La meilleure offre d'adressage d'automatisation

Par Lisa Eitel | 19 mars 2023

Dans son sillage, la pandémie de COVID a laissé persister des problèmes de chaîne d'approvisionnement qui affectent toujours la fabrication et d'autres industries automatisées. Maintenant, certains ralentissements au moins se sont dissipés.

Par Lisa Eitel | Rédacteur en chef

Les problèmes de chaîne d'approvisionnement des dernières années ont vu des porte-conteneurs attendre des semaines pour le déchargement de la cargaison; étagères vides dans les magasins ; des attentes d'un an pour les appareils électroménagers ; des limites de quantité par client sur les produits de première nécessité ; les vendeurs en ligne assiégés qui ont du mal à maintenir leurs stocks ; fiascos de préparations pour nourrissons; et diverses autres pièces et sous-composants en rupture de stock (et indisponibles) dans toutes les industries. Aujourd'hui, les expéditions de marchandises se sont largement redressées, bien que les données indiquent que la chaîne d'approvisionnement mondiale sur certains marchés continue de faiblir.

En fait, la reprise des délais d'expédition et des stocks peut être due aux effets refroidissants de l'inflation et à son effet décourageant sur les dépenses. Certains prédisent que la faiblesse économique du début de 2023 permettra aux chaînes d'approvisionnement de se rétablir et de se stabiliser complètement d'ici 2024. Mais rendre les entreprises commerciales encore plus difficiles sont les problèmes de pénurie de main-d'œuvre qui ont accompagné ceux du côté de l'offre pendant le COVID.

Pour être clair, la plupart des experts de l'industrie que nous avons interrogés pour le numéro 2023 Design World Trends ne s'attendent pas à une chaîne d'approvisionnement ou à un marché du travail tout à fait normal avant une autre année. Lire la suite pour les détails.

Sergii Sverdielov • Dreamstime

James Gallant | Directeur des opérations • ISL Products International Ltd. Boaz Eidelberg | CTO • SAAR Inc.Matt Mowry | Chef de produit — Paliers linéaires drylin • igus Inc.Adam Gluck | Fondateur et PDG • Copia AutomationKelly Walden | Vice-président de la fabrication • Bishop-Wisecarver Corp.Tim Sharkey | Directeur de la gestion du marché de l'automatisation électrique • FestoChris Gumas | Directrice du marketing • Ruland ManufacturingPamela Kan | Président et propriétaire • Bishop-Wisecarver Corp.Jeremy Miller | Président • Motion PlusPatrick Varley | Responsable marketing produit — mécatronique • Mitsubishi Electric AutomationChris Gottlieb | Directrice — Entraînements et commandes • KollmorgenChristine Hansen | Directeur marketing produit fabrication • EpicorEric Rice | Chef de marché produits — Electric Automation • FestoTom Schroeder | Vice-président exécutif • PBC LinearDave Walden | Ingénieur d'application • PBC LinearNathan Andaya | Directeur — Unité commerciale stratégique Techline • LINAK USDavid Sandys | Directeur du marketing technique • Digi-Key ElectronicsAndy Zaske | Vice-président des ventes et du marketing • Tolomatic

Gallant : Les délais de livraison des matières premières sont toujours les plus longs, surtout en provenance d'Asie. Cependant, nous avons constaté une amélioration significative de la logistique. Les temps de transit ont été réduits à la fois au niveau international et national. Nous travaillons en étroite collaboration avec nos clients pour planifier les délais de production afin de nous assurer que nous tenons compte de tous les délais de fabrication et de logistique.

Mowry : La plupart des problèmes majeurs de la chaîne d'approvisionnement qui ont culminé pendant le COVID se sont améliorés. Notamment, la disponibilité des extrusions d'aluminium, qui avaient des délais de livraison importants au cours des deux dernières années, s'est rétablie.

K. Walden : Nous avons constaté des délais de livraison toujours plus longs pour les matières premières, en particulier pour l'acier inoxydable et les articles électroniques. Nous avons donc mis en place des stocks élevés dans des domaines stratégiques et établi de nouveaux fournisseurs et options de chaîne d'approvisionnement. Nous avons également cherché à repenser les matériaux ou les processus de production pour réduire les délais.

