Tendances de l’automatisation dans l’industrie de l’emballage

Industrie et Supply Chain - IA - Robotique - Le 04/02/2019

Comme beaucoup d’autres industries, le secteur de l’emballage s’adapte constamment aux exigences du marché. Les changements sont influencés par des facteurs tels que la réglementation, la pénurie de main-d’œuvre qualifiée et la transformation numérique. Pour transformer ces défis en opportunités, les entreprises innovantes s’appuient de plus en plus sur des solutions telles que la collaboration homme-robot et l’utilisation de l’intelligence artificielle pour assurer un traitement de données intensif.

Malte Schlüter, Directeur Mondial des Grands Comptes F&B/CPG chez Mitsubishi Electric, examine quatre tendances principales qui influencent actuellement le secteur de l’emballage et façonneront l’avenir.

Robots collaboratifs

La diversification, la personnalisation et même les tailles de lots de plus en plus réduites ne peuvent pas toujours être gérées de manière économique via des processus automatisés à grande vitesse dans la production en série. Les tâches correspondantes sont souvent transférées à des conditionneurs sous contrat («copackers»), qui ont tendance à employer des ressources humaines coûteuses pour effectuer des tâches de traitement complexes sur de petits lots et des emballages de qualité supérieure. Les robots industriels classiques sont donc plus susceptibles de jouer un rôle secondaire dans ce domaine.

Une tendance claire est la demande croissante de robots collaboratifs (cobots) pour une utilisation directe à côté d’humains sans équipement de protection: « Il ne s’agit pas de remplacer les robots industriels classiques, mais de les compléter et d’ajouter des avancées dans l’automatisation, en particulier dans le secteur du co-packing », a déclaré M. Schlüter. D’autre part, le soutien apporté aux humains par les cobots présente une opportunité: Équipés d’un système de vision, ils peuvent soulager les personnes de tâches monotones, fatigantes et physiquement stressantes, en orientant par exemple correctement les pièces ou en soulevant des charges. De cette manière, ils augmentent l’efficacité et la qualité du travail humain.

Les cobots sont conçus au départ pour être utilisés à proximité de l’homme, ce qui signifie qu’ils fonctionnent avec des forces et des paramètres d’accélération sans danger pour l’homme et qui sont spécifiés dans les consignes de sécurité ISO TS15066. «Mitsubishi Electric développe actuellement un nouveau robot collaboratif doté des fonctionnalités suivantes: aucun risque de blessure par bords de broyage, surface facile à nettoyer et évitant les encrassements, tout en maintenant la même précision de répétition de ± 0,02 mm par rapport aux robots industriels. Les prototypes sont encore à l’essai, mais ils ont déjà été présentés à un large public lors de salons internationaux « , a déclaré Malte Schlüter.

Une autre caractéristique des cobots en général est leur simplicité de commande et de programmation, qui peut être réalisée par un personnel qualifié de la société de l’utilisateur final. Cela élimine le besoin permanent d’intégrateurs de systèmes ou de programmeurs externes. En outre, ils peuvent être utilisés rapidement et avec souplesse dans de nombreux domaines d’application de l’industrie de l’emballage. Le prototype de Mitsubishi Electric offre diverses options pour « enseigner » aux cobots. Celles-ci vont du mouvement manuel contrôlé par la force du bras du robot à la position souhaitée – à la programmation visuelle et aux interfaces utilisateur sur des tablettes ou des appareils mobiles pour l’étalonnage et le paramétrage.

Robots sans barrières de protection

Pour les robots industriels, le marché demande des solutions de sécurité alternatives aux clôtures, barrières, cages et cellules. Après tout, ces mesures de sécurité occupent un espace de production précieux, entraînent des coûts de nettoyage supplémentaires élevés dans les zones hygiéniques et empêchent une coopération significative avec les travailleurs. De plus, des procédures complexes de redémarrage sont nécessaires après un arrêt d’urgence ou si des barrières de protection ont été ouvertes. Au lieu de cela, des systèmes de sécurité optiques peuvent être appliqués. Les scanners laser sont largement utilisés pour surveiller des zones définies autour du robot. « Mitsubishi Electric offre une fonctionnalité spéciale qui permet de réduire la vitesse de déplacement de nos robots industriels en termes de sécurité. Dès qu’un humain entre dans sa zone extérieure, il ralentit. Lorsqu’une personne entre dans une zone où il existe un risque de contact direct avec le robot, celui-ci s’arrête immédiatement « , explique Malte Schlüter en décrivant la solution.

