Définition
L'Advanced Manufacturing est un domaine d'application transversale. Il est également parfois appelé Closed Loop Manufacturing.
Cela consiste à réaliser des opérations de process (usinage, oxydation, dépôt de matière, nettoyage, traitement thermique,...) sur des pièces en mesurant pendant la fabrication certaines grandeurs physiques en mesure directe ou indirecte. L'objectif est d'obtenir des informations sur la pièce en cours de fabrication telles que des températures, des diamètres, des épaisseurs, des distances, etc. On parle de métrologie in-situ avec une boucle de rétro-action (feedback loop) permettant d'asservir le procédé à la mesure. La mesure peut être effectuée soit en continu, soit par intermittence à certaines étapes du process.
Des technologies de contrôle non destructif (CND) sont utlisées pour ne pas endommager le produit en cours de fabrication.
Ce mode de production est parfois nécessaire pour augmenter la maîtrise des procédés de fabrication en particulier quand le procédé n'est pas entièrement répétable par difficulté de caractérisation ou par la variabilité des produits.
Explication culinaire: Pour faire cuire un rôti, la recette conseille de le mettre à 200 °C pendant un durée de 1 heure par kilo. Selon la forme du rôti (plutôt long et fin ou plutôt court et épais) et les caractéristiques du four (puissance, régulation, inertie thermique,...) les consignes de la recette ne donneront pas le même résultat. Une solution "Advanced Manufacturing" est de mettre une sonde de température dans le rôti et d'arrêter le four quand la température à cœur, correspondant à la cuisson voulue, est atteinte.
Avantages
Les avantages de ce type de machine de production sont multiples:
- Qualité: Meilleure qualité sur le produit fini
- Environnement: Moins de rebus, baisse des consommables et de l'énergie utilisée
- Financier: Optimisation du temps machine et donc du CAPEX global
- Réglage: Réduction du temps de mise au point des machines
Exemples de projets
Agileo Automation a mis en œuvre des projets d'Advanced Manufacturing en développant des applications intégrant process et mesure basées sur le framework A²ECF et notamment:
- Une machine de perçage/rivetage pour des pièces aéronautiques. Un robot déplace une pièce devant une perceuse/riveteuse industrielle. Un recalage dynamique de la pièce par rapport à la CAO est réalisé grâce à une fusion de capteurs (laser et vision)
- Un four d'oxydation réalise des pièces optiques circulaires microscopiques (type MEMS) d'un diamètre dont la dimension est critique. Un système d'inspection par caméra hyper-spectrale permet de mesurer le diamètre en temps réel, de prévoir la fin du process et de l'arrêter au bon moment (détection de fin d'attaque ou end point detection)
- Une chambre de process plasma (ICP pour Inductive Coupled Plasma) permet de nettoyer des wafers pour enlever une couche de resist. Afin d'optimiser l'utilisation de la machine, un spectromètre laser détecte la fin du process (DFA ou détection de fin d'attaque) et l'arrête au plus tôt pour économiser de l'énergie et du temps machine.
- Consulting pour l'architecture système d'une machine d'usinage couplée à un système de métrologie dimensionnel 3D robotisé.
L'architecture du framework A²ECF se prête parfaitement à ce type de projets avec la possibilité d'intégrer facilement dans l'arbre des équipements pilotés la partie process et la partie métrologie et de les faire interagir dans la couche métier (business logic).
