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Pas à pas, Airbus déploie son (incroyable) usine du futur

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Enquête Pour suivre la hausse des cadences de production, Airbus numérise ses lignes d’assemblage. Un défi technologique et social.

Pas à pas, Airbus déploie son (incroyable) usine du futur
Sur le site Airbus de Saint-Nazaire, les opérateurs vérifient en seulement deux jours la pose des brackets qui fixent les parois intérieures au fuselage © Pascal Guittet

Produire en un mois ce que l’on fabriquait en un an. C’est le tour de force qu’est en passe de réaliser Airbus. L’avionneur pourrait franchir la barre des soixante A320 produits par mois. En 1989, 58 exemplaires de son monocouloir vedette étaient sortis de ses lignes d’assemblage... Les prises de commandes l’obligent à repousser les limites et à repenser son outil de production et ses process dans lesquels les tâches manuelles sont encore très importantes. Comment compte-t-il y parvenir ? Les réponses se trouvent dans son ambitieux projet d’usine du futur. La numérisation et la robotisation des lignes d’assemblage vont révolutionner la production d’avions.

Des cobots pour aider les compagnons dans leurs tâches, des robots autonomes en forme de crabe crapahutant sur le fuselage pour fixer des tronçons, de la réalité augmentée dans les lunettes pour vérifier l’emplacement de chaque élément, des outils connectés pour faciliter le travail des opérateurs… Le film d’animation sur cette usine du futur, présenté par Airbus depuis l’année dernière, ne cesse d’étonner. Ce projet est le résultat de plus d’un an de travail mené par un réseau interne de 200 personnes, issues notamment de la cellule de recherche Airbus Group Innovations, sans oublier de nombreux sous-traitants spécialisés dans la robotique et les automatismes.

Un cycle de production réduit de moitié

"L’usine du futur est en quelque sorte une vision, un horizon à atteindre, résume Curtis Carson, le responsable recherche et technologie chez Airbus. L’année 2015 est celle où cette usine du futur commence à être une réalité." Dès 2025, une grande partie de cette impressionnante panoplie de technologies de pointe devrait être mise en œuvre. À la clé : une réduction globale attendue du temps de cycle de production de 50 %. L’aéronautique marche dans les pas de l’automobile et de sa production à hautes cadences.

La supply chain s’y met aussi

Si le projet d’usine du futur d’Airbus est sans nul doute celui qui a la plus d’ampleur en France dans le secteur aéronautique, la digitalisation des usines est en train de gagner toute la chaîne de sous-traitance. Les exemples fourmillent. Snecma (groupe Safran) emploie déjà des outils connectés sur son site historique de Villaroche (Seine-et-Marne) et des caméras automatisées pour contrôler la production des moteurs. Les tablettes numériques devraient bientôt se généraliser. Turbomeca, une autre filiale de Safran spécialisée dans les moteurs d’hélicoptères, est en train d’intégrer l’impression 3 D dans sa chaîne d’assemblage à Bordes (Pyrénées-Atlantiques), pour de petites pièces destinées à ses moteurs Arbiden?3 et Arrano. De son côté, Daher prévoit d’installer des robots et des machines automatisées : trois lignes complètes pourraient en bénéficier d’ici à 2017 sur le site de Nantes (Loire-Atlantique). L’équipementier a aussi testé avec succès l’utilisation de cobots et d’outils d’impression 3D.

La chasse au gain de temps est ouverte ! Exemple avec les brackets, ces centaines de pièces qui fixent dans chaque appareil les parois intérieures au fuselage. Grâce à la réalité augmentée, les opérateurs munis de tablettes numériques procèdent à leur vérification en deux jours au lieu de… plusieurs semaines. Avec l’impression 3 D, les pertes de temps pourraient aussi être évitées. "Nous réalisons déjà des brackets métalliques imprimées en 3D pour les A 350 qui nous servent pour les appareils d’essais, précise Curtis Carson. Nous comptons employer cette technologie pour les appareils de série, en particulier pour pallier les ruptures éventuelles d’approvisionnement."

Quant au cobot, dont un premier appareil opérationnel sera mis en œuvre à la fin de l’année sur le site de Saint-Nazaire (Loire-Atlantique), il déchargera les opérateurs des tâches à faible valeur ajoutée pour, là encore, gagner du temps. Cette usine du futur ne sortira pas de terre ex nihilo. Airbus compte inclure ces technologies au fur et à mesure dans l’ensemble de ses usines. Si les gains attendus sont prometteurs, l’intégration de ces solutions numériques ne va pas de soi. "Les équipes d’Airbus ne sont pas frileuses pour implémenter ces nouvelles technologies, estime Philippe Ravix, le directeur de l’innovation chez Sogeti High Tech. Mais elles se posent sans cesse la même question : 'En pleine hausse des cadences de production, quel est le moment le plus opportun pour introduire une technologie de rupture ?'"

Une intégration ratée peut dérégler la minutieuse mécanique d’une ligne d’assemblage… "Notre usine du futur, ce n’est pas un big bang, précise Curtis Carson. Nous la mettons en place de manière incrémentale." D’autant qu’il existe une relation étroite entre le design des équipements et les process de production. Une solution numérique trouvera d’autant plus facilement sa place dans la ligne d’assemblage, que son utilisation aura été pensée dès la phase de conception de l’appareil. C’est le cas de la technologie d’impression de circuits électriques, qui diminuerait le nombre de câbles dans un avion : elle ne trouvera sa place que dans un nouveau programme d’Airbus, tant elle remet en cause la conception même de l’appareil.

Les difficultés ne manquent pas, notamment pour utiliser un cobot. La combinaison entre un bras robotisé et une plate-forme mobile dans un environnement de travail où le robot adapte ses tâches en temps réel nécessite encore des développements. Les outils connectés ne se généraliseront que lorsque l’intégrité des données de production sera assurée : il faut veiller à ce que le système résiste à toute tentative de piratage. Autre challenge, social cette fois : l’avionneur doit amener ses équipes à accepter l’irruption de ces technologies. Vitales pour garantir la compétitivité de la production pour les uns, elles sont aussi destructrices d’emplois pour les autres… "Nous demandons des retours à nos collaborateurs lors des tests. Nous tenons compte de leur avis", assure Curtis Carson. La cohabitation entre les hommes et les machines ne fait que commencer.

"Le numérique nous sert à piloter les flux logistiques",
Patrick Daher, PDG de Daher

"Le numérique, c’est le moyen faire rentrer l’usine et sa supply chain dans la troisième révolution industrielle. C’est ce que nous faisons avec la Daher control room, qui permet de piloter l’ensemble des flux logistiques et industriels de nos usines ou de celles de nos clients. Nous déployons aussi des outils numériques au sein de nos process industriels : automatisation de la production, robots, cobots, impression 3D… mais aussi réalité virtuelle et réalité augmentée. Nous sommes au cœur des concepts de l’usine du futur. Intelligente et hyperconnectée, elle sera plus agile, plus souple et plus réactive."

 

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