Au cœur du projet ELF « Vers la robotisation des procédés » du campus de Lille, la ligne d’assemblage, composante du laboratoire LISPEN, représente un exemple concret de la cohabitation humain-robot au sein d’une plateforme. Explications avec Ana Sofia Jesus Gonçalves et Anthony Quenehen.
La ligne d'assemblage, composante du LISPEN au cœur du projet ELF "Vers la robotisation des procédés" du campus de Lille
Quels investissements ont été réalisés ?
L’investissement initial a été réalisé par la fondation Arts et Métiers pour financer des achats matériels à hauteur de plus de 80 000 € (postes de travail, pièces à assembler, moyens logistiques) mais surtout pour recruter une ingénieure pédagogique.
Aujourd’hui, le financement de la plateforme s'effectue à travers les appels à projets pédagogiques financés par le campus ou l’activité ELF.
Ainsi, le laboratoire continue à développer des moyens pédagogiques, comme par exemple l’achat d’accessoires robotiques ou encore l’aménagement d’un espace pédagogique intégré à la plateforme.
Une partie du budget de fonctionnement est aussi couverte par nos activités partenariales ou nos actions de formation continue.
Quels sont les apports pédagogiques ?
Nous avons naturellement adopté une approche pédagogique centrée sur l’apprenant, y compris pour les thématiques liées à l’intégration de technologies innovantes.
Nous voulions créer un environnement pédagogique immersif crédible avec des séquences pédagogiques exploratoires où nos élèves évolueraient avec beaucoup d’autonomie et apprendraient par l’expérimentation. Cela avait du sens pour une discipline comme le Lean Manufacturing dont les modèles sont essentiellement empiriques.
Au-delà des apports pédagogiques, cette approche engageante pour les étudiants leur permet d’appréhender les ‘soft-skills’ nécessaires au pilotage d’équipes de production. Ainsi, ils jouent alternativement le rôle d’opérateurs et de superviseurs dans un environnement de production qu’ils font évoluer tout au long de la séquence, avec pour objectif de générer de la performance opérationnelle tout en améliorant les conditions de travail.
En quoi le projet Evolutive Learning Factories impacte-t-il les activités d’enseignement ?
La transformation des séquences pédagogiques vers la Learning Factory a été l’un des premiers points d’attention. Avec l’ELF, nous plaçons les étudiants en tant que co-concepteurs des séquences de travaux pratiques. En effet, le développement de ces séquences est réalisé à partir des projets réalisés avec des groupes d’élèves PJT 2A et PJE.
Les étudiants participent donc à construire les séquences de travaux pratiques des promotions suivantes.
Cette année, les projets réalisés avec les étudiants ont porté sur une séquence d’apprentissage plus longue et ambitieuse. Grâce à cela, nous sommes capables aujourd’hui de proposer une session de formation d’environ 3 à 4 jours si l’on joue le scenario complet.
Cette séquence a été testée par une équipe d’étudiants pendant le challenge Gadz’innov des 10, 11 et 12 juin derniers. Cette validation « grandeur nature » nous permettra de proposer la séquence en formation continue et de la décliner en plusieurs modules intégrables au programme grande école (PGE).
Les axes de développement actuels sont l’intégration de technologies innovantes, comme la robotique collaborative, et robotique autonome mobile. Cela se matérialise par le développement d’une station d’assemblage collaborative homme-robot intégrable à la ligne de production actuellement utilisée en pédagogie, ainsi que d’une plateforme autonome de réapprovisionnement en composants de cette station.
Ce développement sert de support à des TP de conception de process d’assemblage hybrides, proposés en COSA (conception en systèmes automatisés) mais également en Mastère Spécialisé COLROBOT et Master Recherche KIMP. Ces travaux jettent aussi les bases d’axes de recherche sur la place de l’opérateur dans un environnement technique changeant.
Quels sont les axes de développement ?
Grâce au projet Evolutive Learning Factories, nous avons structuré l’environnement existant et nous savons déjà comment nous souhaitons poursuivre le projet de développement.
La production pédagogique s’agrémente chaque année grâce aux projets étudiants (3 à 4 projets par an) qui contribuent au développement de la plateforme de manière technologique et dans son utilisation pédagogique.
Le rayonnement vers l’extérieur est également engagé. Nous avons une offre de formation continue crédible qui commence à se structurer. Notamment cette année nous avons organisé une journée de formation ‘Lean Manufacturing’ pour des PME de la région en collaboration avec l’Institut Lean France.
Nous développons aussi la composante scientifique via la recherche. Une première thèse démarrera cette année pour Ana Sofia, sur les approches Lean dans le cadre de l’industrie 5.0. La thèse sera portée par le LISPEN et co-encadrée par les campus de Lille et Aix-En-Provence.
