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BOSCH DÉPLOIE LA 5G DANS SON USINE PILOTE INDUSTRIE 4.0

Bosch met en service dans son usine pilote Industrie 4.0, basée à Stuttgart-Feuerbach, son premier réseau de campus exploitant la technologie de communication mobile de 5ème génération (5G). Pour l’équipementier allemand, la mise en œuvre d’un réseau 5G à Stuttgart-Feuerbach n’est que lepremier pas vers un déploiement massif. La 5G sera progressivement déployée dans 250 de ses usines à travers le monde entier. D’autres réseaux 5G seront installés dans les prochains mois, par exemple sur son campus de recherche de Renningen.

Le groupe allemand compte profiter de cette technologie de communication sans fil de nouvelle génération pour mettre en place des conditions de production inédites au sein de son usine pilote Industrie 4.0 de Stuttgart-Feuerbach. La 5G promet en effet une plus grande fiabilité et rapidité des transmissions de données. Certaines applications critiques requérant un haut niveau de précision et de sécurité pourront donc être pilotées sans fil.

« Les réseaux de campus sont un élément essentiel de l’Industrie 4.0 », assure Michael Bolle, membre du Directoire de Bosch et directeur de l’innovation technique et de la transformation digitale. La 5G promet en effet une couverture radio intégrale, sans la moindre interruption. Le réseau peut être optimisé pour s’adapter avec précision aux applications industrielles très exigeantes. Au sein du réseau de campus de Feuerbach, huit petites stations (small cells) permettent la réception du signal sur l’ensemble du hall de production qui s’étend sur près de 10 000 m². Les machines et installations connectées sans fil peuvent ainsi communiquer en temps réel et échanger des données en quelques millisecondes.

Le réseau 5G, intégré dans l’infrastructure IT existante et constamment surveillé, a été mis en place aux côtés de Nokia. Bosch se chargeant de la définition des applications alors que Nokia a fourni les équipements de communication 5G. Les deux entreprises assument la responsabilité conjointe de la planification, l’exploitation et l’entretien du réseau.

Pour tirer parti du potentiel de la 5G en production, outre les réseaux 5G, il faut également disposer d’équipements et de machines qui communiquent sans fil selon ce standard. Bosch s’est lancé dans le développement de solutions pour répondre à cette demande qui, selon Capgemini, va rapidement s’accentuer. Selon le cabinet d’études et de conseils, 65 % des entreprises industrielles à travers le monde prévoient de déployer la 5G dans les deux années qui suivront sa mise à disposition. « Nous avons une vision claire de ce à quoi doit ressembler l’usine du futur et de la façon dont nous devons développer nos produits pour répondre aux exigences », a déclaré Rolf Najork, membre du Directoire de Bosch en charge des Techniques industrielles.

Le groupe allemand dispose déjà dans son offre de l’ActiveShuttle. Lancé en 2019, il s’agit d’un chariot guidé automatiquement qui réalise des opérations intralogistiques. Au sein de l’usine de Stuttgart-Feuerbach, ce chariot de manutention chemine en toute autonomie sur le site de production, évitant les personnes et les véhicules et contournant les caisses de stockage. Bosch Rexroth a également développé la plateforme d’automatisation ctrlX Automation conçue nativement pour la 5G. « Notre nouvelle technique de commande utilisera la nouvelle norme de téléphonie mobile pour connecter un large éventail d’appareils », explique Rolf Najork.

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Les équipes de fabrication peuvent analyser à l’écran de l’Active Cockpit diverses informations de
production collectées en temps réel.

UNE USINE PIONNIÈRE

L’usine pionnière de Feuerbach compte également marier la 5G aux algorithmes de traitements d’intelligence artificielle. Dans le cadre du projet Kick financé par le Ministère fédéral de l’Education et de la Recherche, Bosch, Nokia et d’autres partenaires étudient notamment comment simplifier l’exploitation et la maintenance des réseaux de campus 5G à l’aide de l’intelligence artificielle.

L’usine allemande de Feuerbach est le plus grand et le plus ancien site de Bosch dans le monde, créé par Robert Bosch lui-même en 1909. D’une superficie de 109 100 m² et employant environ 3 000 personnes, elle produit des pompes à haute pression et des composants pour le traitement des gaz d’échappement. Cette vieille dame a mis le cap vers l’industrie du futur en adoptant des technologies répondant aux concepts de l’Industrie 4.0 dans les domaines de la fabrication, de la maintenance, du transport et de la surveillance des équipements.

Plus de 550 machines sont notamment connectées en réseau dans l’usine. L’état des différents systèmes de production peut être surveillé via un affichage graphique révélant leur état de fonctionnement. Grâce à ces informations, les ingénieurs de l’usine peuvent intervenir dès les premiers signes d’un problème, ce qui permet de réduire les temps d’arrêt des machines et d’augmenter la productivité.

Outre la forte connectivité des machines et le déploiement des véhicules autonomes ActiveShuttles, l’usine a par exemple mise en place un système de magasin intelligent automatisant la gestion des stocks et simplifiant le tri dans un entrepôt situé à proximité de la chaîne de production. Toutes les pièces retirées sont enregistrées par le système de gestion des stocks, et les commandes de réapprovisionnement sont automatiquement expédiées. Leur acheminement vers les lignes de fabrication est notamment assuré par des ActiveShuttles.

ROBOT COLLABORATIF

Parallèlement au déploiement de solutions matérielles et logicielles, l’usine de Feuerbach s’est également penchée sur l’amélioration de l’interaction homme-machine. Ainsi, un bras de robot travaille main dans la main avec les opérateurs. Baptisé APAS (Automated Production Assistant), cette solution robotique développée par Bosch Rexroth, est équipée en surface de capteurs sensibles qui détectent l’approche de toute personne.

Avant tout contact avec l’opérateur, le robot s’arrête immédiatement et ne reprend son travail qu’une fois la personne s’éloigne de son voisinage. Selon le besoin, il peut être utilisé comme système d’assistance mobile ou comme une solution cinématique sûre parmi les machines.

Les assistants de production APAS opèrent ainsi au côté d’un opérateur qui travaille librement et en toute sécurité. Outre la flexibilité de cette solution, la mise en œuvre d’un robot permet d’éviter aux opérateurs les risques de troubles musculo–squelettiques dues aux tâches répétitives.

Le site allemand est par ailleurs une usine où l’affichage numérique à pris le pas sur le papier. Les points quotidiens des équipes de production ne se font plus devant d’ancêtres paper-board et autres affiches. Ces derniers ont été remplacés par de grands écrans tactiles connectés baptisés ActiveCockpit.

Cet écran tactile connecté développé par Bosch Rexroth permet de traiter et de visualiser les données de production en temps réel et met en réseau des applications informatiques telles que la gestion des données qualité ou encore la messagerie électronique. Ce qui procure des gains de temps par l’élimination des procédures de collecte et d’analyse manuelle des données.

Ainsi, avec le déploiement de son réseau de campus 5G, l’usine de Feuerbach franchit une nouvelle étape dans son voyage vers l’industrie du futur.

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