Dans un secteur caractérisé par des produits fabriqués en petites séries et de haute précision, les processus manuels continuent de jouer un rôle essentiel dans de nombreux processus de fabrication aérospatiale. Alors que l'innovation produit s'accélère et que les modèles deviennent de plus en plus sophistiqués sur le plan technologique, les principaux fabricants des secteurs de l'aérospatiale et de la défense se tournent vers la réalité augmentée (RA) pour aider les opérateurs à faire face à une complexité croissante et à atteindre des niveaux plus élevés de qualité, de cohérence et de réussite opérationnelle.
Les défis persistants dans le secteur de la défense et de l'aérospatiale
La nécessité d'une qualité irréprochable
Contrairement à de nombreux secteurs où un certain niveau de rebuts et de retouches est acceptable, les entreprises du secteur aérospatial et de la défense ne peuvent pas se permettre ce luxe. Les impératifs de sécurité des utilisateurs finaux exigent les plus hauts niveaux de précision de fabrication et une qualité irréprochable. Et comme une seule pièce défectueuse peut rendre tout un lot inutilisable, les problèmes de qualité peuvent ralentir la production et se traduire rapidement par des surcoûts.
Bien que le secteur de l'aérospatiale et de la défense soit souvent le premier à commercialiser des technologies nouvelles et émergentes, une grande partie de ce secteur utilise encore des méthodes et des approches obsolètes en matière d'assemblage manuel. À l'heure où les fabricants s'orientent vers l'Industrie 4.0, les entreprises du secteur de l'aérospatiale et de la défense ont besoin de méthodes d'assemblage modernes, associées à une numérisation de bout en bout, afin de garantir la qualité et la cohérence à chaque étape.
Les versions deviennent de plus en plus complexes
À mesure que les solutions destinées aux secteurs de l'aérospatiale et de la défense intègrent des technologies de plus en plus avancées, les produits aérospatiaux gagnent en complexité et il devient de plus en plus difficile de garantir une qualité irréprochable.
Dans de nombreux cas, les opérateurs assemblent des pièces qui n’ont jamais été assemblées auparavant, à partir de nouveaux modèles tout juste finalisés par le service R&D. L’assemblage de ces modèles exige une extrême précision, ce qui se traduit par des temps de formation plus longs. Si l’on ajoute à cela les différentes variantes de produits, on comprend aisément pourquoi la formation axée sur la précision et la qualité pour chaque variante peut s’avérer accablante pour les opérateurs.
Parallèlement, les constructeurs aérospatiaux sont confrontés à une pénurie de main-d’œuvre à tous les niveaux. Avec le départ à la retraite d’une grande partie du personnel, le savoir-faire empirique disparaît peu à peu. Les jeunes employés qui prennent la relève peuvent trouver la courbe d’apprentissage de ce secteur frustrante et avoir du mal à comprendre comment ils peuvent y apporter leur contribution, ce qui les incite à se tourner vers un secteur plus facile à appréhender.
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3 avantages de la réalité augmentée pour la fabrication dans les secteurs de l'aérospatiale et de la défense
La réalité augmentée appliquée à la fabrication dans les secteurs de l'aérospatiale et de la défense peut contribuer à relever les défis liés à la formation, à combler les déficits de compétences et à offrir aux fabricants un moyen fiable de garantir la cohérence et la qualité de chaque processus manuel.
1. Standardiser les consignes de travail
À mesure que les processus de fabrication gagnent en complexité, les entreprises des secteurs de l'aérospatiale et de la défense cherchent des moyens de rationaliser leur production et de mettre en place des processus à l'épreuve des erreurs. Pour y parvenir, l'une des solutions consiste à simplifier les consignes de travail de manière à ce que les bonnes informations parviennent au bon endroit au bon moment.
Traditionnellement, les consignes de travail sont publiées sur papier ou affichées sur des ordinateurs ou des tablettes. Cependant, chacune de ces méthodes présente des difficultés inhérentes.
Les instructions sur support papier sont généralement obsolètes avant même que l'encre ne soit sèche, et dans de nombreux cas, les efforts visant à les mettre à jour régulièrement s'avèrent inefficaces. Elles sont également difficiles à suivre pour les opérateurs. Comme les employés doivent sans cesse passer leur attention des instructions à leur travail et vice-versa, ils peuvent facilement se laisser distraire. Non seulement cela allonge la durée du processus d'assemblage, mais cela augmente également les risques d'erreur et, au final, réduit les rendements.
Le logiciel de réalité augmentée industrielle de LightGuide permet aux fabricants de résumer des pages entières d’instructions de travail complexes en repères visuels pouvant être projetés sur n’importe quelle surface de travail. Cette technologie guide les opérateurs à l’aide d’indications sonores et visuelles, d’un rythme de travail et d’instructions de direction ; il leur suffit ainsi de suivre les lumières. Les instructions de travail étant visualisées directement sur la surface de travail elle-même, les consignes d’assemblage sont beaucoup plus faciles et rapides à comprendre que lorsqu’elles sont lues sur un écran ou une feuille de papier.
