Le 26/10/2018

Est-il possible de créer une solution automatisée à base de cobots spécialisés dans l’inspection optique ? C’est le projet auquel un groupe d’industriels de l’électronique s’est attaqué à travers une solution de pilotage à base de cobotique, avec l’appel à solutions « Automated Optical Inspection in 3 dimensions ». STPGroup a relevé le défi. Découvrez les résultats en vidéo !

La vérification optique automatisée : concilier qualité et rapidité en 4.0 !

Présente dans les machines-outils les plus modernes comme dans les objets connectés les plus innovants, l’électronique est plus que jamais une industrie de précision. Afin d’assurer la sûreté de fonctionnement le long du cycle de vie du produit et dans les différentes conditions d’utilisation, les tests et vérifications en bout de chaîne sont essentiels. 

Longtemps, cette étape de vérification était réalisée par des opérateurs - le plus souvent des opératrices en réalité ! – occupés pendant de longues heures tous les jours, à inspecter les éventuels défauts visibles sur les soudures ou les composants. Avec des risques de fatigue oculaire pour les travailleurs et de défauts pour les productions en sortie d’usine.

C’est désormais de l’histoire ancienne sur les grandes séries, grâce à l’intégration de matériels dédiées, dans des contextes de production très standardisés.

Pour la manipulation informatique (ici le premier ordinateur ENAC au milieu du XXème siècle) comme pour les usines de production, les femmes sont toujours au coeur des process industriels de la filière.
Pour la manipulation informatique (ici le premier ordinateur ENAC au milieu du XXème siècle) comme
pour les usines de production, les femmes sont toujours au coeur des process industriels de la filière.

Un projet collaboratif pour répondre aux défis de l’électronique

Mais pour les petites séries réalisées en électronique professionnelle, le problème reste entier. En l’absence sur le marché de solution dédiée aux petites séries, il est toujours nécessaire de faire appel à de la main d’oeuvre humaine pour cette opération fastidieuse.

L'électronique professionnelle implique en effet des productions de quelques dizaines ou centaines d’exemplaires seulement qui présentent ainsi une double difficulté pour la plupart des solutions d’inspection optique du marché : l’hétérogénéité des conceptions ET des composants. Avec une tendance lourde vers toujours plus de complexité et de densité, plusieurs industriels se sont donc réunis pour développer leur propre solution "Automated Optical Inspection in 3 dimensions " (ce type de solution est explicité par le magazine ElectronicS ici).

Accompagnés par WE Network pour l’ingénierie de projet, Lacroix Electronics, Tronico, éolane et Laudren, ont lancé en septembre 2017 un appel à solution auprès des startups, PME et bureaux d’études pour développer une solution automatisée innovante. L’objectif : grâce à une solution logicielle et matérielle, permettre de réaliser l’inspection optique en 3D des petites séries électroniques.

Cet appel à solution était rendu possible grâce au soutien financier de l’Agence Régionale des Pays de la Loire avec le Concours Résolution 2017, qui met chaque année en relation demandeurs et offreurs de solutions sur la thématique de l’Industrie du futur en particulier.

 

AOI 3D : un cobot chef d’orchestre pour l’inspection optique 4.0

Les résultats du projet, étaient présentés avec succès les 11, 12 et 13 septembre 2018 par STPGroup à la WISE’Factory d’Angers, devant les industriels partenaires du projet, qui pouvaient effectuer leurs propres essais depuis ce démonstrateur et remonter les nouveaux cas d'usages à prévoir dans la solution.

Le dispositif actuel se veut intégrable à la plupart des environnements de production à travers ses interfaces universelles, grâce à plusieurs éléments qui s’interfacent avec les cobots de la chaîne de production :

  • une Cellule permettant un chargement universel
  • un Hardware fonctionnant avec des caméras embarquées mobiles et les éclairages utiles pouvant être également embarqués, pour de la lumière blanche, de l’éclairage UV ou de l’éclairage laser.
  • un Software à partir de traitement d’images de très haute définition (13Mp -> 18Mp en couleurs) avec focus variable, capable de piloter en simultané le cobot, la caméra et les éclairages. Il s'appuie sur la solution Vision, réadaptée aux besoins du projet.

Après cette phase de tests avancés, ces éléments combinés ont permis de démontrer la faisabilité du projet, avec des fonctions appréciées de vision « ouvertes » permettant des test très variés se rapportant à un large spectre de cas d’usages.

Thomas Vignard, Sales manager de STPGroup, présente à la WISE'Factory d'Angers le dispositif AOI 3D dédié à l'inspection optique des cartes électroniques professionnelles.

 

La solution permet donc aujourd’hui aux industriels de l’électronique d’envisager le passage à l’industrialisation de l’automatisation des contrôles en fin de ligne atypiques propres à cette industrie. Un pas supplémentaire vers l’Industrie 4.0 !

Les résultats du projet ouvrent de nouvelles possibilités

Lacroix electronics avance vers l'industrialisation...

Lacroix Electronics a déjà décidé de déployer la solution, et va lever dans les prochains mois deux enjeux majeurs :

  • en termes de compatibilité matérielle vers l’usine 4.0 : il est de rendre la cellule interopérable et communicante avec son écosystème pour assurer des fonctions de diagnostic bien sûr, mais également de partage avec les systèmes d'information et de traitement des causes racine sur les postes de production amont.
  • en termes d’ergonomie utilisateur de l’interface Homme-Machine : à travers une interface logicielle la plus intuitive et complète possible afin de permettre la (re)configuration rapide par le plus grand nombre

 ... et STPGroup "passe à l'Ouest"  !

L’apporteur de solution STPGroup, dont le siège est basé à Bernin près de la filière des composants électroniques de Grenoble, a également décidé d’ouvrir un bureau à Nantes suite au projet, pour mieux accompagner les industriels de la filière de conception et d’assemblage du Grand Ouest.

Ce projet unique aura donc permis aux industriels de l’électronique Grand Ouest de co-concevoir avec une entreprise basée dans le bassin Grenoblois de manière efficace et rapide, en diminuant les risques grâce à l’enveloppe budgétaire de 20 000€ proposée par le Concours Résolution de l'Agence régionale des Pays de la Loire.

Le cobot piloté par la solution AOI 3D
L'installation en test ici à la WISE'Factory d'Angers. Grâce au concours d’un cobot prêté par Lacroix Electronics, les essais ont pu être réalisés en « mode de production » et présentés ensuite aux industriels de la filière électronique.

Un projet en électronique ? Trouvez vos experts et partenaires avec WE Network !

Le cluster WE Network, un des acteurs du programme WISE, a mené le projet AOI 3D qui s'inscrit dans le cadre des services WISE'Fab pour l'industrie électronique du futur.

Avec une équipe de 12 personnes comprenant des ingénieurs experts en électronique, informatique de production, protocoles de communication et optimisation de production, WE Network accompagne régulièrement les entreprises de la filière électronique mais aussi des autres secteurs de l’industrie pour les aider à développer leurs objets connectés et leurs procédés d'Industrie du futur.

 

Vous pouvez retrouver l'ensemble des prestations de services de WE Network à l'adresse http://www.we-n.eu 

Découvrez comment accélérer vos projets avec les prestations de services WISE’Up - Accompagnement et les projets collaboratifs WISE’Calls - PME du programme WISE, qui sont présentés en bas de cette page.

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