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Baptiste ARNAULT, Manel ZERELLI, Thierry SORIANO LISMMA SUPMECA Toulon

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.

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Baptiste ARNAULT, Manel ZERELLI, Thierry SORIANO LISMMA SUPMECA Toulon

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Presentation Transcript

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. 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

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

  10. 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

  11. 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

  12. 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

  13. 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

  14. 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

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