Le premier logiciel de planification de montage intelligent basé sur l'IA

Un outil graphique de l'« Assembly Composer » permet de réaliser l'assemblage en trois dimensions de manière ludique. © Fraunhofer IPA

Le logiciel se compose de trois composants qui, à l'aide de l'IA, automatisent et simplifient considérablement la planification de l'assemblage. © Fraunhofer IPA

Le Fraunhofer IPA ouvre de nouvelles voies dans la planification de l'assemblage : un logiciel exploite déjà les données CAD existantes, crée à partir des informations obtenues des instructions d'assemblage et génère automatiquement des assistants d'assemblage économiques.

La planification de l'assemblage et l'assemblage lui-même sont actuellement encore coûteux et prennent beaucoup de temps. Ils représentent entre 30 et 50 pour cent des coûts de personnel et environ 20 pour cent du coût total de fabrication d'un produit. Parfois, la moitié du temps de production est consacrée à ces tâches. Les raisons en sont, d'une part, une procédure longue lors de la planification de l'assemblage avec de nombreuses itérations. D'autre part, la transition initialement évidente vers plus d'automatisation est souvent difficile à mettre en œuvre pour des raisons techniques ou économiques. Il serait donc judicieux de relier la planification de l'assemblage à l'assemblage réel et d'optimiser les deux étapes. Des experts du Fraunhofer IPA ont travaillé sur ce sujet ces dernières années. Récemment, ils ont bénéficié d'un financement du programme Exist du ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du Climat à cet effet.

Analyse des données comme base

La technologie fondamentale pour toutes les prestations du nouveau logiciel « ARCaide Assembly Suite » est une intelligence artificielle (IA) qui analyse et évalue les fichiers STEP. Ces fichiers riches en informations peuvent être générés par tout système CAD. Ils fournissent à l'« IA d'analyse 3D », l'une des trois composantes du logiciel, toutes les informations nécessaires pour déduire précisément des informations structurées d'assemblage.

Ce processus permet d'automatiser une tâche auparavant laborieuse : en effet, la planification de l'assemblage utilise généralement un mélange d'informations telles que des images 2D, des nomenclatures et des descriptions de modèles. La description des modèles nécessitait souvent l'expertise et l'expérience de spécialistes – un processus globalement incohérent, complexe et sujet à erreurs. Le logiciel réduit ainsi le temps de préparation et les coûts de personnel, tout en évitant les erreurs de compréhension ou d'incohérences lors de la collecte des données à partir de différentes sources d'information.

Planification automatique de l'assemblage

La deuxième composante logicielle est le « Assembly Composer ». Il lit les informations d'assemblage extraites du fichier STEP et les intègre dans un outil graphique pour la planification de l'assemblage. Les spécialistes peuvent ainsi visualiser les informations d'assemblage, leur permettant de planifier l'assemblage en trois dimensions de manière ludique. Cela aussi était auparavant un processus purement manuel et souvent non structuré, qui devient plus rapide, économique et sans erreur grâce au logiciel. Grâce à une interface graphique intuitive, même les utilisateurs moins expérimentés peuvent générer en un temps record des instructions et vidéos d'assemblage correctes et cohérentes. Des études internes préliminaires ont montré une réduction de 92 % du temps nécessaire à la création de ces instructions.

Assistance à l'assemblage spécifique à l'utilisateur

Le trio de composants logiciels est complété par l'assistance à l'assemblage basée sur l'IA, « KIM ». Après la planification de l'assemblage, les données issues du bureau, sur la base desquelles le logiciel fournit rapidement et à moindre coût une assistance à l'assemblage, peuvent être directement utilisées sur le lieu de travail. Cette assistance soutient notamment les spécialistes lors d'assemblages complexes, de manière interactive. La conception de l'assistance peut varier. Il est ainsi possible de générer une assistance en 2D ou en 3D, ou encore une assistance utilisant la réalité augmentée, par exemple via des lunettes intelligentes. Avec KIM, le personnel devient plus productif et commet moins d'erreurs, que ce soit lors de la tâche d'assemblage elle-même ou dans d'autres aspects, comme la bonne séquence des étapes d'assemblage.

En résumé, ARCaide porte l'assemblage manuel à un nouveau niveau – et ce dès une quantité de lot de 1. Le logiciel rassemble le savoir-faire, utilise intelligemment les données disponibles grâce à l'IA et permet ainsi de soutenir de manière optimale le personnel dans ses activités de planification et d'exécution. L'intérêt de l'industrie pour l'expérimentation et le développement ultérieur du logiciel jusqu'à sa maturité pratique est déjà important. C'est pourquoi l'équipe de développement du Fraunhofer IPA prévoit une spin-off prochainement et recherche des testeurs pour cette technologie innovante.