Hirata Corporation est un constructeur de machines OEM basé à Kumamoto, au Japon. Fondé en 1951, Hirata s’est toujours efforcé d’avoir un grand nombre de clients très variés dans plus de 40 pays en exploitant ses propres modules. L’entreprise est très présente dans les secteurs de l’automobile et des semi-conducteurs, et sa force réside dans la fourniture de machines intégrales, de la conception à la mise en service. La philosophie de Hirata est de « fournir des machines et des systèmes adaptés à l’humain. »
2019: le défi d’Hirata
Il semble que tout soit sur les rails, le débogage des programmes et l’apprentissage du positionnement ayant donné du fil à retordre à Hirata depuis longtemps. Le programme lui-même peut être vérifié avant la construction des machines, mais le débogage peut être effectué uniquement après la construction des machines et une fois que le programme fonctionne. S’ensuit alors l’apprentissage. En règle générale, l’apprentissage se fait par le biais d’une interface homme machine (IHM), en entrant la position de chaque axe de robot, et doit être réalisée avec beaucoup de prudence et sans compter les heures afin de saisir la position très précisément. Aussi, c’est tout naturellement que Hirata s’est dit : « Et si l’on commençait le processus de débogage sans attendre que la machine soit construite ? » Dans le même temps, la mise en service constitue un autre défi pour Hirata. Surtout en matière de projets pour l’étranger, le personnel du site devait attendre plusieurs semaines (voire plusieurs mois, selon la destination) avant que les machines n’arrivent sur le site. Puis ils se sont demandé s’ils pouvaient faire quelque chose pendant l’expédition.
Hirata a alors découvert le logiciel Emulate3D™ de Rockwell Automation®. Hirata et Rockwell Automation étaient déjà en relation commerciale pour la fourniture de composants tels que les automates programmables (API) ou les produits asservis, notamment pour les machines expédiées aux États-Unis. En janvier 2019, Rockwell Automation a acquis Emulate3D pour ses capacités d'ingénierie numérique élargies et a commencé la promotion commerciale de cet outil numérique. À l'époque, l'apprentissage hors ligne via des logiciels de simulation commençait à avoir du succès, mais la simulation ne permettait pas de tester le programme. Le débogage ne pouvait donc pas être effectué à l'aide d'outils de simulation. L’émulation permet aux ingénieurs d’utiliser le programme dans un environnement virtuel à l’aide des objets 3D de conception assistée par ordinateur (CAO). Les ingénieurs peuvent donc commencer à déboguer le programme sans attendre que la machine soit construite. Hirata a été impressionné par la première démo présentée par les consultants techniques de Rockwell Automation Japan.
Validation de principe par essai et erreur
C'est en juin 2019 que l'équipe de Rockwell Automation Japon a présenté une démo de Emulate3D aux ingénieurs de Hirata. Les dirigeants de Hirata ont été impressionnés par cette présentation et cette démo, mais souhaitaient également procéder à des vérifications techniques. C'est alors que l'aventure de la validation de principe collaborative a commencé. Hirata a fourni des informations techniques aux consultants de Rockwell Automation pour leur permettre de produire une démo plus adaptée. Les consultants de Rockwell Automation sont revenus vers Hirata avec une démo sur mesure et de nouvelles entrées pour plus de cycles de configuration. Après plusieurs mois d’échanges, les ingénieurs de Hirata ont acquis une plus grande confiance dans l’outil et se sont tournés vers leur direction pour valider le budget. M. Shimizu de l'unité commerciale n° 2 au Département commercial Kumamoto n° 2 mentionne cette étape dans les termes suivants : « On nous a présenté plusieurs solutions de simulation qui ont abouti à un déploiement à petite échelle. Mais Emulate3D était différent. Dès que nous avons obtenu le programme de démo développé par Rockwell Automation avec nos vraies données CAO 3D, nous avons été impressionnés par sa qualité et avons pressenti son énorme potentiel pour plusieurs cas d'utilisation. »
Dès la validation du budget, des ingénieurs dédiés ont été nommés en janvier 2020 et des formations pratiques intensives ont commencé avec les consultants techniques de Rockwell Automation. Plusieurs mois de formation ont permis aux ingénieurs spécialisés d’utiliser pleinement l’outil d’émulation, pour en arriver à d’excellent résultats sur certains projets existants. Cette réussite a abouti à la nouvelle « équipe d'ingénieurs numériques » dans le département du responsable général M. Kusuguchi, comprenant quatre nouveaux ingénieurs. L'année suivante, en avril 2021, l'unité commerciale n° 3, l'unité suivante dans l'entreprise de M. Kusuguchi, a mis en place une « équipe de promotion de la conception 3D », comprenant quatre ingénieurs. Aujourd'hui, Emulate3D a été élargi, réduisant de 30 % le temps d'ingénierie et augmentant de 70 % l'efficacité des opérations de débogage.
Des « sous-produits » inattendus”
Emulate3D peut intégrer des fonctionnalités de réalité virtuelle (VR), de sorte que les vérifications de sécurité détaillées ou la prévision des risques peuvent être réalisées dans des environnements virtuels en plus de vérifications sur des machines utilisant des programmes API. Cela peut aussi servir pour la mise en service virtuelle, qui permet à Hirata de limiter l’envoi d’ingénieurs sur site et de réduire le temps de mise en service. En outre, le dépannage ou les tests de validation en usine (FAT) peuvent être réalisés par des opérations machines en émulation virtuelle. En effet, selon Hirata, en raison de la pandémie mondiale, les demandes de dépannage/FAT à distance augmentent. Faire évoluer les habitudes commerciales pour passer d’interactions en personne à des interactions à distance constitue un énorme avantage, non seulement pour Hirata, mais aussi pour les clients finaux. De plus, grâce à la combinaison de Emulate3D et de la VR, il est possible de créer les environnements de formation virtuels permettant aux employés du site de suivre la formation opérationnelles tout en attendant les livraisons de l'étranger. Cette formation virtuelle est également adaptée aux nouveaux employés souhaitant être formés.
Étapes suivantes
Les avantages des outils d’émulation pour les secteurs de la fabrication et de l’ingénierie ont été soulignés, mais Hirata note également une plus grande diversification de son outil. Par exemple, en tant que fournisseur OEM, l’entreprise peut réaliser des démonstrations de machines par émulation et VR sans avoir à installer à un stand matériel complet dans un salon d’exposition. Son service commercial peut aussi présenter une démonstration rapide à des clients, même à distance, sur une tablette. Ainsi, le cycle de vente peut devenir plus efficace. M. Kusuguchi, responsable de M. Shimizi, déclare : « Nous apportons déjà une valeur ajoutée en matière de qualité et de délai de livraison, mais nous serons désormais en mesure d'en apporter davantage avec des outils numériques innovants tels que Emulate3D. » L’aventure d’Hirata continue.
