Zoom 2024 : les applications des microtechniques intelligentes

Animation phare à chaque édition du salon MICRONORA, le Zoom est une véritable mini-exposition  qui met en avant des évolutions technologiques susceptibles d’influencer l’industrie microtechnique.  Confrontées à des défis importants, qu’il s’agisse de la transition écologique ou de la crise énergétique, voire celle de matières premières, les entreprises spécialisées trouveront, cette année encore, une foule de solutions dans cet espace dédié à l’innovation d’avant-garde. Cette année le Zoom sera consacré aux microtechniques intelligentes. En effet, le développement rapide des outils d’Intelligence Artificielle (IA) et leur utilisation de plus en plus fréquente dans les applications industrielles ont une influence indubitable sur la productivité des entreprises.  Ces outils amélioreront l’exploitation des données de production et permettra aux industriels d’affronter des contraintes écologiques qui deviennent de plus en plus sévères. Les exemples choisis pour le Zoom 2024 illustrent la manière  dont les entreprises de toutes tailles peuvent tirer bénéfice de l’usage de l’intelligence, qu’il s’agisse d’automatiser certaines tâches répétitives ou bien d’assister les opérateurs. Ou encore pour leur faciliter certaines tâches.

SilMach

En dotant d’intelligence des capteurs, on peut obtenir des informations en temps réel ou à des temps définis, permettant de suivre la vie d’une pièce ou d’un composant. L’exemple des technologies de rupture développées par la société SilMach révolutionnent le domaine du contrôle de santé des structures (SHM) en offrant une solution opérationnelle pour suivre l’endommagement réel, détecter l’apparition d’événements critiques et assurer une maintenance adaptée. ChronoMEMS est une gamme de micro-capteurs passifs et autonomes, sans électronique ni batterie. Ces derniers assurent la détection et le comptage d’événements : contrainte mécanique, dilatation thermique, variation de pression, phénomènes vibratoires, chocs, etc. Ils peuvent être utilisés comme moyen de surveillance indépendamment de tout autre dispositif ou associé à d’autres fonctionnalités. En particulier, il existe en version RFID UHF passive pour une interrogation à distance. SilMach conçoit et fabrique également les PowerMEMS, des micromoteurs pour l’horlogerie. Autonomie inégalée, immunité aux champs magnétiques, précision, fluidité du mouvement des aiguilles et compatibilité SMT sont les caractéristiques disruptives de cette technologie. Ces propriétés ouvrent une large gamme d’applications dans des secteurs variés tels que la défense, le médical, l’aéronautique, le transport. Dans le médical, par exemple, il permet de miniaturiser des implants et leur offre une très grande autonomie. Cette nouvelle génération de moteurs peut aussi être utilisée pour des valves de quelques millimètres carrés.

www.silmach.com

Bruker Alicona

L’automatisation ne se limite pas à la mesure automatisée des paramètres de forme et de rugosité d’une pièce. Elle signifie également une interaction simple entre l’administrateur et l’opérateur de la machine, une gestion intuitive des commandes, une grande justesse de mesure même en production ainsi que la communication et la mise en réseau avec des machines de production existantes jusqu’à la connexion à un système d’ERP et de Management de la Qualité. Bruker Alicona est l’un des premiers fournisseurs de métrologie optique à prendre en compte activement ces exigences qui vont de pair avec la mise en œuvre d’un concept de fabrication intelligente. Aujourd’hui, il propose des solutions éprouvées qui reposent sur la technologie de Variation Focale. Ces dernières permettent des mesures automatisées de dimensions, de position, de forme et de rugosité, la planification numérique des mesures, une gestion étendue de la base de données avec la connexion aux systèmes ERP et la gestion de la qualité. La communication machine-to-machine est également possible car la métrologie doit être directement intégrée en production et faire partie d’une chaîne de fabrication en réseau. Des capteurs de mesure détectent les pièces non conformes et ces informations sont automatiquement injectées dans le cycle de production pour que la fabrication s’adapte ou se corrige automatiquement. Cela comprend la fourniture d’un robot « Pick & Place » pour le chargement et déchargement du système de mesure. Enfin, des algorithmes intelligents d’auto-apprentissage constituent la base d’une méthode permettant de caractériser, segmenter, analyser et classer des surfaces. 

