Pourquoi la traçabilité est essentielle pour la fabrication automobile

Dans le secteur automobile, la fabrication est un processus complexe. Un vaste réseau de fournisseurs expédie des composants juste à temps pour l'assemblage, conformément à des protocoles établis. La traçabilité permet à toutes les parties prenantes de déterminer l'origine exacte de chaque composant en remontant jusqu'au numéro de série, au numéro de lot, à l'heure et à la date de production, au lieu de fabrication, etc.

Lorsqu'un véhicule est composé de dizaines de milliers de composants, il est essentiel de pouvoir tracer chacun d'eux pour diverses raisons, notamment :

• La précision de l'assemblage et le contrôle de la qualité : l'assurance qualité nécessite que les bons composants soient assemblés dans le bon ordre. La traçabilité par codes-barres garantit qu'aucune erreur n'est commise pendant l'assemblage.
• Le suivi des composants du début à la fin : l'amélioration de la traçabilité des composants individuels permet aux fabricants de mieux comprendre l'efficacité des performances jusqu'aux plus petits composants. Ces données peuvent faciliter les futurs efforts de conception et de fabrication en vue de maximiser la durée de vie et la valeur nette de chaque composant.
• La visibilité sur la chaîne d'approvisionnement : les vastes écosystèmes des fournisseurs mettent à rude épreuve les chaînes d'approvisionnement et entraînent des défis, qui sont amplifiés par différents facteurs, notamment la géopolitique et les perturbations soudaines comme les maladies et les catastrophes naturelles. La capacité à suivre des dizaines de milliers de composants est indispensable pour les opérations de fabrication et pour la résilience des chaînes d'approvisionnement.
• L'efficacité des rappels : en cas de rappel d'un composant défectueux, il est utile de pouvoir remonter jusqu'à son fournisseur d'origine, avec le numéro de lot et la référence, ainsi que d'autres informations distinctives. Au lieu de gaspiller des millions de dollars en rappels à grande échelle, les constructeurs automobiles peuvent cibler plus précisément un sous-ensemble plus restreint de véhicules dont un composant défectueux provient d'un fabricant et d'un lot spécifiques. Cette efficacité réduit le gaspillage, permet d'économiser de l'argent et préserve potentiellement la réputation de la marque.
• La prévention de la contrefaçon : étant donné que les constructeurs automobiles dépendent d'une multitude de fournisseurs, des contrefaçons peuvent s'immiscer dans le système en cas d'absence de contrôle. Ces composants contrefaits peuvent nuire gravement à la réputation du constructeur et compliquer les rappels potentiels. La mise en place d'un système de traçabilité permet aux entreprises de vérifier facilement la provenance des composants et de remonter jusqu'à leur fournisseur d'origine afin d'éviter les contrefaçons.
• L'intégration avec l'Industrie 4.0 basée sur les données : la traçabilité par codes-barres ou étiquettes RFID fait partie d'une suite de technologies permettant de créer des usines plus intelligentes. Les systèmes industriels d'exécution (MES) peuvent intégrer les données des processus de traçabilité pour assurer des cycles de développement et de fabrication de produits plus fluides et plus rapides. La traçabilité en temps réel aide les constructeurs automobiles à optimiser le processus de fabrication discrète en suivant les composants tout au long de la ligne de production.

Les codes-barres numérisables facilitent le suivi et la comparaison des lignes, ce qui permet aux responsables d'usine de déterminer quels processus prennent le plus de temps et de les optimiser en conséquence. Le suivi étroit de la fabrication aide également les usines à détecter et à résoudre rapidement les problèmes avant qu'ils ne se transforment en défis plus complexes. Ces mesures proactives sont particulièrement importantes, car les temps d'arrêt dans la fabrication peuvent coûter des milliers, voire des millions de dollars. La traçabilité aide les entreprises à éviter ces lourdes dépenses.

Les données de fabrication traçables sont de précieuses informations pour les algorithmes d'apprentissage automatique qui peuvent s'entraîner grâce aux comportements passés afin d'améliorer les futures opérations. Savoir qu'un composant tombe en panne dans certaines conditions, par exemple, peut aider à concevoir des algorithmes qui avertissent de manière proactive d'une panne à venir.

• Efficacité du début à la fin : la capacité à tracer les composants et à suivre les performances même après la vente d'un produit peut s'avérer précieuse, car les données du marché secondaire peuvent donner aux fabricants de précieuses informations sur la façon dont leurs produits sont utilisés. Ces informations peuvent aider les fabricants à anticiper le remplacement des composants et d'autres services complémentaires qui peuvent non seulement améliorer la satisfaction des clients, mais également constituer une source supplémentaire de revenus dans le cadre de contrats de service après-vente.
• Permettre la conformité réglementaire : les fabricants doivent fréquemment se conformer à des normes et réglementations industrielles strictes en matière de sécurité, de qualité et de durabilité. L'intégration de la traçabilité dans les processus de production permet aux entreprises de se conformer plus facilement à ces normes et de produire des documents d'audit si nécessaire.

