Deux objectifs qui se rejoignent souvent, et pour lesquels les systèmes collaboratifs – à l’image de la ligne de transport robotisée déplaçant les moteurs Leap au gré des besoins des opérateurs à Villaroche – auront toute leur place.
