Le choix est fait d’une démarche agile et itérative afin de minimiser les risques et démontrer rapidement le potentiel des concepts imaginés, étudiés et développés. Le projet est décomposé en trois itérations de 5 étapes :
- Analyse et spécification
- Conception
- Implémentation
- Test et validation
- Retour d’expérience et amélioration
Les livrables des trois itérations prennent la forme de prototypes évolutifs :
- Itération 1 : prototype de validation, concept de micro-usine comprenant des blocs fonctionnels validées de manière isolée.
- Itération 2 : prototype semi-fonctionnel, implémentation du concept et intégration de blocs fonctionnels interconnectés.
- Itération 3 : prototype fonctionnel, déploiement du concept global et intégration de blocs fonctionnels auto-configurables.
Les trois itérations comprenant l’ensemble des briques technologiques à développer s’intègrent selon 5 piliers.
Le pilier « Smart Machine » consiste en l’identification, la conception et la validation de blocs fonctionnels « smart » et auto-gérables capables de travailler en réseaux pour usiner une pièce microtechnique. Fort de l’expérience avec la Micro5, les développements de ce pilier visent à repenser la conception des moyens de production afin de les rendre capables de fournir des informations et des données sur eux-mêmes et sur l’état des processus d’usinage, avec comme objectif d’assurer une production en boucle fermée permettant l’autonomisation de la fabrication.
Le pilier « Hardware & Automation » a pour principal but d’identifier et d’implémenter des solutions qui remédient aux inconvénients des solutions d’automation actuellement disponibles sur le marché et qui se basent généralement sur une commande numérique dont les coûts et l’inefficience limitent les performances des processus. Il s’agit en particulier de concevoir et de valider des contrôleurs d’axe utilisant des composants miniaturisés et low-cost embarquant les puissances de calcul nécessaire. Les développements intègreront également une standardisation de la connectique ainsi qu’une redondance de certains éléments pour garantir une utilisation 24/7.
Le pilier « Transitique » intègre la conception et la validation d’un système modulaire, flexible et adapté au concept de micro-usine qui assure une logistique entre les processus d’usinage, de contrôle, de finition,… Les déplacements entre les blocs fonctionnels sont basés sur des navettes verticales et horizontales, laissant la liberté d’y adjoindre les manipulateurs nécessaires aux applications qui seront définies. L’efficience globale de la micro-usine dépendra fortement de l’efficience et de l’adaptabilité de ce système transitique reprenant les concepts de déplacement d’ascenseurs.
Le pilier « Architecture mécanique » consiste à la conception et la validation d’une structure mécanique robuste, stable et « scalable » capable d’héberger diverses technologies sous forme de blocs fonctionnels tout en assurant une reconfiguration rapide et automatique des moyens de production en fonction des besoins et des contraintes. Ce pilier est l’intégration physique des piliers précédent dans une logique d’exploitation de la dimension verticale en s’affranchissant entre autre des problématiques liées aux perturbations entre blocs fonctionnels. L’intégration de périphériques mutualisés et une standardisation de la connectique sont également prévues.
Le pilier « Software » a pour but la conception et l’implémentation de solutions logicielles permettant la mise en réseau et l’orchestration des blocs fonctionnels, ainsi que la gestion efficiente des processus de fabrication dans une logique de réseaux de valeurs orientée client et pilotée par les données, voire par la demande. Ce pilier comprend l’étude de standards de communication du type OPC Unified Architecture dédiés à l’interconnexion et la récolte des données, en cohérence avec les composants hardware sélectionnés et les évolutions nécessaires d’une maquette numérique intégrant des informations de production dès la conception des pièces à fabriquer.
