Dans l’Usine du Futur, seule la structure du bâtiment sera fixe. Toutes les machines et les systèmes pourront se déplacer et évoluer en fonction des besoins. Selon Javier Stillig, responsable Ingénierie et Solutions de l’Usine du Futur chez Bosch Rexroth, « il sera possible d’intégrer facilement une nouvelle ligne ou d’étendre une ligne existante, et des AGV achemineront les marchandises là où elles seront demandées ». On parle de sol intelligent.

C’est grâce à de nouveaux sols que tout cela sera possible. Gérer une telle flexibilité avec les sols actuels obligerait l’équipe à installer de nouveaux chemins de câbles à chaque déplacement, voire pire, à laisser traîner les câbles au sol à travers tout l’espace de production.

Nous développons actuellement un sol capable d’identifier les équipements et les machines de production, de les gérer, de leur transmettre des données, mais aussi de les alimenter en électricité et bien plus encore. Ce sol intelligent fait partie intégrante de notre portefeuille dédié à l’Usine du Futur, qui comprend des solutions facilement combinables pour répondre aux exigences de chaque client.

« Nous développons actuellement un sol capable d’identifier les équipements et les machines de production. »

Sol intelligent Bosch Rexroth

Un sol intelligent et polyvalent

Ce sol est constitué de dalles modulaires de 1 m², chacune dotée de son propre système de commande. Un système de commande maître, le « grid controller », situé dans l’atelier de production ou dans le cloud, gère les ordres en attente. Il est capable de simuler le regroupement des appareils et des machines nécessaires à la production, en tenant compte de différents facteurs tels que le poids de l’équipement et la topographie des systèmes de production existants.

Chaque dalle contrôle en permanence les charges auxquelles elle est soumise ce qui permet au sol de s’adapter à son environnement. Par exemple, un équipement en cours de déplacement peut être immobilisé ou retiré du passage si un autre objet approche.

Une fois la simulation du contrôleur terminée, les machines de production se déplaceront de façon autonome vers les zones auxquelles elles auront été affectées, où elles seront alimentées en électricité via des unités de transfert d’énergie sans contact. Elles recevront leurs informations sans fil, via la 5G. Mieux encore, les machines en transit n’auront pas besoin d’être arrêtées. Résultat : une productivité maximale.

Des bandes lumineuses baliseront les parcours et les zones de travail des opérateurs, et guideront les AGV en toute sécurité dans l’usine.

Mais le reste, me direz-vous ? Quid des indispensables conduites d’eau, d’air comprimé ou encore de lubrifiant ? C’est simple : notre sol intelligent est constitué d’un double plancher

spécialement conçu pour ces installations essentielles.

Nous sommes arrivés à la conclusion que la production est beaucoup plus fluide si l’on intègre l’intelligence dans le sol plutôt que dans les machines.

AGV - Véhicule intelligent autoguidé Rexroth Active Shuttle

Cela permet par exemple de remplacer les systèmes de localisation complexes, les grosses batteries et les puissants ordinateurs des AGV par un simple contrôleur.

Celui-ci les guide dans l’usine à l’aide d’un système de voie dynamique constitué de LED intégrées. L’alimentation est là encore assurée par des unités de transfert d’énergie sans contact situées dans le sol.

Actuellement, nous employons une méthode de localisation très simple qui utilise des capteurs d’une précision de 50 cm environ. Mais d’autres méthodes nous permettront d’atteindre dans le futur un niveau de précision de moins de 1 cm.

Évolution et révolution des sols intelligents

Il n’est pas nécessaire d’équiper du jour au lendemain toute l’usine d’un sol intelligent. Celui-ci peut être installé progressivement, en commençant par les zones de production exigeant plus de flexibilité. Chaque dalle peut être configurée selon sa fonction : par exemple, certaines n’auront pas besoin d’une unité de transfert d’énergie sans contact ou d’un système de transfert d’informations. Pour réduire le coût d’investissement, il est aussi possible de poser des dalles sans fonction particulière dans les zones périphériques ou le long de parcours bien précis.

Qu’ils soient installés en une ou plusieurs fois, les sols intelligents présentent de nombreux avantages : planification et production plus flexibles, compatibilité avec les appareils connectés à l’IoT (par exemple, pour aider les ouvriers à trouver des lots spécifiques en production), visualisation simplifiée de l’état des machines grâce aux couleurs et/ ou à la taille de l’afficheur LED, balisage au sol de parcours sécurisés pour les AGV via des LED.

Tous ces avantages ouvrent de belles perspectives pour les industriels : plus le sol sera intelligent, plus la production sera performante.

Autres usages potentiels des sols intelligents

  • Dans les maisons médicalisées et les hôpitaux, ils peuvent détecter une chute et localiser la personne au sol. Si la personne ne peut pas se relever, sa position est directement transmise aux services d’urgence.
  • Un système infrarouge peut être déployé pour détecter et signaler rapidement les départs de feu. Comme dans les avions, des voies d’évacuation peuvent être balisées au sol par des LED, en tenant compte des obstacles et en adaptant le parcours de façon dynamique.
  • Dans les bureaux, les sols intelligents pourraient apporter un maximum de liberté dans l’aménagement des postes de travail et des espaces de réunion. Il ne serait plus nécessaire de revoir l’installation électrique à chaque changement.

 

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