Gottlieb : Nous avons constaté des problèmes de chaîne d'approvisionnement dans les secteurs de la base d'approvisionnement et des transports. Il suffit d'une partie pour créer une pénurie sur un assemblage final, et nous avons rencontré divers problèmes de la part de nos fournisseurs dans les secteurs de marché mentionnés dans les actualités - semi-conducteurs, matériaux - et ceux touchés par les goulots d'étranglement des transports, la cybercriminalité et les catastrophes naturelles. Kollmorgen travaille avec acharnement pour maintenir la circulation des matériaux grâce aux achats de courtiers et aux refontes techniques.

Miller : Les problèmes de chaîne d'approvisionnement ont probablement été le défi le plus important pour nos fournisseurs et nos clients au cours des deux ou trois dernières années. Les délais de livraison des fabricants d'automatisation ont explosé dans tout le secteur, obligeant les clients à rechercher des solutions alternatives et, dans certains cas, à faire des concessions là où ils ne le feraient pas normalement.

Les fabricants sont également confrontés à des délais obscènes pour les composants et les pénuries, ce qui les pousse soit à faire appel à des sociétés de courtage (ce qui augmente les coûts), soit à concevoir des composants de substitution, ce qui ajoute souvent des coûts et de la complexité aux produits qu'ils vendent. Les produits à micropuces intégrées semblent être les plus durement touchés dans ce domaine.

En tant que distributeur et fabricant de nombreux produits de contrôle de mouvement, l'une des façons dont Motion Plus a travaillé pour atténuer ces défis consiste à mettre de grandes quantités de stocks de produits finis sur l'étagère. Nous l'avons fait sur des produits tels que des platines, des moteurs, des variateurs et des contrôleurs, qui sont souvent hautement configurables. Cela comporte un certain risque, car il est presque impossible de couvrir toutes les options de configuration pour chaque application/client. Cependant, nous avons constaté que la règle 80/20 s'applique ici. Si nous stockons les options les plus couramment utilisées, elles peuvent généralement fonctionner pour la plupart des applications, et souvent les clients sont prêts à accepter un léger écart par rapport à leur numéro de pièce exact si cela signifie obtenir un produit en jours au lieu de semaines ou même de mois.

T. Schroeder : Dans la plupart des secteurs, la chaîne d'approvisionnement commence à se normaliser. Les fournisseurs ont rattrapé les arriérés, les coûts commencent à baisser et les coûts de fret maritime ont diminué. Les composants électroniques sont toujours à la traîne par rapport au reste des secteurs… et cela entraîne des complications et des retards de production. Les entreprises commencent à revenir à un inventaire juste à temps et à réduire les stocks accumulés qui ont été créés lors de l'augmentation de la demande et de l'incertitude de la chaîne d'approvisionnement due au COVID et aux inquiétudes liées à la récession.

La diversification des fournisseurs et de solides relations avec les fournisseurs ont été essentielles… et le seront au cours des prochaines années.

Les robots Low-Cost Automation (LCA) ont un retour sur investissement rapide pour les utilisateurs finaux qui souhaitent automatiser des processus simples. Image : igus

Varley : Beaucoup de nos clients rencontrent encore des problèmes périodiques de livraison de composants. Nous avons travaillé en interne pour augmenter la production et respecter les dates de livraison que nous fournissons à nos clients.

Eidelberg : SAAR Inc. est active dans le développement de produits d'exosquelette et ne rencontre aucun problème de chaîne d'approvisionnement.

Sandys : Avec les défis dus aux pénuries de la chaîne d'approvisionnement au cours des trois dernières années, l'innovation a stagné et a temporairement pris le pas. Cependant, avec le pire derrière nous, nous voyons maintenant l'innovation s'intensifier et même sauter là où elle aurait été si la pandémie ne s'était pas produite. Aujourd'hui, le rythme de l'innovation suit une trajectoire sans précédent, car de nouvelles technologies sont disponibles pour faciliter la conception des produits. De plus, la disponibilité des pièces est à nouveau en expansion, ainsi que l'enthousiasme et l'enthousiasme de la communauté des fabricants à innover. Ces fabricants (et l'écosystème qui les entoure) préparent une renaissance de l'innovation.

Gumas : Ruland a eu la chance que nous n'ayons eu aucune interruption de la chaîne d'approvisionnement. Notre chaîne d'approvisionnement est principalement nord-américaine, ce qui a limité l'impact direct de la disponibilité, mais pas du prix.

