Performance élevée
Avec le système de levage robotisé LIFTBOT, la start-up KEWAZO a développé une alternative intelligente aux approches traditionnelles. Elle permet d'économiser énormément de temps et d'argent et d'améliorer la sécurité du travail grâce à l'automatisation et à une flexibilité maximale. Ce système techniquement avancé a été conçu par KEWAZO avec Ansys. Il a également été certifié avec Ansys, qui est utilisé par le TÜV (Association allemande de contrôle technique).
La numérisation a longtemps laissé de côté de nombreux produits. Il s'agit notamment des échafaudages et des appareils de levage, tels que les palans classiques utilisés dans la construction. Ils nécessitent beaucoup d'espace et de personnel, une alimentation électrique à haute tension, des calculs statiques préalables et une logistique complexe. C'est pourquoi ils ne sont généralement utilisés que lorsque le constructeur en fait la demande explicite et qu'il paie pour leur utilisation.
Des diplômés de l'Université technique de Munich ont très tôt reconnu qu'il y avait un grand potentiel là où les méthodes antérieures n'étaient pas à la hauteur. En 2018, ils ont fondé la start-up KEWAZO pour développer des solutions modernes. Aujourd'hui, des entreprises telles que Bilfinger, Altrad et des exploitants d'usines comme BASF ou ExxonMobil sont clients de l'entreprise munichoise.
Mais commençons par le commencement. La vision de KEWAZO était d'exploiter le potentiel de l'automatisation et de la numérisation dans le secteur de la construction. Non pas dans les bureaux d'études - où elle est établie depuis longtemps - mais plutôt sur le site de construction proprement dit, où les échafaudages doivent être montés et les matériaux transportés afin de réaliser des projets de construction ou de rénovation.
LIFTBOT : Logistique de construction 4.0
LIFTBOT est le premier système de levage robotisé qui automatise le transport de matériaux sur les chantiers de construction. La première application a été rapidement trouvée dans le domaine de l'échafaudage, où 80 % des projets sont encore réalisés manuellement.. LIFTBOT révolutionne la logistique de la construction grâce à des méthodes numériques, permettant d'économiser jusqu'à 70 % des coûts de main-d'œuvre. En plus, l'infrastructure de construction est souvent mise en place deux fois plus rapidement que d'habitude et sans danger pour le constructeur et l'environnement.
Cela est possible grâce à la l'automatisation, la flexibilité et les technologies de pointe, astucieusement combinées. Le LIFTBOT étant compact, mobile et sans fil, il n'y a pratiquement aucune restriction quant au lieu d'utilisation. Enfin, le LIFTBOT collecte des données opérationnelles et les met à disposition sous la forme d'une plateforme d'analyse de données, ce qui permet une gestion plus proactive des projets.
Objectif et ambition : une précision fiable, simple et ergonomique
Les systèmes robotiques tels que LIFTBOT exigent une précision maximale dans les domaines de la mécanique, de l'électricité et du logiciel et, bien entendu, une interaction parfaite. L'équipe "Mechanical Engineering & Product Design" de KEWAZO est chargée de veiller à :
- ... la sécurité et la fiabilité maximales de la conception et de tous les composants. Ces composants fonctionnent à de grandes hauteurs et en présence de personnes, ce qui nécessite la prise en compte de nombreuses éventualités.
- ... la légèreté du produit lui-même. Chaque kilo économisé - lors de la conception ou du choix des matériaux - augmente la capacité de transport.
- ... une utilisation ergonomique du système. Les éléments clés sont Ddes processus efficaces, et un mode de fonctionnement économe en énergie, pensés pour l'utilisateur.
Preuve de performance : Certification TÜV Süd avec Ansys
Pour ce faire, KEWAZO s'est appuyé très tôt sur Ansys. D'abord par l'intermédiaire d'un partenaire externe, puis avec CADFEM. Pourquoi Ansys en particulier ? Parce que le prestataire de services externe l'utilisait, et que le TÜV Süd l'utilise également pour les certifications. Lors du lancement de la première version du LIFTBOT, le TÜV Süd, KEWAZO et les spécialistes CADFEM d'Ansys ont travaillé en étroite collaboration. Le transfert de savoir-faire de CADFEM à KEWAZO a permis à la start-up de résoudre, en toute indépendance, de nombreux cas d'utilisation très ambitieux avec Ansys aujourd'hui.