Sur le Zoom, la société participera à une démonstration associant le centre d’usinage Kern qui produira des pièces sorties de machine par le cobot Morfose de MS-Innov. Ces pièces seront contrôlées par la machine µCMM équipée d’un robot Pick & Place de Bruker Alicona.

www.alicona.com

MS-Innov

Le robot collaboratif (cobot) Morfose de MS-Innov accompagne l’opérateur dans la manutention, le contrôle qualité, l’assemblage, le dépôt et l’enlèvement de matière et dans diverses autres tâches répétitives et/ou pénibles. Modulaire, il est capable de s’adapter à son environnement et aux besoins de son utilisateur. Chaque module a une capacité de rotation infinie, ce qui permet, en fonction du cas d’application, d’améliorer considérablement les temps de cycle. Facile à programmer, ce cobot peut être utilisé par de nombreuses entreprises, plus ou moins aguerries dans l’utilisation de la robotique.

www.ms-innov.fr

Kern Microtechnik

La Micro HD du constructeur allemand est une solution adaptée au fraisage et la rectification par coordonnées. Elle assure un usinage précis avec la meilleure qualité de surface grâce aux guidages hydrostatiques, une meilleure précision dimensionnelle et une meilleure répétabilité grâce à sa stabilité thermique. Productif, l’équipement offre des usinages d’ébauche élevées et la production sans personnel grâce à l’automatisation interne ou externe.

www.kern-microtechnik.com

Cetim

Les outils d’apprentissage sont particulièrement utiles dans le domaine de la mesure et du contrôle car ils permettent le renforcement de la répétitivité des pièces et l’échange de données avec la machine. Les industriels sont confrontés à la nécessité de fiabiliser et objectiver les contrôles visuels et réduire la pénibilité des opérateurs (fatigue physique et cognitive). La solution : un système de contrôle par vision comme ACCES IA NOMAD que présentera le Cetim (Centre technique des industries mécaniques) sur le Zoom. Une solution mobile et configurable pour s’adapter aux différentes applications, qui utilise l’IA pour la reconnaissance de la pièce et la détection de défauts en temps réel.

www.cetim.fr

Enoveas

Dans l’univers de la machine-outil, l’intelligence est utilisée pour l’automatisation du process de production et le contrôle de données. La micro-machine Silex de Enoveas allie vitesse et précision en mettant en œuvre une stratégie d’usinage originale. Sur le Zoom, cette machine modulaire démontrera ces performances : une faible consommation d’énergie (< 1 kW), une empreinte au sol réduite (0,43 m²), une vitesse de production accrue pour l’usinage de pièces de précision (dimension maximum de 50 x 50 x 50 mm). À cela s’ajoute un écosystème digital qui permet la maintenance préventive et l’optimisation des programmes de production.

www.enoveas.com

Vermot Automation  et Robert & Schneider SA

Une autre approche consiste à donner de l’intelligence à une machine déjà ancienne, une démarche qui s’inscrit dans le développement durable.

Sur le Zoom sera présenté le rétrofit complet d’une machine Tornos M7 avant et après travaux qui aboutit à une mise aux normes CE, une digitalisation de la production et une augmentation significative de la productivité. Un exploit réalisé conjointement par les sociétés Vermot Automation et Robert & Schneider SA. Le bâti de la machine est conservé et est monté sur un socle mécano-soudé rectangulaire à faces lisses, avec une protection supérieure composée de trois éléments coulissants. Dans le socle, on trouve un réservoir d’huile de coupe de 50 litres, un bac de récupération des copeaux d’une capacité de 40 litres et le système d’entraînement. La machine est équipée d’une commande Vermot Automation avec une gestion numérique globale et intelligente 4.0, un écran tactile et une interface intuitive, une prise de raccordement ravitailleur et une connexion pour le réseau de télémaintenance. 

