Beaucoup d'entreprises de production cherchent à optimiser leurs machines pour gagner en productivité, en qualité, en ergonomie et en sécurité. L'investissement de modifications peut être rapidement rentabilisé si les améliorations sont bien ciblées lors de l'avant projet.
Pour optimiser une machine industrielle, il y a 3 éléments principaux à prendre en compte : La mécanique, l'automatisme et l'utilisateur. L'aspect humain est souvent oublié mais une machine avec une mauvaise ergonomie, avec des réglages manuels difficiles ou des pannes à répétition peuvent altérer l'efficassité de l'opérateur. La mécanique de par sa qualité et sa conception est un élément essentiel pour limiter les pannes, pour pouvoir augmenter la cadence et pour s'adapter au mieux aux différents types de produits à fabriquer. L'automatisme est le cerveau de la machine, le chef d'orchestre de tous les instruments dont elle est composée (bridage, perçage, emboutissage, manutention, soudure, transfert, remplissage, chauffe…) et c'est ce qui permet à l'utilisateur et la mécanique de communiquer ensemble. On comprend donc que l'amélioration d'une machine peut aussi passer par la modification des programmes.
GAIN DE QUALITÉ
Ce n'est pas une grande découverte, l'automatisme est souvent solicité pour amélioré la qualité. Il y a un fort développement des systèmes de mesure, de contrôle, de marquage, de traçabilité… car la qualité est besoin fondamentale pour pérenniser une marque.
GAIN EN SÉCURITÉ
L'automatisme est un outil essentiel pour la sécurité des personnes ainsi que la sécurité du matériel. L'ajout de sécurités évitera le contact d'une personne avec un mouvement dangereux et un programme bien conçu empèchera la collision entre 2 robots par exemple.
GAIN EN ERGONOMIE
L'ergonomie n'a pas toujours été dans les priorités, pourtant son amélioration peut apporter une réduction de dépenses dans une entreprise de production. Ne pas prendre en compte cet aspect peut avoir des conséquences par la suite (accidents et maladies professionnelles, dégradation du climat social). En revanche, l'investissement dans ce domaine peut apporter un gain de productivité (gain de temps, influence positive sur la motivation et sur le rendement, moins d’accidents du travail et de maladies professionnelles, donc moins de journées d’absence).
En terme d'automatisme, l'ergonomie pourra être travaillée au niveau des commandes de l'opérateur sur la machine. Il faut si possible diminuer le nombre de commandes, les centraliser au même endroit pour limiter les mouvements et les déplacements de l'utilisateur, ou certaines fois séparer les pupitres de commandes pour qu'ils soient accessibles là où ils sont nécessaires dans le même objectif : diminuer les déplacements pour gagner du temps et améliorer les performances de l'opérateur.
GAIN DE PRODUCTIVITÉ
Quand on pense "gain de productivité" sur une machine industrielle, on pense souvent à la diminution du temps de cycle / augmentation de la cadence. C'est un élément qui est très souvent optimisé dès la conception et lors d'amélioration continue tout au long de la vie de la machine.
La cadence est limitée soit par la mécanique, soit pas l'utilisateur, soit par le produit à fabriquer. Il arrive souvent que la productivité soit améliorée en baissant la cadence (diminution des pannes, amélioration de la qualité donc diminution des rebuts, diminution de la fatigue de l'opérateur...). L'automatisme peut apporter des solutions avec ou sans modifications mécaniques. Dans certains cas, il peut être intéressant de revoir le cycle complet de la machine en réorganisant l'ordre des différentes opérations. Dans d'autres cas, il faut modifier le poste le plus long dans le cycle. Par exemple si c'est l'opérateur qui ralenti le cycle par un chargement trop long, on peut imaginer un chargement en vrac de l'opérateur puis un triage automatisé par la suite. Si un usinage est long, on peut multiplier les postes pour partager les tâches.
Mais la cadence n'est pas le seul point à prendre en compte pour améliorer la productivité, il faut aussi s'intéresser de près aux arrêts machines et aux changements de production.
Les arrêts machines peuvent être provoqués par des pannes ou des détections de produits non-conformes. L'automatisme peut être optimisée pour améliorer l'analyse des pannes (ajout de messages, de détections, défauts bloquants ou non bloquants…) qui permettent de diminuer les temps d'arrêts d'une machine. La conformité des produits peut être optimisée par exemple en travaillant sur une meilleure répétabilité de certaines opérations par l'ajout d'un contrôle ou le changement d'un actionneur. Exemple : la vitesse d'avance d'un vérin pneumatique, il peut être intéressant de le remplacer par un vérin électrique (temps de mouvement identique avec réglage fin des accélérations et décélérations).
Certaines machines sont conçues pour différents produits et nécessitent un réglage et/ou un montage différent à chaque changement. Le temps gagné lors de ces changements de production est un temps supplémentaire pour produire. Les solutions dans ce cas sont multiples, il s'agit souvent de réglages manuels à automatiser ou à rendre plus accessibles, de remplacer les systèmes réglables par des pièces au format ou l'inverse, simplifier l'utilisation de la machine en centralisant toutes les commandes sur un écran tactile ou en rendant cet IHM (Interface Homme Machine) plus intuitif...
L'automatisation d'une machine peut parfois diminuer le nombre l'opérateurs, l'investissement du matériel est alors très vite amorti.