Un test réalisé dans des conditions réelles, avec des données validées et des avantages avérés
Au cours de la démonstration de faisabilité (PoC) menée chez Bosch, Manukai a pu tester avec succès sa solution d'IA dans un environnement de production hautement automatisé, alors même que cet équipementier automobile a perfectionné ses processus au fil des décennies.
Le groupe allemand Bosch n'est pas seulement l'un des principaux équipementiers automobiles mondiaux, mais aussi un acteur majeur du soutien aux start-ups, notamment dans les domaines de l'intelligence artificielle, des technologies de pointe et de la numérisation. Cela en fait le partenaire idéal de Manukai, une spin-off de l'ETH Zurich, fondée dans le but de rendre la production plus intelligente.
Ils se sont rencontrés grâce au programme « Bosch Startup Harbour » :
« On nous a proposé de mener une démonstration de faisabilité avec Bosch. Pour nous, c'était l'occasion idéale de montrer que notre solution peut être déployée avec succès en production de masse afin d'optimiser les programmes existants »,
explique le Dr Pascal Weber, PDG de Manukai.
Des milliers de composants fabriqués chaque jour avec la plus grande précision
Sur son site de Homburg, la société Robert Bosch GmbH fabrique des supports d'injecteurs destinés aux systèmes Common Rail pour une grande variété de clients et de modèles – des milliers chaque jour, avec la plus grande précision : le perçage de trous longs et profonds fait partie des compétences clés de ce site.
« Il s'agit de composants que nous fabriquons depuis plus de 20 ans dans une grande variété de versions, adaptées à différents niveaux de pression et dans différents matériaux, »
déclare Christian Scholl, qui dirige le centre de compétences.
Cette diversité implique également que chaque variante nécessite une nouvelle programmation des machines CNC. Les programmeurs des usines possèdent de nombreuses années d'expérience et une maîtrise approfondie du processus. Ils savent quand et où une opération similaire a déjà été programmée, puis ils récupèrent les séquences de code existantes et les adaptent à la nouvelle pièce.
Thème : Optimisation de la production
Manukai part du principe que toute opération réalisée en usine comporte, dans une certaine mesure, un caractère répétitif, qu'il s'agisse de l'usinage de trous, de poches, de filets, de contours ou de surfaces spécifiques. Grâce à l'intelligence artificielle, Manukai identifie les géométries similaires et les compare à l'ensemble des projets antérieurs afin de standardiser, d'optimiser et d'automatiser certains aspects de la production.
« Nous avons perçu le potentiel inhérent à la solution de Manukai. C’est pourquoi nous avons décidé d’analyser les possibilités d’optimisation dans le cadre d’une production à grande échelle et d’une comparaison de programmes. »
déclare Christian Scholl.
Et Pascal Weber ajoute :
« Pour nous, cette collaboration constituait une validation de principe idéale : identifier des possibilités d’amélioration dans un processus aussi abouti que celui de Bosch serait la meilleure preuve de l’efficacité de notre solution. »
Indépendance des individus
Manukai répond à un autre défi majeur de la programmation CNC : la forte dépendance vis-à-vis d’experts individuels et l’absence d’un cadre normalisé et fondé sur les données pour l’optimisation des processus. Chez Bosch Power Solutions, la maintenance des programmes est également en grande partie manuelle, et il n’est pas possible de comparer automatiquement les performances des différents programmes.
La question centrale était donc la suivante : comment la technologie d'Manukai, basée sur l'intelligence artificielle, peut-elle capturer et systématiser le savoir-faire des programmeurs de CN, permettant ainsi une amélioration continue ? Cela passerait par l'automatisation de la programmation et permettrait ainsi de réaliser des gains significatifs en termes de coûts et d'efficacité dans les processus d'usinage. L'étude visait donc à déterminer quelles optimisations pouvaient être réalisées au niveau des paramètres clés de production, notamment en ce qui concerne l'augmentation de la vitesse des processus.
La comparaison des propriétés géométriques met en évidence des économies potentielles
Contrairement aux programmes classiques, Manukai analyse non seulement le texte du code, mais aussi les données 3D et les propriétés géométriques, comme un trou spécifique. Les variations sont comparées, et le programme propose non seulement des possibilités d'optimisation, mais génère également directement le code CNC ou CAM correspondant, prêt à l'emploi.
Dans le cadre de la validation de principe (PoC), Bosch a fourni une pièce de référence issue d'un volume de production élevé. Manukai a ensuite analysé ses données 3D correspondant à environ 20 ans de production. La vitesse d'avance la plus élevée permettant d'obtenir une pièce fiable sur le plan du processus a été identifiée comme le paramètre de production optimal.
Cela a permis d'identifier les possibilités d'optimisation des processus de programmation CN de Bosch afin de réduire les temps de traitement et d'uniformiser les programmes.
Cette démonstration de faisabilité a ainsi clairement montré que, même dans un environnement quasi parfait, il est encore possible d'apporter des ajustements grâce à la programmation CN assistée par l'IA et que, si cette solution était mise en œuvre, elle permettrait également de réaliser des économies à long terme.
« Bien sûr, nous avions déjà réalisé des tests A/B par le passé. Mais avec Manukai, nous avons pu le faire de manière systématique et exhaustive pour la première fois »,
déclare Christian Scholl, satisfait.
L'efficacité grâce à l'intelligence artificielle et à l'expérience humaine
Le Dr Pascal Weber, de Manukai, se réjouit également du succès de cette collaboration :
« Nous avons pu démontrer que notre technologie de programmation CN assistée par l'IA peut s'intégrer de manière transparente dans la pratique. Au-delà des gains immédiats en termes de productivité et de réduction des coûts, elle offre un cadre évolutif pour la standardisation des processus, le partage des connaissances et l'optimisation inter-sites. »
Manukai ne vise pas à remplacer l'intelligence et l'expertise humaines, mais à les compléter : les programmeurs expérimentés identifient le potentiel à partir de la comparaison des codes afin d'optimiser les processus récurrents et, par là même, d'améliorer l'efficacité globale de la production.
Qu'est-ce que le Manukai ?
Manukai apporte une réponse à un problème majeur de l'usinage : les étapes de travail répétitives dans la programmation CNC. À partir de données historiques, cette solution d'intelligence artificielle propose des stratégies d'usinage éprouvées, les adapte à la nouvelle pièce et génère automatiquement les opérations correspondantes.
Cela permet de réduire considérablement les temps de programmation, en particulier pour les variantes et les pièces présentant des caractéristiques géométriques similaires. L'analyse des commandes déjà réalisées permet d'optimiser les programmes CNC en termes de qualité des pièces et d'efficacité.
Un autre avantage réside dans la standardisation : Manukai fait office de base de données de connaissances, rendant ainsi le savoir-faire implicite et l'expérience accessibles à tous les collaborateurs de l'entreprise – ce qui constitue un formidable accélérateur, notamment lors de la formation des nouveaux employés.
Manukai fonctionne en local, s'intègre parfaitement aux environnements logiciels existants, est indépendant du type de machine et peut être mis en place en quelques heures.
Bien que ce projet ait porté sur l'optimisation de programmes CN existants, Manukai peut également être utilisé pour créer de nouveaux programmes CN et FAO.