En fait, nous avons toujours considéré notre chaîne d'approvisionnement comme essentielle à notre capacité d'avoir des délais de livraison parmi les meilleurs de l'industrie et une livraison à temps. Le modèle JIT que de nombreux fabricants ont mis en place avec succès au fil des ans était trop risqué pour nous en cas de pénurie imprévue. Notre compétence est la capacité de fabriquer rapidement des produits, et non de gérer un réseau mondial complexe de chaînes d'approvisionnement.

Andaya : L'approvisionnement en composants électroniques pour les produits a été une lutte. Les pénuries de main-d'œuvre nationale ont également rendu difficile le maintien de personnes expérimentées sur la chaîne de production. Nous réglons les problèmes de chaîne d'approvisionnement en nous approvisionnant en composants sur le marché libre et en les achetant longtemps à l'avance. Donc, nous avons augmenté les taux de main-d'œuvre et nous sommes en train d'ajouter une nouvelle ligne de production avec des cobots.

Zaske : Les trois dernières années ont été très dynamiques pour diverses raisons. 2022 a été difficile avec de longs délais d'approvisionnement des fournisseurs, un marché du travail tendu, des prix inflationnistes et des retards de livraison. Nous avons actionné un certain nombre de leviers pour résoudre ces problèmes, mais l'un des plus importants a été notre initiative visant à attirer et à retenir les employés. Nous avons organisé un groupe spécial qui nous a aidés à apporter plusieurs changements importants en peu de temps pour stabiliser et faire croître notre effectif.

Andaya : Les actionneurs linéaires électriques et les colonnes linéaires électriques ont été la clé de notre croissance sur plusieurs marchés. Parce que ces actionneurs sont intelligents, ils peuvent fonctionner sur des équipements compatibles avec des robots collaboratifs (cobots) et des équipements de logistique et d'entreposage pour réduire la main-d'œuvre nécessaire à une tâche donnée. En fait, nos produits excellent à assumer le travail banal des opérations impliquant des mouvements répétitifs.

Mowry : Nous travaillons dur pour promouvoir notre gamme d'actionneurs linéaires et de robots d'automatisation à faible coût (LCA) qui aident les clients à réaliser un retour sur investissement rapide… généralement dans les six mois. Les robots igus LCA comprennent des portiques, des robots delta, des bras articulés et des systèmes de commande principaux à faible coût. Parce que nous sommes également un fabricant de composants linéaires, nous fournissons de nombreuses pièces qui donnent aux ingénieurs la flexibilité de construire leurs propres solutions robotiques à faible coût.

Eidelberg : Notre société se concentre sur la technologie de contrôle de mouvement par apprentissage par renforcement des exosquelettes. Nous croyons que l'apprentissage par renforcement est l'avenir du contrôle de système autonome. Il optimise le processus de prise de décision de la machine en temps réel dans des environnements imprévisibles afin de maximiser les performances prévues.

Les exosquelettes et les humanoïdes sont des exemples de telles machines autonomes. Les deux devraient accroître la mobilité et la fonctionnalité des employés industriels et remédier à une éventuelle pénurie de main-d'œuvre. Tesla et Hyundai, par exemple, ont dépensé des milliards de dollars pour développer une technologie de contrôle de mouvement d'apprentissage par renforcement pour les robots humanoïdes et autres censés répondre à leurs besoins de fabrication.

Varley : Nous constatons une forte augmentation de l'intérêt pour nos produits de robotique et d'automatisation. En automatisant les processus, nos clients sont en mesure de maintenir une production stable, quels que soient les impacts de la pénurie de main-d'œuvre.

Gumas : Les produits Ruland sont couramment utilisés sur les robots, les convoyeurs et les machines-outils qui aident le fabricant moderne à s'automatiser pour résoudre les pénuries de main-d'œuvre qualifiée. Par exemple, les robots mobiles autonomes ou AMR utilisent des accouplements pour le système d'entraînement ; colliers d'arbre pour maintenir les composants internes en place ; et des supports d'isolation des vibrations pour amortir les vibrations pendant le fonctionnement. Ces robots se déplacent dans les usines pour faire transiter les pièces, les matériaux et les consommables, ce qui augmente l'efficacité des employés actuels qui n'ont plus à déplacer manuellement ces articles tout au long de la journée. Les produits Ruland sont essentiels dans de tels systèmes pour faire face aux pénuries aiguës de main-d'œuvre et limiter le besoin à long terme de nouveaux employés.

