Baptiste ARNAULT, Manel ZERELLI, Thierry SORIANO Vers une plateforme expérimentale de simulation pour l’optimisation de cellules de production robotisée Baptiste ARNAULT, Manel ZERELLI, Thierry SORIANO LISMMA SUPMECA Toulon journée GT SysMe – 03 mai 2010

Vers une plateforme expérimentale de simulation pour l’optimisation de cellules de production robotisée Introduction Plate-forme expérimentale de simulation Simulation de gamme de production Problèmes spécifiques au robot de placement de fibres Gamme générique Scénarios Simulation géométrique 3D Décomposition Paramétrage Travaux en cours Perspectives et conclusion

Introduction Le placement de fibres Technologie récente de production robotisée de pièces composites Au cœur d’un projet industriel (SAPHIR) Repenser le produit et le moyen de production Ingénierie simultanée Optimisation Un outil pour cette conception simultanée ? Vers une plate-forme expérimentale de simulation

Plate-forme expérimentale de simulation Simulateur comportemental Gamme de production Simulateur 3D Représentation visuelle Echange d’informations sur la simulation en cours Gestion de la simulation par une autre application → communication avec chaque simulateur → passage des paramètres de simulation à chaque simulateur

Simulation de gamme de production Plusieurs critères d’optimisation possibles Temps Temps d’états des biens (norme NF-E60-182) Mesures expérimentales sur unités de production réelles Peu de valeurs existantes (technologie nouvelle) Temps d’intervention opérateur variable Habitude, formation Quantité de matériau composite déposé Non supporté par le robot actuel Grosse instrumentation nécessaire Energie

Simulation de gamme de production Observations de fonctionnement Mise en évidence d’aléas spécifiques au robot Détermination de la gamme générique Problèmes spécifiques au robot de placement de fibres Rupture de splice Méthode de fabrication des bobines de fibres pré-imprégnées Bourrage dans la tête de dépose du robot Dépend du type de résine et de l’épaisseur de la fibre Très fortement lié à la température de fonctionnement et la vitesse de dépose Fin d’une bobine au cours de la dépose

Simulation de gamme de production Gamme générique Dymola (librairie stategraph2) 4 macro-tâches Préparation Production Clôture Résolution d’aléas (très importante, à éviter) Interventions humaines Process non entièrement automatisé

Simulation de gamme de production Scénarios Chaque pièce = un scénario Modification de la gamme générique Gestion des aléas Gestion de la vitesse du robot Gestion de la surveillance opérateur Impact sur la réaction à un aléas Gestion du nombre d’outillages

Simulation géométrique 3D Vérification visuelle Interactions robot/environnement Ergonomie Formation Projet industriel ↓ Logiciel industriel (DELMIA)

Simulation géométrique 3D DELMIA permet des simulations très complexes combinant robots et mannequins humains Principal désavantage : simulations compliquées à modifier Incompatible avec plusieurs scénarios très différents Chaque scénario nécessite sa propre simulation Enorme consommation de temps Deux solutions Décomposition des simulations Paramétrage des simulations

Simulation géométrique 3D Décomposition Chaque tâche de la gamme = une micro-simulation Réorganisation des micro-simulations suivant le besoin → le scénario contient l’ordre des micro-simulations Grande flexibilité Nombre de tâches Organisation des tâches Point important : la continuité des simulations Réalisme → ergonomie → formation des opérateurs

Simulation géométrique 3D Paramétrage Reconfiguration de la simulation Pas de problème de continuité Moins de flexibilité Inversion de l’ordre des tâches difficile voire impossible Solution retenue : décomposition + paramétrage Utilisation de micro-simulations paramétrées Compensation des avantages et inconvénients

Travaux en cours Interfaçage des simulateurs Simulation de gamme Langage modelica, orienté objet Transitions contrôlées par des boutons, actions des boutons définies dans une table Développement d’un nouveau composant → lecture des informations de simulation (depuis un fichier) → modification des tables de contrôle des boutons Modification des boutons préexistants

Perspectives et conclusion Interfaçage des simulateurs Simulation 3D Préparer les micro-simulations paramétrées Trouver un moyen de réarranger les micro-simulations Obstacles DELMIA orienté vers l’interface utilisateur Communication compliquée Nouvel outil pour la conception intégrée utilisant un procédé robotisé En développement pour le placement de fibre mais possibilité d’étendre à d’autres domaines