www.vermot-automation.com
www.robert-schneider.ch

GF Machining Solutions

Tous les équipements de production peuvent bénéficier de l’intelligence pour assurer une meilleure connaissance des procédés et améliorer la productivité. C’est par exemple le cas de l’électroérosion. La société GF Machining Solutions a créé un système intelligent de protection contre les étincelles (Intelligent Spark Protection System). Cette fonction exploite l’acquisition rapide et précise du signal ainsi que le traitement des données en temps réel. Son ingénierie intuitive évalue la position de chaque décharge entre le fil et la pièce en analysant la concentration par rapport à un seuil défini. S’il est dépassé, le dispositif règle automatiquement l’énergie de l’étincelle pour éviter la rupture du fil et maintenir une vitesse de coupe optimale. Sur le Zoom, le constructeur suisse exposera son procédé. 

www.gfms.com

Percipio Robotics

L’intelligence améliore également la conception et la simulation.
Pilotable par diverses interfaces (souris, joystick, manette…), la simulation développée par Percipio Robotics permet à l’utilisateur de simuler des mouvements, des actions, de contrôler des encombrements, de potentielles collisions, d’avoir un aperçu des vues fournies par les caméras, etc. C’est aussi un outil de formation. La société a également développé un jumeau numérique d’une machine de démonstration. C’est un outil de suivi comportemental de la machine réelle. Via une interface graphique interactive, l’utilisateur peut voir ce qui se passe sur la machine, faire apparaître les informations dont il a besoin, agir sur certaines commandes. Un outil adapté à la maintenance ou au dépannage à distance. Avec une tablette, ces dispositifs seront générés en réalité augmentée. Sur le Zoom seront présentés une plateforme de micromanipulation, le simulateur associé avec la possibilité d’agir sur celui-ci via une manette et le jumeau numérique d’une machine de démonstration avec deux grippers de micromanipulation. Cette machine sera installée, elle, sur le stand de Percipio Robotics. 

www.percipio-robotics.com

STS Industrie 

La réalité virtuelle et la réalité augmentée apportent des débouchés considérables dans de nombreuses fonctions industrielles. Qu’il s’agisse de conception de pièces ou de composants, de contrôle/mesure, d’assemblage ou de maintenance, d’aide à la formation, de sécurité ou de productivité, elles doivent intégrer l’usine au quotidien. Depuis 30 ans, STS Industrie a mis l’innovation au cœur de son développement en associant à son expertise en usinage (fraisage 5 axes) des compétences en métrologie et assemblage pour répondre aux donneurs d’ordres exigeants. Aujourd’hui, la société est engagée dans la démarche 4.0 en créant une nouvelle entité, STSI INNOVATION. Cette dernière propose des solutions d’impression 3D et de création de contenus digitaux en Réalité Virtuelle ou sur des supports interactifs. STS Industrie présentera sur le Zoom une animation digitale liant la réalité virtuelle à l’assemblage de composants et des interactions avec une vitrine de taille humaine. Ses équipes, formées en partie par l’ENSAM de Chalon, relèveront ce défi numérique en proposant un accès en réalité virtuelle et augmentée (VR/AR) contrôlé. Objectif : illustrer l’intégration de ces technologies dans des applications industrielles. 

www.sts-industrie.com
https://impression-3d.stsi-innovation.fr

Femto-st

L’institut FEMTO-ST présentera sur le Zoom l’emploi de l’IA pour le suivi et le pronostic de défaillances/performances des systèmes en continu afin de répondre à des critères de qualité élevés. Des exemples concrets des applications de l’IA en usinage de précision de formes complexes par électroérosion avec un suivi et une interaction quasi-continus du procédé seront présentés. Des approches équivalentes seront menées sur des cas industriels pour le découpage/emboutissage. 

Enfin, afin de démontrer la grande variété des approches, une application microtechnique sur des dispositifs intelligents permettant un diagnostic des cancers du sein sera également exposée sur le Zoom. 

www.femto-st.fr

Pôle Véhicule du Futur

Le programme DEDIHCATED (Offre d’accompagnement pour la digitalisation des PME et PMI en Bourgogne-Franche-Comté) permettra aux visiteurs du Zoom de tester ses différentes applications. Ce programme regroupe 13 partenaires régionaux : des pôles de compétitivité et des structures d’accompagnement (Pôle Véhicule du Futur – coordinateur, Nuclear Valley, Vitagora, CCI Bourgogne-Franche-Comté), des clusters numériques (BFC Numérique, Numerica BFC, l’Usinerie Partners), des universités, écoles et laboratoires (Université de Bourgogne, Université de Franche-Comté, Université de Technologie de Belfort-Montbéliard, l’ENSAM/AMVALOR) et des plateformes technologiques (Cap’tronic, CETIM). 

