Audi Production Lab : de l’idée à la production en série

Audi Production Lab
Audi Production Lab

Audi utilise son Production Lab, ou P-Lab, pour identifier les nouvelles technologies et les intégrer de manière fiable dans les séquences de production. À Gaimersheim, à quelques minutes de l’usine d’Ingolstadt, les experts du P-Lab dirigé par Henning Löser testent la compatibilité de nouvelles solutions pour la production en série. Il s’agit de trouver et de tester des innovations qui contribuent de manière fiable à optimiser l’efficacité, l’ergonomie, la flexibilité et la qualité dans les usines Audi.

Lorsque des esprits vifs travaillent ensemble, un canapé confortable n’est pas nécessaire. Et encore moins dans l’Audi Production Lab. Lorsque l’on entre dans le hall de Gaimersheim, on a l’impression de se trouver au croisement d’un atelier d’usine et d’un laboratoire informatique. Dans un coin, se trouvent les antennes 5G. En diagonale, en face d’elles, un robot est assis sur son socle. Derrière, il y a tous les serveurs informatiques. Des experts en la matière sont assis à des bureaux et regardent leurs ordinateurs. « Nous prenons une idée qui a fonctionné une fois dans des conditions de laboratoire et la faisons décoller pour qu’elle puisse passer à un fonctionnement stable 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 », explique Löser. « Nous n’avons pas besoin d’un grand canapé ou d’un baby-foot pour cela ». 

Pour Löser, un environnement de production réel est beaucoup plus important. Dans le passé, les nouvelles technologies étaient mal évaluées parce qu’Audi ne pouvait pas les tester en amont. Pour changer cela, l’entreprise aux quatre anneaux a créé en 2012 le Production Lab. Depuis, l’équipe de Henning Löser a testé des systèmes d’assistance intelligents que les employés développent au quotidien grâce à un meilleur maillage entre l’humain et la machine. Ces systèmes préservent les ressources tout en développant et en améliorant en permanence la sécurité des procédures et l’ergonomie du lieu de travail. Le meilleur exemple est l’assemblage modulaire, le concept d’assemblage et de logistique d’Audi, unique en son genre dans le monde.

Chaque jour, des experts recherchent et testent de nouvelles solutions high-tech comme la 5G pour vérifier leur adaptation à la production en série qui est de plus en plus connectée. « Dans le processus, nous sommes constamment en contact avec nos collègues de la production pour être sûrs de pouvoir mettre en œuvre nos idées », explique Löser, qui supervise le P-Lab depuis 2016. « Nous leur montrons exactement ce sur quoi nous travaillons. Il ne sert à rien que nous développions quelque chose de théorique que personne n’utilisera dans la pratique. Nous testons et apprenons. »

La stabilité est essentielle
La stabilité de la production est essentielle pour Audi et le P-Lab. « Notre objectif est d’obtenir une fiabilité de 99,9 % », déclare Löser. « Nous devons obtenir une durée de fonctionnement la plus stable possible ». Comment les collègues de la maintenance doivent-ils être formés pour que le process fonctionne sans interruption ? « Nous ne transférons une nouvelle technologie dans la production que lorsque nos collègues estiment qu’elle apporte une véritable aide supplémentaire », explique le patron de P-Lab.

Changement de paradigme dans l’automatisation
Les technologies qui ont occupé les experts du P-Lab au cours des dix dernières années ont considérablement évolué. Elles fonctionnent sur le principe du « plus haut, plus vite, plus loin ». « Améliorer la production, c’est comme un sport de compétition », explique Löser. « Cela signifie que nous utilisons davantage de caméras, de capteurs et, surtout, plus d’algorithmes dans la production. » Sans oublier que le système doit fonctionner de manière stable. « Faire en sorte que les choses soient aussi simples que possible. Ainsi, elles ne se briseront pas », déclare le patron du P-Lab. 

À l’heure actuelle, un changement de paradigme dans l’automatisation des process est en bonne voie. « Si nous utilisons 100 000 caméras en production, nous avons également 100 000 PC industriels qui font l’évaluation », explique-t-il. « Mais ensuite, qui s’occupe de la maintenance et des réparations de ces équipements ? Qui met à jour les systèmes d’exploitation ? À un moment donné, le coût de la maintenance explose. » Les voitures autonomes sont un autre exemple. Plus on en utilise, plus elle a besoin de fonctionnalités et de gestionnaires de flotte. 

À cela s’ajoutent la maintenance et la surveillance des équipements. « L’efficacité globale doit être bonne », explique Löser. La solution : un travail basé sur le logiciel et le cloud. Les mises à jour passent par le serveur – en trois clics. Löser précise :  » À l’heure actuelle, nous gérons notre laboratoire informatique dans le Heifer d’Ingolstadt via un serveur central.  » 

Les experts sont tournés vers l’avenir
Le P-Lab planifie et réalise des tests longtemps à l’avance. Selon Löser, la planification traditionnelle de la production ne permettait pas une telle marge de manœuvre. La 5G est un bon exemple. Depuis 2018, le P-Lab de Gaimersheim exploite une station 5G. Pour l’utiliser comme réseau radio adapté à la production automatisée, les normes à appliquer ne sont pas les mêmes que pour le téléchargement de vidéos. Par exemple, le contrôle des équipements nécessite des communications URLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communications). Les tests effectués à Gaimersheim leur ont permis d’élaborer des niveaux exigences pour la norme mondiale 3GPP. « Nous avons fait en sorte que la 5G fonctionne de manière fluide dans notre processus d’automatisation », explique Löser. Le travail du laboratoire est varié : contrôle d’une cellule de sécurité grâce à des robots qui peuvent arrêter tout le système en moins de dix millisecondes jusqu’aux applications logistiques en utilisant la connectivité des appareils. « Nous en aurons grandement besoin pour la production et la logistique du futur », déclare M. Löser.

La communication directe rend possible des solutions pragmatiques
Aujourd’hui, plus de 30 experts du laboratoire de production travaillent en étroite collaboration avec les différents sites.
Étant donné que les collègues de différents départements travaillent simultanément dans le P-Lab sur des projets différents, le nombre de collaborateurs est multiplié par cinq ou six au sein du laboratoire. « Il se passe toujours quelque chose dans le P-Lab. L’interaction directe avec les utilisateurs est importante », explique Löser. Audi Production s’appuie sur une culture d’innovation ouverte, qui permet à l’équipe d’innover plus librement. Cela fait du P-Lab un lieu de travail attrayant pour les experts en informatique et les ingénieurs ambitieux. 

Selon Löser, les technologies peuvent se développer jusqu’à un certain point dans un laboratoire. Les erreurs les plus fréquentes surviennent dès leur première utilisation et doivent être corrigées directement. « Pour rester flexible, nous avons besoin d’une usine intelligente qui réagit rapidement aux fluctuations de la demande », explique Löser. « Nous ne pouvons pas nous contenter de tester de nouvelles idées directement dans la production en série. Ce serait désastreux. Le P-Lab permet d’effectuer les tests préalables nécessaires et de passer aux étapes supérieures grâce à de petits projets pilotes. Ensuite, nous testons la technologie et, à partir de là, nous l’appliquons à la production en série. »