Kan : COVID a accéléré le rythme auquel les entreprises visent à automatiser leurs processus. Les projets qui étaient peut-être envisagés cinq ans plus tard sont (tout d'un coup) une priorité absolue. Nos technologies aident à résoudre les défis d'automatisation les plus difficiles dans des environnements contaminés et extrêmes. Nous sommes également fiers d'automatiser les environnements de travail dangereux et de réduire l'exposition des travailleurs à des environnements qui ne sont peut-être pas les plus sains pour une interaction humaine directe.

Rice : Notre centre de service régional à Mason, dans l'Ohio, dispose d'un service de solutions client. Cette unité connaît une croissance exponentielle pour ses services d'assemblage sur mesure et de test avant expédition. Les systèmes internes et les économies d'échelle de Festo rendent ces solutions personnalisées pratiques, permettant aux équipementiers d'intégrer des assemblages uniques dans leurs machines. Ces conceptions comprennent des unités de préparation d'air personnalisées, des collecteurs de vannes et des systèmes cartésiens. Il n'y a pas de complexité d'industrie ou de système pour laquelle nous ne travaillons pas avec ses clients. Nos efforts tournent autour de l'automatisation des mouvements.

Gluck : Copia Automation aide les opérations à tirer parti de l'expertise interne pour intégrer rapidement les nouvelles recrues. Grâce à la capacité de Copia à afficher le code PLC directement dans un navigateur Web, vérifier le travail d'un collègue est pratique et facile. Les nouvelles recrues comprennent mieux la base de code, suivent les modifications et contribuent au projet sans perturber le travail des autres développeurs. De plus, les ingénieurs expérimentés peuvent examiner en permanence les modifications apportées par le nouvel employé et commenter directement toute préoccupation concernant les échelons, les blocs et les balises. Les compétences augmentent au fur et à mesure que les ingénieurs seniors partagent leurs connaissances.

Copia peut afficher du code dans un navigateur Web pour aider les gestionnaires et les nouvelles recrues à communiquer plus efficacement sur une base de code donnée. Visitez www.copia.io pour plus d'informations.

Andaya : En plus d'aider nos clients à réduire le besoin de main-d'œuvre de fabrication, nous sommes en mesure de rendre l'environnement de travail plus attrayant pour les ouvriers existants. Pour ce faire, nous utilisons des colonnes linéaires électriques pour rendre les postes de travail ergonomiques, ce qui augmente la satisfaction des employés et réduit les blessures au travail.

K. Walden : Notre entreprise propose une large gamme de solutions de mouvement qui font partie intégrante de l'automatisation. Ceux-ci incluent des composants linéaires et curvilignes, des actionneurs et même des conceptions de septième axe et des systèmes plus complexes. En travaillant en interne pour automatiser nos propres processus de production - et avec nos clients pour résoudre leurs problèmes d'automatisation - nous avons développé d'excellentes solutions.

Sharkey : La pandémie a accéléré la demande de systèmes automatisés de manipulation d'échantillons et de distribution de fluides dans les appareils de laboratoire. Les tables XY et les portiques cartésiens basés sur l'automatisation industrielle de Festo offrent des économies d'échelle et une robustesse que les systèmes OEM d'appareils de laboratoire ne peuvent tout simplement pas rivaliser. L'externalisation de la mécatronique des appareils de laboratoire permet aux équipementiers de se concentrer sur la science - leur valeur ajoutée - tout en s'appuyant sur des fournisseurs tels que Festo pour assembler, tester et fournir des solutions instantanées.

En 2018, Festo a ouvert son LifeTech Technology Engineering Center dans le Grand Boston. Ce centre fournit aux clients des services d'ingénierie consultatifs pour le développement de leurs nouveaux produits et Festo au développement de nouveaux produits en automatisation de laboratoire et en microfluidique. Pendant la pandémie, l'équipe du Festo Technology Engineering Center a travaillé sans relâche avec les clients pour répondre à la demande croissante, et le centre a augmenté son personnel et ses capacités en conséquence.

