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

IntroductionPlate-forme expérimentale de simulationSimulation de gamme de production

Problèmes spécifiques au robot de placement de fibres

Gamme génériqueScénarios

Simulation géométrique 3DDécompositionParamétrage

Travaux en coursPerspectives et conclusion

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Introduction

Le placement de fibresTechnologie récente de production robotisée de

pièces compositesAu cœur d’un projet industriel (SAPHIR)

Repenser le produit et le moyen de productionIngénierie simultanéeOptimisation

Un outil pour cette conception simultanée ?Vers une plate-forme expérimentale de simulation

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Plate-forme expérimentale de simulation

Simulateur comportementalGamme de production

Simulateur 3DReprésentation visuelle

Echange d’informations sur la simulation en coursGestion de la simulation par une autre application→ communication avec chaque simulateur→ passage des paramètres de simulation à chaque simulateur

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Simulation de gamme de production

Plusieurs critères d’optimisation possiblesTemps

Temps d’états des biens (norme NF-E60-182) Mesures expérimentales sur unités de production

réellesPeu 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

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Simulation de gamme de production

Observations de fonctionnementMise en évidence d’aléas spécifiques au robotDétermination de la gamme générique

Problèmes spécifiques au robot de placement de fibresRupture 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 déposeFin d’une bobine au cours de la dépose

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Gamme génériqueDymola (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

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Simulation de gamme de production

ScénariosChaque pièce = un scénarioModification de la gamme génériqueGestion des aléasGestion de la vitesse du robotGestion de la surveillance opérateur

Impact sur la réaction à un aléasGestion du nombre d’outillages

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Simulation géométrique 3D

Vérification visuelleInteractions robot/environnement

ErgonomieFormation

Projet industriel ↓

Logiciel industriel (DELMIA)

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Simulation géométrique 3D

DELMIA permet des simulations très complexes combinant robots et mannequins humains

Principal désavantage : simulations compliquées à modifierIncompatible avec plusieurs scénarios très

différentsChaque scénario nécessite sa propre simulationEnorme consommation de temps

Deux solutionsDécomposition des simulationsParamétrage des simulations

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Simulation géométrique 3D

DécompositionChaque tâche de la gamme = une micro-simulationRéorganisation 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

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Simulation géométrique 3D

ParamétrageReconfiguration de la simulationPas de problème de continuitéMoins de flexibilité

Inversion de l’ordre des tâches difficile voire impossible

Solution retenue : décomposition + paramétrageUtilisation de micro-simulations paramétréesCompensation des avantages et inconvénients

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Travaux en cours

Interfaçage des simulateursSimulation 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

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Perspectives et conclusion

Interfaçage des simulateursSimulation 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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