www.vehiculedufutur.com

FANUC 

Le constructeur japonais présentera sur le Zoom 2024 une solution de prise de pièces en vrac dotée d’Intelligence Artificielle et d’un outil de génération automatique de trajectoires. Son robot collaboratif CRX-5iA dispose d’un système de sécurité intégré permettant le fonctionnement dans un environnement ouvert. Une démarche assurée par des capteurs d’efforts et de vision 3D intégrés au contrôleur du robot. Ce dernier dispose d’une détection de pièces de formes diverses avec plage de détection paramétrable par logiciel. Un capteur de vision 2D assure la détection des formes et des couleurs. La commande du robot est assurée par un PC industriel avec haute puissance de calcul pour supporter les applications intelligentes. Le logiciel de simulation Roboguide effectue la génération automatique de trajectoires. La programmation visuelle simplifiée est réalisée par une opération glisser-déposer d’icônes. L’apprentissage intuitif des positions de prises se fait à partir des fichiers 3D des pièces et du préhenseur. L’intelligence du système détermine la stratégie de prise de pièces en fonction des données cumulées des prises précédentes. Le système apprend ainsi de sa propre application (machine learning) et permet une optimisation de l’efficacité de la prise avec le temps. 

www.fanuc.com

ARDPI / NanoSense LAB 

ARDPI et l’Institut Carnot de Bourgogne s’associent sous le nom de NanoSense Lab pour proposer des solutions de contrôle non destructif innovantes. Objectif : détecter les défauts préjudiciables à tous les stades de la vie d’une pièce. Le dispositif, dénommé Stelio, se présente sous la forme d’une solution transportable de caractérisation des contraintes de petites pièces mécaniques métalliques. Dans cette configuration, sa platine de déplacement permet d’embarquer des éléments de petites dimensions (inférieures à 3 cm) et d’une masse inférieure à 150 g. L’ensemble peut être décliné en instrumentation de laboratoire fixe intégrant des systèmes de positionnement adaptés à des tailles de pièces de l’ordre de 20 cm. Le système restitue la topographie ainsi que la répartition des contraintes et met en lumière des défauts structurels micrométriques par l’association de la microscopie confocale et microondes. Cet appareillage assure une inspection sans contact de la matière en surface et subsurface. Il offre une résolution spatiale micrométrique et des seuils de détection adaptés au suivi d’évolution des champs de contraintes. On peut ainsi déterminer directement les contraintes résiduelles dans les matériaux, identifier et détecter le risque d’endommagement des matériaux et des structures liés par exemple à l’oxydation ou à la corrosion. 

www.ardpi.com
www.u-bourgogne.fr

Polytronics

Polytronics, un EDIH (European Digital Innovation Hub), est issu d’un programme européen pour accompagner les entreprises européennes dans leur transformation digitale. Porté par Polymeris (pôle de compétitivité dédié aux caoutchoucs, plastiques et composites), ce consortium s’engage à soutenir les entreprises de la plasturgie, des composites, des matériaux polymères et textiles dans leur démarche d’adoption de l’Intelligence Artificielle (IA). Cette alliance d’acteurs clés de ces secteurs, s’est regroupée pour créer un guichet unique dédié à la transformation numérique des entreprises. Polytronics offre aux entreprises un accès rapide à des ressources et des écosystèmes indispensables pour réussir cette véritable révolution. Il se concentre sur l’innovation de nouveaux produits et processus. Objectif : concevoir et développer des produits polymères innovants et intelligents, en intégrant des fonctionnalités avancées comme l’électronique imprimée. L’utilisation de l’IA permettra également d’améliorer les processus de fabrication, d’améliorer la gestion de l’énergie et des ressources, d’augmenter la qualité des produits et réduire les déchets. 

www.polytronics.eu 

Hall C