Les tables XY et les portiques cartésiens basés sur l'automatisation industrielle de Festo offrent des économies d'échelle et une robustesse inégalées par les systèmes OEM d'appareils de laboratoire. Image reproduite avec l'aimable autorisation de Festo.

Hansen : L'adoption de solutions logicielles telles que Epicor Kinetic (notre solution spécifique à la fabrication) peut renforcer l'avantage concurrentiel des entreprises lors de l'embauche. Alors que les lacunes en matière de compétences et les pénuries de main-d'œuvre se poursuivent, le positionnement d'une entreprise en tant qu'organisation avant-gardiste - avec des outils en place pour faciliter l'emploi des nouvelles recrues potentielles - peut être un facteur décisif. Les candidats de grande valeur d'aujourd'hui recherchent des lieux de travail riches en technologies nouvelles et intuitives. La mise en œuvre de logiciels d'entreprise combinée à l'automatisation sont les éléments de base technologiques que les fabricants peuvent utiliser pour améliorer leurs résultats tout en travaillant avec une main-d'œuvre plus réduite.

Gottlieb : L'expertise de Kollmorgen en matière de contrôle de mouvement est essentielle pour pallier la pénurie de main-d'œuvre. Nos produits sont véritablement le cerveau, le cœur et les muscles nécessaires pour rendre la fabrication mondiale plus sûre et plus efficace. Des produits tels que SafeMotion et Safety2G avec les servocommandes AKD2G de Kollmorgen (qui respectent la norme CEI 61508) permettent aux opérateurs de production d'interagir en direct avec la machine en toute sécurité dans des conditions contrôlées et statistiquement raisonnables. En conjonction avec une évaluation des risques et un développement par le constructeur de la machine, la vitesse peut être surveillée avec des fonctions telles que SafeSpeed ​​et SafePosition, tandis que le mouvement - ou son absence dans un ensemble de fonctions SafeStop - est surveillé via Safe Brake Control, Safe Brake Test, Safe Stop 1 et Safe Dynamic Brake. La sécurité résidente dans le servomoteur permet une vitesse de surveillance et d'actionnement aux temps de boucle de fréquence de mise à jour du servo.

La configuration dans Kollmorgen Workbench aide l'OEM avec une méthodologie de programmation que les ingénieurs connaissent et avec laquelle ils sont familiers. Fail Safe over EtherCAT (FSoE) combiné à l'installation du Safe Encoder dans le servomoteur du système permet à l'OEM de gagner du temps lors du câblage initial de la machine.

Hansen : Bien qu'il existe plusieurs façons dont la technologie aide à résoudre la pénurie de main-d'œuvre dans le secteur de la fabrication, la plus notable pour les clients d'Epicor est la façon dont la planification des ressources d'entreprise ou ERP offre des avantages d'automatisation qui permettent une efficacité opérationnelle continue de l'atelier au dernier étage. Par exemple, dans l'atelier, l'automatisation logicielle peut aider à connecter les machines et à automatiser le processus de collecte d'informations. Cela peut améliorer l'efficacité - permettant de fabriquer plus de pièces avec moins de ressources, moins de temps machine et, finalement, moins de main-d'œuvre.

D'autre part, l'automatisation peut considérablement aider les opérations au dernier étage telles que l'intégration ou d'autres nécessités fastidieuses qui réduisent les tâches génératrices de revenus. Le recentrage de ces employés sur des projets qui génèrent des revenus pour l'entreprise permet à cette entreprise de se développer sans embaucher de main-d'œuvre supplémentaire.

Miller : L'automatisation continuera de jouer un rôle clé dans la résolution de la demande croissante et de la pénurie subséquente de travailleurs de première ligne dans l'industrie, d'autant plus que la tendance à relocaliser la fabrication vers les sites américains continue de se renforcer. Chez Motion Plus, nous fabriquons et distribuons des produits et des solutions d'automatisation qui sont intégrés aux machines utilisées pour réduire le fardeau du travail manuel. Qu'il s'agisse de maximiser la productivité pour une opération répétitive particulière (tout en atténuant les microtraumatismes répétés) ou simplement d'optimiser un processus particulier grâce à l'opération précise que seul un système de contrôle de mouvement peut fournir, il est vraiment excitant de faire partie de la vague d'automatisation qui stimule l'innovation manufacturière aujourd'hui et dans le futur.

Lisez d'autres articles de la série Design World Trends sur designworldonline.com/trends.