Comau déploie des robots collaboratifs dirigés par une ia pour automatiser le contrôle « manuel » de la qualité chez Fiat

Le fonctionnement d’un centre d’infodivertissement et d’un groupe d’instruments dépend largement de la qualité de sa conception et de l’efficacité de son interface homme-machine. Lorsque FCA et la marque Fiat ont demandé à Comau de développer des procédés industriels perfectionnés pour assembler le premier véhicule électrique du constructeur, il allait de soi que le système d’infodivertissement de la voiture devait fonctionner à la perfection. Les ingénieurs de Comau devaient concevoir une solution capable de tester l’efficacité et la facilité d’utilisation du système de manière rapide, automatisée et rentable. Ils devaient également garantir à 100 % la sécurité des opérateurs intervenant dans et autour du véhicule pendant les essais. Le résultat est un banc d’essai robotique humanisé, capable de voir l’écran, exécuter des opérations et réagir à des images, du texte et des entrées vocales – comme un conducteur.

« Le système collaboratif extrêmement performant de Comau est l’un des premiers dans son genre », souligne Giovanni Di Stefano, directeur de l’innovation et des technologies de procédé. « Grâce à sa combinaison unique d’accessibilité, de sécurité et de simplicité du logiciel, la solution d’essai et de contrôle entièrement automatisée peut être utilisée immédiatement, sans compétence spécifique en robotique ou systèmes de vision, ce qui fait gagner du temps et évite des frais de programmation. »

Giovanni Di Stefano, directeur de l’innovation et des technologies de procédé

Défi

Dans le cadre de la fourniture de procédés industriels innovants destinés à la nouvelle Fiat 500 entièrement électrique, le constructeur a demandé à Comau d’automatiser le processus d’essai et de contrôle du système d’infodivertissement du véhicule. Le tableau de bord interactif sert de centre de commandement et permet au conducteur d’activer des fonctions spécifiques. Il est donc primordial de réaliser des essais et un contrôle précis si l’on veut offrir une expérience utilisateur de grande qualité, raison pour laquelle la procédure est généralement manuelle, longue et répétitive. Elle peut avoir un coût élevé et présenter une marge d’erreur non négligeable. Autre défi, Fiat souhaitait une solution indépendante du modèle, applicable à différents véhicules et permettant de gérer et d’interagir avec le procédé à chaque étape du contrôle de la qualité.

Solution

Dès le début du projet, l’accent a été mis sur le résultat final et non sur les opérations d’essai. Après avoir déterminé que l’interaction étroite entre humain et robot était une exigence capitale, l’équipe a conçu une solution robotisée collaborative, équipée de systèmes de vision avancée et d’une interface de détection complète, capable de simuler tous les types d’interaction humaine sur un tableau de bord de véhicule. La plateforme d’essai indépendante du langage simule l’expérience de conduite, recueille et envoie des données par une liaison CAN/LIN et valide la fonctionnalité et les performances de tout le système. De plus, la détection d’image et de texte, la reconnaissance vocale et la fonctionnalité de lecture de texte recréent l’expérience humaine de manière ciblée et complète. 

Les ingénieurs de Comau se sont penchés sur le nouveau paradigme d’essai et ont monté un COBOT Racer5 sur le poignet d’un robot NJ-220 réglé en version sécurisée. Ce robot à forte charge utile introduit le COBOT compact dans le véhicule à travers la portière ou la vitre du conducteur, afin qu’il réalise les activités de vérification et de validation directement à l’intérieur du véhicule. Cependant, le véritable point fort de la solution de Comau est la simplicité et la sécurité avec lesquelles l’opérateur dirige le robot, grâce à MI.RA/Dexter, logiciel innovant à base d’algorithmes d’intelligence artificielle.

MI.RA/Dexter fait partie de la famille Machine Inspection Recognition Archetypes (MI.RA) d’outils numériques de Comau, conçus pour l’usine intelligente. Il s’agit d’un outil de métalangage qui permet aux opérateurs de programmer le robot à l’aide de commandes humaines simples : regarder une image, se positionner pour répondre et exécuter l’action requise. Le système est donc en mesure de valider la fonctionnalité et les performances du centre d’infodivertissement en simulant pleinement l’expérience de conduite. La solution globale, avec son interface homme-machine intuitive, offre la plus grande facilité d’utilisation tout en optimisant la procédure d’essai dans son ensemble. 

Le système collaboratif contribue également au respect total du processus d’essai, puisqu’il aide objectivement l’opérateur à réaliser chaque tâche qui lui est assignée. MI.RA/Dexter possède en effet une sensibilité « presque humaine », grâce à des systèmes de vision qui valident les applications d’infodivertissement, un microphone et un synthétiseur vocal qui reconnaissent les commandes vocales et un préhenseur qui réalise les opérations délicates de contact. Enfin, les caractéristiques de sécurité intrinsèque du cobot articulé à six axes rendent inutiles les barrières de protection, ce qui réduit à la fois l’encombrement au sol et les coûts liés à la sécurité.

Résultats

Non seulement Comau a conçu la première solution entièrement automatique du groupe Stellantis pour le contrôle intégré de l’infodivertissement, mais celle-ci divise par trois le temps nécessaire au débogage et garantit surtout la gestion sécurisée de toutes les tâches effectuées par le robot collaboratif en contact étroit avec l’opérateur. 

Autre avantage qui s’ajoute à l’optimisation de la routine d’essai complexe, Fiat peut compter sur le respect total des étapes du processus de contrôle de la qualité, à chaque fois. La solution automatisée offre aussi une meilleure traçabilité et une meilleure répétabilité du processus. En dernier lieu, l’utilisation d’un métalangage pour communiquer directement avec le robot permet aux opérateurs de Fiat d’utiliser le système sans posséder de compétence particulière en robotique ou systèmes de vision. Fiat a ainsi les moyens de gérer le complexe système robotisé de façon autonome et, ce faisant, de réduire, voire supprimer, les frais de programmation ou de codage additionnel.

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plus rapide débogage qu’un processus manuel

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voitures testées à ce jour (premier trimestre 2022)

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besoin de barrières de sécurité ou d’équipement de protection

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utilisable dans différents secteurs et pour différentes applications