Comment les fabricants peuvent suivre le rythme des développements de la robotique

Protolabs a publié son rapport « 2023 : The Robotics Manufacturing Status Report » qui met en évidence les défis et les opportunités auxquels est confrontée l’industrie manufacturière, alors qu’elle commence à transformer ses idées en réalité. Stephen Dyson, Client Programs Manager EMEA chez Protolabs, examine de plus près ce qui nous attend.

L’innovation se produit partout dans l’industrie manufacturière. Depuis que le terme Industrie 4.0 a été inventé, la fabrication a connu une transformation numérique rapide – avec des capteurs, des appareils connectés à Internet, l’IA et des systèmes de production cyberphysique (CPPS) tous déployés dans l’atelier. Il y a également eu une augmentation significative de l’utilisation de la robotique.

Cliquez sur le lien pour télécharger le rapport 2023 The Robotics Manufacturing Status Report.

Historiquement, la robotique a été largement déployée dans des milieux industriels, mais nous la voyons émerger dans de nouveaux domaines grâce aux développements matériels et logiciels. En fait, au cours de la dernière décennie, la robotique a joué un rôle dans tout, de la chirurgie augmentée et des soins aux personnes âgées aux missions de recherche et de sauvetage, ainsi que dans la surveillance d’environnements difficiles, tels que les voies navigables.

Le rythme d’adoption s’accélère – alimenté par les opportunités offertes par la disponibilité de nouveaux matériaux. L’étude de Protolabs, y compris les informations des principaux acteurs de l’industrie, a révélé que près d’un tiers pensent que les nouveaux matériaux auront l’impact le plus significatif sur la façon dont la robotique est utilisée dans la fabrication au cours des cinq prochaines années. Les pinces souples, par exemple, capables de saisir des articles délicats et périssables, pourraient conduire au développement de multiples applications pour les industries agricoles et alimentaires.

Cependant, bien que les nouveaux matériaux présentent une multitude d’opportunités d’innovation, il est crucial de réfléchir à la façon dont ils seront utilisés, car cela affectera la façon dont les pièces sont fabriquées. La disponibilité des matériaux est également une considération – car un manque d’approvisionnement a le potentiel de ralentir les cycles de développement. C’est clairement quelque chose dont l’industrie est consciente, avec plus d’un quart des personnes interrogées (27%) indiquant que la chaîne d’approvisionnement en matériaux est l’obstacle le plus sérieux à l’innovation.

La chaîne d’approvisionnement a un rôle essentiel à jouer en offrant une expertise et des capacités autour du développement de nouveaux matériaux et de produits. De nombreux fabricants travaillent plus étroitement avec leurs partenaires pour prendre de meilleures décisions quant à la façon et à l’endroit où ils peuvent adopter l’innovation.

La conception et le prototypage sont deux domaines où la collaboration a lieu. En travaillant avec des partenaires de fabrication numérique, les fabricants accèdent à des options rapides et rentables pour tester, réitérer et tester à nouveau. Ils peuvent ensuite travailler avec ce partenaire pour fabriquer des pièces en utilisant une large gamme de matériaux durs et mous.

Le changement n’est pas toujours un chemin clairement tracé, c’est souvent une série de petites étapes qui peuvent signifier revenir en arrière pour progresser. Lors de la conception d’une nouvelle pièce, telle que l’exemple de préhension souple ci-dessus, il est essentiel de savoir si elle peut être fabriquée dans le matériau souhaité, au bon prix. Les coûts globaux, le nombre minimum de commandes et la rapidité sont également importants lors de l’examen des options de fabrication et peuvent affecter le choix du matériau.

Il est essentiel de minimiser le temps et les coûts impliqués dans ce processus – c’est là qu’une conception itérative ou une approche de conception pour la fabrication (DFM) peut aider – affiner la conception avant la production de prototypes physiques.

Les commentaires issus de l’analyse automatisée de la conception permettent aux organisations de passer par plusieurs itérations qui peuvent être partagées en interne avant qu’une seule pièce ne soit fabriquée. Il mettra en évidence si des zones spécifiques doivent être repensées avant la fabrication et peut démontrer comment le choix des matériaux, la disponibilité et la quantité pourraient affecter le prix.

Les fabricants devraient également tirer parti de l’expertise au stade du prototypage. Dans certains cas, l’utilisation du même matériau ou d’un matériau proche du produit final peut être essentielle. Alternativement, un matériau moins coûteux pour les itérations initiales et les tests pourrait convenir. Il peut également être possible d’utiliser un procédé de fabrication plus rentable pour produire une plus petite quantité de pièces à tester. La clé est de trouver la meilleure solution, pas seulement la plus facile.

Des technologies telles que l’impression 3D, l’usinage CNC et le moulage par injection rapide offrent toutes un environnement flexible pour le développement de produits. L’impression 3D, par exemple, permet de fabriquer rapidement même les géométries les plus complexes et est rentable lors de la production d’un petit nombre de pièces. La gamme de matériaux pouvant être utilisés dans l’impression 3D s’élargit également et comprend des métaux, des céramiques et des matériaux souples.

La robotique progresse rapidement dans de nouveaux domaines. Heureusement, la technologie de fabrication suit le rythme, pour faciliter la production de nouvelles pièces, dans de nouveaux matériaux, rapidement et à moindre coût.

Cela a également réduit la barrière à l’entrée pour les petites entreprises et les chercheurs afin de les aider à rivaliser avec les grands acteurs, et contribue à faire en sorte que le capital d’amorçage et les budgets de développement pour l’innovation en robotique ne soient pas dépensés trop rapidement. C’est important pour l’industrie, car c’est souvent au sein de ces organisations plus petites et plus agiles que la véritable innovation se produit.

La clé est maintenant pour l’industrie manufacturière de puiser dans l’expertise de la chaîne d’approvisionnement de fabrication numérique pour libérer l’énorme potentiel que présente la robotique.

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