La réalité augmentée facilite également le processus de mise à jour des consignes de travail. Les ingénieurs peuvent programmer ces consignes directement dans LightGuide et déployer les modifications à l'échelle de l'entreprise, garantissant ainsi une cohérence totale des consignes pour tous les collaborateurs, quel que soit leur lieu de travail.
Cela élimine pratiquement toute erreur humaine liée aux processus manuels et garantit une qualité constante, car les pièces, les processus et les séquences appropriés sont toujours utilisés.
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2. Détecter rapidement les problèmes de qualité
Les contrôles qualité ont généralement lieu à la fin d'un processus. Si un seul assemblage ne respecte pas les spécifications, l'ensemble du lot peut être rejeté.
L'inspection en continu constitue un domaine clé d'amélioration des processus auquel les solutions de réalité augmentée industrielle, telles que LightGuide, apportent une réponse. Plutôt que d'attendre la fin d'un processus d'assemblage pour contrôler la qualité des produits aérospatiaux, LightGuide intègre plusieurs points d'inspection tout au long du processus d'assemblage afin de prévenir les défauts plutôt que de se contenter de les détecter.
Ce processus de détection préventive, indépendant de la responsabilité, permet aux fabricants des secteurs de l'aérospatiale et de la défense de repérer les sous-ensembles non conformes au niveau de pièces plus petites et moins coûteuses avant qu'ils ne soient intégrés dans des ensembles plus volumineux. Le risque qu'une pièce défectueuse compromette des ensembles plus volumineux et plus coûteux est ainsi considérablement réduit.
Grâce à la mise en œuvre du logiciel de réalité augmentée projetée de LightGuide, ce grand fabricant du secteur aérospatial et de la défense a éliminé les défauts liés à l'assemblage ainsi que les changements de configuration par variante sur une ligne de production comprenant 17 variantes d'un même produit.
L'une des méthodes d'inspection propres à LightGuide consiste à capturer des instantanés de chaque assemblage : il s'agit de photos prises par des caméras situées en hauteur pendant le processus d'assemblage, qui permettent de valider la qualité de l'assemblage. Ces instantanés sont associés au numéro de série de la pièce et intégrés à son « acte de naissance numérique », qui retrace le parcours de chaque pièce tout au long de son assemblage, du début à la fin.
Cet « acte de naissance » numérique indique précisément la date de fabrication d'une pièce, le nom de la personne qui l'a fabriquée, l'heure de fabrication, la durée de fabrication, le nombre et le statut de chaque contrôle qualité, la conformité de l'assemblage aux tolérances requises, ainsi que l'emplacement actuel de la pièce au sein de votre site de production.
Les fabricants peuvent analyser ces données pour mieux comprendre l'efficacité des processus ou celle du personnel, et identifier des moyens d'optimiser l'assemblage, de réduire les défauts et d'augmenter le rendement. Cela leur offre une nouvelle voie pour garantir à leurs clients qu'ils sont en mesure de leur fournir en permanence un produit de qualité.
Le logiciel de réalité augmentée de LightGuide, conçu pour les entreprises, s'intègre également aux outils et appareils utilisés en usine, tels que les clés dynamométriques numériques, et utilise les données générées par ces outils comme un critère d'inspection supplémentaire. Par exemple, les valeurs de couple peuvent être enregistrées en temps réel et mises en corrélation avec un boulon spécifique en cours de serrage. Ces données sont également consignées dans le « certificat de naissance » numérique de la pièce.
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3. Simplifier l'entraînement pour gagner en vitesse
La réalité augmentée est l'un des meilleurs outils pour la formation et le perfectionnement des salariés. Elle aide les entreprises à combler leurs déficits de compétences et permet aux industriels de mettre leurs nouveaux employés à niveau bien plus rapidement que par le biais de la transmission traditionnelle du savoir-faire, qui peut s'avérer incohérente, incomplète, voire tout simplement inexistante.
En effet, la formation basée sur la réalité augmentée apprend aux opérateurs à effectuer correctement une tâche à chaque fois, ce qui élimine efficacement les variations et les retouches en mettant en place une approche standardisée de la formation. Cette approche interactive de la formation offre aux opérateurs des conseils de qualité et un accompagnement sur le terrain, ce qui réduit les erreurs humaines et stimule la productivité.
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Les solutions de réalité augmentée conçues pour le secteur de la fabrication aérospatiale et de la défense peuvent contribuer à améliorer la précision et la qualité de chaque processus d’assemblage manuel en simplifiant les consignes de travail, en effectuant des contrôles qualité en temps réel et en accélérant la formation afin de combler rapidement les lacunes en matière de compétences. De plus, les données collectées tout au long du processus d’assemblage peuvent être utilisées pour optimiser les processus. Il en résulte une qualité plus constante, des délais d’assemblage et de formation plus courts, ainsi qu’une réduction des coûts liés aux problèmes de qualité.
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