Lorsque la diversité des composants est élevée et les volumes de production faibles, l’automatisation complète d’un poste d’assemblage n’est pas toujours adaptée. Sur son site de Reinach, en Suisse, Endress+Hauser Flow a retenu une approche différente : utiliser la vision industrielle pour assister les opérateurs et contrôler certaines opérations au cours même du processus d’assemblage.
Le système mis en place repose sur MERLIC, le logiciel de vision industrielle no-code de MVTec, intégré au logiciel web propriétaire d’Endress+Hauser qui remplit les fonctions d’un Manufacturing Execution System (MES).
Une assistance intégrée au MES
Avant le démarrage d’une opération, le MES vérifie notamment que l’appareil se trouve à la bonne étape du processus, que le poste de travail est adapté et que l’opérateur connecté est autorisé à effectuer l’intervention.
Une fois ces contrôles effectués, le système affiche sous forme de textes et d’images les instructions de travail ainsi que les composants à utiliser. En arrière-plan, MERLIC est lancé avec les paramètres correspondant à l’étape concernée. Le logiciel de vision vérifie ensuite que l’opération a été correctement réalisée.
À la fin de l’étape d’assemblage, les résultats sont transmis au MES. Les données du processus et les images correspondantes peuvent ainsi être enregistrées afin d’assurer la traçabilité des contrôles.
Cette approche remplace notamment certains doubles contrôles auparavant réalisés par deux opérateurs. L’objectif est également de détecter les erreurs pendant l’assemblage, lorsqu’elles peuvent encore être corrigées, plutôt que lors d’une étape ultérieure ou du contrôle final.
Contrôler les opérations critiques en temps réel
Le poste d’assemblage est équipé d’une caméra installée au-dessus de la zone de travail. Lorsqu’un débitmètre arrive sur le poste, le code associé au composant est d’abord lu. Les informations correspondantes permettent au système d’afficher les différentes opérations à effectuer.
La vision intervient ensuite pendant l’assemblage. MERLIC peut par exemple vérifier la présence d’un joint, opération considérée comme critique pour la qualité du produit. Une fois l’étape correctement exécutée et validée, l’information est transmise au MES et le produit peut passer à l’opération suivante.
Le poste associe un PC industriel, un capteur laser destiné à mesurer les distances et une caméra équipée d’une lentille liquide permettant d’adapter la mise au point. Des lecteurs de codes-barres identifient les composants et donnent accès aux informations nécessaires à leur assemblage.
Cette architecture répond notamment à des productions pouvant aller jusqu’au lot unitaire : les instructions associées au code indiquent comment le composant concerné doit être assemblé et quels points doivent être contrôlés.
Segmentation sémantique et détection d’objets
Pour reconnaître les composants et confirmer certaines opérations, l'application utilise deux technologies basées sur l’intelligence artificielle disponibles dans MERLIC : la segmentation sémantique et la détection d’objets.
La segmentation sémantique permet de localiser au niveau du pixel différentes classes d’erreurs, tandis que la détection d’objets identifie et localise les classes d’objets à l’aide de boîtes englobantes.
Caméra et logiciel fonctionnent en arrière-plan. Lorsqu’une opération correcte est reconnue, sa validation permet à l’interface utilisateur de passer automatiquement à l’étape suivante. L’opérateur conserve ainsi la réalisation manuelle de l’assemblage tandis que la vision assure une fonction d’assistance et de contrôle.
Une architecture locale plutôt qu’un système cloud
Lors de la conception du projet, Endress+Hauser avait également étudié des systèmes d’assistance à l’assemblage disponibles sur le marché. Les solutions fonctionnant dans le cloud n'ont cependant pas été retenues, notamment pour des considérations de protection des données et de disponibilité.
L’entreprise souhaitait également éviter l’ajout de matériels tiers et des développements importants pour leur intégration au MES existant. Le choix s’est donc porté sur un logiciel standard de vision industrielle pouvant fonctionner sur une infrastructure gérée en interne.
MERLIC dispose notamment d’interfaces ouvertes telles que GenICam, ce qui permet d’utiliser différents matériels compatibles. Son environnement no-code permet par ailleurs de développer des applications de vision sans programmation et de conserver un même environnement logiciel pour différentes tâches.
Vers la lecture automatique des codes
Après cette première phase consacrée au contrôle qualité, Endress+Hauser prévoit d’étendre l’utilisation du système. MERLIC doit notamment prendre en charge directement la lecture des codes présents sur les composants, à l’aide de technologies de lecture de codes-barres et d’OCR.
L’opérateur n’aurait alors plus qu’à présenter la pièce sous la caméra au début de l’opération. Le système pourrait identifier automatiquement le composant, récupérer les informations numériques associées, puis poursuivre les contrôles visuels au cours de l’assemblage.
Déployée initialement au siège d’Endress+Hauser Flow à Reinach, l’application est utilisée depuis mars 2025. Après les phases de développement, de test et de validation, son déploiement sur d’autres sites de production du groupe a débuté à l’automne 2025.
Des adaptations ont également été réalisées avec MVTec, notamment pour optimiser l’exportation des modèles d’IA vers le matériel cible et développer un module de communication permettant l’envoi direct des images vers les serveurs centraux d’Endress+Hauser.
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