Les étapes de la traçabilité

Une traçabilité complète implique le marquage, la vérification et la lecture des composants afin que les données soient transmises au système MES en temps réel.

• Marquage : les informations permettant de garantir la traçabilité prennent typiquement la forme d'un code-barres appliqué sur le composant grâce au marquage direct des pièces (DPM). Les technologies laser peuvent créer des identifiants permanents comme des numéros de série, des codes-barres, etc. Les codes-barres peuvent être unidimensionnels ou bidimensionnels, ces derniers permettant de stocker davantage d'informations en utilisant à la fois le sens horizontal et le sens vertical.
• Vérification : des caméras haute résolution vérifient que les marquages sont conformes aux normes en matière de taille, de forme et de position. Ces caméras, qui contrôlent l'exactitude des informations lisibles par l'homme et par la machine, s'intègrent au système MES pour une vérification en temps réel.
• Numérisation : des lecteurs de codes-barres lisent les informations relatives à chaque composant individuel à intervalles réguliers tout au long du processus de fabrication, des matières premières à l'assurance qualité. Les lecteurs de codes-barres industriels à montage fixe V430 (gamme de produits MicroHAWK) d'Omron Automation (Figure 1) sont des lecteurs de codes-barres hautes performances conçus pour le décodage simple, rapide et fiable des codes-barres 1D et 2D. Les lecteurs décodent les codes-barres 1D/2D ou DPM 2D sur une grande variété d'étiquettes et font partie intégrante d'un système de traçabilité de la fabrication.

Figure 1 : Les lecteurs de codes-barres industriels à montage fixe V430 d'Omron Automation sont des lecteurs de codes-barres hautes performances conçus pour le décodage simple, rapide et fiable des codes-barres 1D et 2D. (Source de l'image : Omron Automation)

Le boîtier compact renforcé présente une construction à double fenêtre frontale qui permet d'éviter la condensation. La facilité d'utilisation, les performances de décodage, la mise au point automatique à lentille liquide en option et le facteur de forme ultracompact font du V430 un imageur compact pouvant être utilisé dans des secteurs tels que l'automobile, l'alimentation, les produits de base, l'électronique, les sciences de la vie, la logistique et l'entreposage.

Surmonter les défis de la traçabilité par codes-barres

Un moyen fréquent d'instaurer la traçabilité consiste à créer des codes-barres pour chaque composant. Même si cette méthode est utile, il peut s'avérer difficile d'appliquer des codes-barres sur les plus petits composants parmi les milliers à marquer. Des défis similaires s'appliquent à la numérisation des étiquettes sur les tapis roulants des usines de production, qui avancent vite. Les étiquettes à codes non uniformes, l'éclairage médiocre, l'orientation variable et la géométrie inégale des étiquettes aggravent les problèmes.

Les environnements difficiles peuvent également entraîner l'usure des étiquettes. Lorsque les composants doivent être marqués au début du processus de fabrication, ils peuvent être exposés à une chaleur élevée, à des jets sous pression ou à des produits chimiques corrosifs.

Non seulement les lecteurs de codes-barres doivent lire les étiquettes rapidement et fonctionner correctement dans des conditions difficiles, mais ils doivent souvent le faire avec des étiquettes dont la qualité est loin d'être optimale. Les lecteurs dotés d'un traitement d'image haute résolution à faible latence peuvent décoder avec précision les codes-barres endommagés ou sales. La gamme de produits MicroHAWK est une gamme ultracompacte de lecteurs de codes-barres spécialement conçus pour les applications qui exigent que les lecteurs soient embarqués dans des équipements complexes et fonctionnent dans des conditions difficiles. La résolution des capteurs s'étend de 0,3 MP à 5 MP et les lecteurs sont disponibles avec plusieurs options d'optique et d'éclairage (Figure 2).

Figure 2 : La série MicroHAWK V430 de lecteurs de codes-barres Ethernet industriels ultracompacts est disponible avec plusieurs options d'optique et d'éclairage. (Source de l'image : Omron Automation)

Les lecteurs sont dotés d'algorithmes de décodage, de diverses configurations de capteurs, d'une connectivité Ethernet/IP et Profinet, ainsi que d'une technologie de mise au point automatique à lentille liquide. Les algorithmes de décodage X-Mode de la gamme MicroHAWK sont particulièrement importants, car ils sont capables de reconstruire les symboles et peuvent donc lire les codes même déformés ou effacés.

Grâce à ces innovations, la gamme MicroHAWK est capable de lire une grande variété de codes à différentes distances. Les lecteurs sont prêts à l'emploi et fonctionnent avec le programme WebLink basé sur navigateur, sans aucune installation de logiciel spécifique.

Conclusion

À l'ère de l'Industrie 4.0, la complexité accrue de la fabrication a renforcé le besoin de transparence et de visibilité, non seulement dans la chaîne d'approvisionnement, mais dans l'ensemble du processus, du début à la fin. Les lecteurs de codes-barres d'Omron contribuent grandement à la traçabilité et font partie intégrante de la fabrication automobile moderne.