KEWAZO utilise la version de démarrage d'Ansys Mechanical, ainsi que les extensions CADFEM " Bolt Assessment inside Ansys " et " FKM inside Ansys " pour les vérifications obligatoires. Les avantages de l'expertise interne en matière de simulation sont la rapidité avec laquelle différentes options de conception peuvent être comparées objectivement, réduisant considérablement le recours aux prototypes réels. La certification est également plus efficace grâce à la documentation détaillée des résultats et à la cohérence des données avec la norme TÜV.
Cas d'utilisation typique
Comment Ansys est-il utilisé chez KEWAZO ? Un exemple illustre l'interface entre 2 des 3 composants principaux du LIFTBOT:
- Le module robot (RM) est le robot proprement dit (le centre de contrôle et le cerveau du système).
- La plate-forme de transport (TP) est le dispositif de support sur lequel repose le matériel et est configurée très différemment en fonction de la tâche à accomplir.
- Le système de rails (RS) est le système de rails sur lequel le robot se déplace.
Le RM comprend un cadre en acier composé de profilés tubulaires, de pièces en tôle et de composants de précision fabriqués par CNC qui soutiennent le TP. La plupart des pièces sont soudées, tandis que les connexions critiques pour la sécurité sont boulonnées. Le cadre est conçu pour absorber la masse du matériel et de la plate-forme et la transmettre au RM reposant sur le rail. Il indique également les surcharges et recueille des données pour l'analyse du processus. Le cadre étant soumis à des charges très variables, la certification exige une analyse structurelle et mécanique particulièrement précise. Il a donc fait l'objet d'une analyse séparée. Celle-ci a été réalisée avec CADFEM et a permis de certifier avec succès le LIFTBOT.
L'équipe de KEWAZO a ensuite revisité l'assemblage de son propre chef afin de trouver des matériaux alternatifs à l'acier, coûteux et difficile à souder. Cette démarche été une réussite totale. Le nouveau matériau a permis de réduire considérablement les coûts de fabrication de diminuer le poids de 20 %, notamment parce que l'acier a pu être partiellement remplacé. Il a également permis de simplifier l'assemblage, de réduire les tolérances au niveau de l'interface et d'améliorer l'étalonnage du système de surcharge. Le TÜV a accepté le rapport de résultats dès le premier essai, ce qui a permis de lancer rapidement la production en série de cette version optimisée du cadre.
L'immense avantage de pouvoir effectuer des simulations de manière indépendante est également apparu. La possibilité et la liberté d'essayer des alternatives rapidement, facilement et surtout de manière fiable est inestimable en termes de qualité, d'innovation et de coûts!
KEWAZO et CADFEM : transfert de savoir-faire aujourd'hui et demain
En peu de temps, KEWAZO a réussi à effectuer des simulations structurelles et mécaniques sophistiquées avec Ansys dans le cadre du développement du LIFTBOT. Un rôle important a été joué par le projet conjoint initial avec CADFEM, qui est conçu pour maximiser le transfert de savoir-faire.
Et le partenariat se poursuit : à court terme pour les questions de soutien, à moyen terme pour l'expansion des connaissances (par exemple, via l'abonnement d'apprentissage CADFEM), et à long terme lorsqu'il s'agit d'ouvrir de nouveaux champs d'application dans le domaine de la simulation.
À propos de KEWAZO
KEWAZO est une start-up de robotique de construction fondée à Munich en 2018. L'équipe internationale de 45 employés (2023) automatise et numérise la logistique des chantiers de construction avec des systèmes robotiques. KEWAZO s'attèle aux défis posés par la construction d'échafaudages tels que la pénurie de main-d'œuvre, la productivité et la sécurité. Outre le marché européen, KEWAZO est également présent en Amérique du Nord. www.kewazo.com
KEWAZO
www.kewazo.com
Autheur: Alexander Kunz
(CADFEM Germany GmbH)
Image de couverture: © KEWAZO
Publié: Septembre, 2023