Au lieu de sécuriser une zone avec des barrières lumineuses et des scanners laser, des salles entières sont de plus en plus surveillées avec des systèmes de caméras. À l’avenir, les systèmes de vision équipés d’une intelligence artificielle (IA) reconnaîtront quand et où les opérateurs entreront dans l’espace de travail du robot et en régleront la vitesse. De cette façon, il sera bientôt possible de se déplacer librement et en toute sécurité autour des robots. Pour atteindre cet objectif, Mitsubishi Electric travaille déjà activement avec ses partenaires au développement de solutions pratiques prêtes à être mises sur le marché.

Intelligence artificielle

En robotique, l’intelligence artificielle décrit la capacité de réagir de manière appropriée à des situations imprévues et non programmées. Si, par exemple, un robot reçevait un produit qui diffère de la norme en termes d’orientation, de géométrie ou d’emballage, il ne pourrait pas identifier ces irrégularités et réagir en conséquence. Les systèmes de robot équipés d’IA et les systèmes de vision correspondants comme des capteurs peuvent désormais apprendre à identifier ces déviations et à adapter leurs processus. Aujourd’hui, la nouvelle série de robots MELFA FR de Mitsubishi Electric est disponible avec des fonctions d’intelligence artificielle et peut augmenter le rendement dans des industries telles que l’alimentation et les sciences de la vie.

L’IA est également utilisée lorsque des robots intelligents détectent des défauts de qualité dans des produits à emballer et les remplacent par des produits sans faille au cours du processus, même au sein d’unités d’emballage individuelles. Les robots pouvant être déplacés manuellement ou même montés sur des systèmes de transport sans pilote peuvent également détecter rapidement leur nouvelle position et adapter leurs séquences de processus à l’aide de l’IA.

Extraction des Données

Dans le contexte d’une volonté d’accroître l’EGE (efficacité globale des équipements) par le biais de la numérisation, il existe une forte demande d’analyse des données extraites issues de la production. Dans le premier cas, il existe une recette et des données de production pour une évaluation interne. De plus, l’état et le profil de fonctionnement des périphériques tels que les composants du robot comme les servo variateurs peuvent être enregistrés. Cela fournit des informations précieuses, par exemple sur l’état des pièces d’usure et les éventuelles contaminations. Les informations de base de données résultantes permettent ensuite des stratégies de maintenance prédictives avec un potentiel d’économie significatif sur les coûts de maintenance. Pour améliorer encore ces stratégies, Mitsubishi Electric développe une nouvelle technologie informatique de pointe appelée MELIPC, qui sera entièrement commercialisée au cours de l’année à venir. Son objectif est de tirer parti de la valeur des données du fabricant grâce à l’utilisation d’algorithmes d’analyse avancée exécutés sur la RS&DE en atelier.

Une autre catégorie importante de données de processus est celle utilisée pour la traçabilité et l’information des consommateurs, en particulier dans le secteur alimentaire. Ceci peut être utilisé, par exemple, pour prouver le respect de la chaîne du froid ou pour joindre aux emballages des informations sur l’origine des produits alimentaires pouvant être accessibles via un code QR. «Avec Mitsubishi Electric nous pouvons collecter toutes les données des automates, des commandes et des entraînements de manière centralisée et les traiter localement à l’aide de technologies informatiques de pointe. Cela réduit la facture pour l’espace de stockage dans le cloud et offre de nombreux autres avantages pour le contrôle et la surveillance de la production.

« Les robots sont loin de remplacer tout le travail manuel dans l’industrie de l’emballage », résume Malte Schlüter. «En tant que «collègues» intelligents et totalement intégrés, ils contribueront à rendre les tâches plus confortables et plus efficaces. Ce n’est plus un rêve pour l’avenir, car nous disposons actuellement de la technologie qui y répond et son utilisation est économique « .

Note:

Découvrez comment Mitsubishi Electric peut répondre aux exigences de l’automatisation actuelle:

eu3a.mitsubishielectric.com/fa/en/solutions

Légende des images:

Image 1 : En tant que «collègues» intelligents et totalement intégrés, les robots contribueront à rendre les tâches plus confortables et plus efficaces.

[Source: Mitsubishi Electric Europe B.V.]

Image 2 : Mitsubishi Electric peut collecter toutes les données des automates, des commandes et des entraînements de manière centralisée et les traiter localement à l’aide de technologies informatiques de pointe. Cela réduit la facture pour l’espace de stockage dans le cloud et offre de nombreux autres avantages pour le contrôle et la surveillance de la production.

[Source: Mitsubishi Electric Europe B.V.]

Image 3: Malte Schlüter, Directeur Mondial des Grands Comptes F&B/CPG chez Mitsubishi Electric Europe B.V.

Image d’en-tête : Freepik.com

Mitsubishi Electric Europe B.V. - 04/02/2019