Une nouvelle ère de communication spatiale rendue possible par l'automatisation MDA

Depuis l'avènement des satellites de communication géostationnaires (GEO) au début des années 1960, notre vie a changé de manière irréversible. En orbite à plus de 35 000 km au-dessus de l'équateur, ces énormes satellites permettent à notre monde connecté de disposer de contenu vocal, de données et de divertissement dont nous dépendons tous, au travail comme à la maison. Bien que la technologie utilisée par les satellites GEO actuels soit remarquable, l’évolution de la demande du marché engendre une nouvelle approche des satellites de télécommunications : la constellation de petits satellites en orbite basse terrestre (LEO).

 

Le degré de changement est remarquable. Le plus grand satellite de communication GEO en service, Telstar 19 VANTAGE, a été construit en 2015 par notre société sœur, SSL, également une société Maxar Technologies, et a été lancé plus tôt cette année. Il pèse plus de 7000 kg. En revanche, le satellite typique volant dans une méga-constellation LEO pèse environ 100 kg, tandis que les cubesats et les nanosatellites pèsent moins de 10 kg. Les chiffres sont tout aussi impressionnants : depuis 1963, environ 550 satellites ont été mis en service sur orbite GEO; les diverses méga‑constellations LEO prévues comporteront chacune des centaines de milliers de satellites.

 

Les satellites GEO et LEO ont des forces différentes. Un seul satellite GEO peut diffuser des centaines de canaux de programmation télévisuelle à haute et à très haute définition et fournir une connectivité Internet à un tiers du globe. Les constellations LEO offrent un temps de latence réduit pour un accès à large bande plus rapide et sont conçues pour assurer une couverture partout dans le monde.

 

Pour les constellations de petits satellites, les fabricants doivent être en mesure d’adapter rapidement les processus d'ingénierie, de conception et de fabrication afin de faire face aux évolutions techniques et de permettre la production en série en vue de respecter les contraintes budgétaires et les délais. Les fabricants et les fournisseurs de satellites ont l’opportunité de pénétrer ce marché en pleine croissance  en augmentant leur production pour répondre à la demande.

Automatisation de MDA

Les maîtres d'oeuvre et les exploitants confrontés à la nouvelle ère de la large bande LEO peuvent compter sur MDA pour la conception, la fabrication et la mise à l'essai de la production à grande échelle d'antennes satellitaires, afin de répondre à la demande axée sur la constellation. MDA a opté pour une technologie de fabrication de pointe, optimisant ses capacités de conception, de production et d'essai sans compromettre la qualité, afin de répondre avec succès à la demande croissante de la nouvelle économie spatiale. En raison des quantités de production en cause, MDA a également fait passer sa conception de l'automatisation de la fabrication à un niveau supérieur.   

Vidéo :

Quelle est la vision de MDA en matière d'automatisation?

Pour atteindre les taux de production élevés requis par les programmes de constellation satellitaires, MDA a dû repenser et remodeler les processus et procédures traditionnels de fabrication manuelle. La vision de MDA en matière d’automatisation repose sur l’utilisation de petits robots collaboratifs aidant l’employé de manière interactive à effectuer des opérations d’assemblage et d'essai de haute précision. Ces robots améliorent la précision, la répétabilité et l'efficacité du travail. L'automatisation ne se limite pas à la manipulation matérielle, mais s'étend à toutes les étapes du processus, y compris l'identification de l'unité, l'acquisition des données et la préparation de la documentation du produit fini (EIDP). Après avoir constaté les énormes avantages de cette approche d’automatisation sur certains programmes de constellation, MDA charge une équipe multidisciplinaire d’ingénieurs de fabrication, de concepteurs et d’experts techniques d’identifier de nouvelles opportunités pour tous les programmes à venir où la robotique collaborative peut améliorer les coûts, les délais et la qualité.

 

Comment appliquer les techniques de fabrication à grand volume tout en garantissant le plus haut niveau de qualité?

Les principes de conception pour la fabrication et d'assemblage sont rigoureusement appliqués tout au long du processus de conception afin de s'assurer que les composants et les pièces répondent aux exigences de rendement tout en permettant l’utilisation de méthodes d'usinage et de fabrication à grand volume avec une intervention humaine minimale. Par exemple, au cours de la phase de conception, une attention particulière est accordée aux caractéristiques de conception, aux facteurs de forme et aux tolérances compatibles avec le procédé de fabrication prévu et offrant un rendement maximal. La conception prévoit également des fonctionnalités facilitant l’assemblage automatisé. Le processus d'inspection à l'arrivée est simplifié en appliquant un contrôle des premiers articles de production pour les pièces critiques, tandis que les autres pièces du même lot et les pièces moins critiques font l’objet d’un essai d’échantillonnage avant la mise en trousse. Les pièces et les composants sont ensuite insérés dans la chaîne d'assemblage automatisée, où des postes de travail robotiques, en mesure de travailler jour et nuit sans intervention humaine, identifient les pièces en numérisant un code à barres, exécutent des étapes spécifiques d'alignement et d'assemblage de haute précision, puis exécutent les essais de rendement RF. Des contrôles d'étalonnage fréquents sont effectués pour s'assurer que les configurations d'essai demeurent étalonnées.  Les postes robotiques enregistrent les données de rendement et déterminent la conformité de la pièce assemblée. Il convient de noter que les essais automatisés englobent un large éventail de paramètres de rendement, notamment les paramètres S, ainsi que les essais de rayonnement, si nécessaire. Si la pièce assemblée répond aux exigences, l'assemblage est placé dans un bac vert en vue des étapes suivantes, et le poste de travail enregistre et compile simultanément les fiches techniques pour la base de données interne ainsi que l'EIDP. Si une non-conformité est décelée et que l'étalonnage a été vérifié, la pièce est placée dans un bac rouge pour une enquête plus approfondie. Cette étape est réalisée en parallèle sans ralentir la chaîne de montage principale. De cette façon, la qualité est assurée tout en maintenant un taux de production élevé.

 

En résumé, les postes robotiques automatisés améliorent :

 

·         Les délais et le rapport coût-efficacité,

·         la robustesse et la fiabilité,

·         la qualité et la cohérence des procédés

 

Cette philosophie de fabrication, basée sur la connectivité automatisée, est appelée «Industrie 4.0». On considère souvent qu'il s'agit de la dernière révolution industrielle et, dans la nouvelle ère spatiale, en particulier dans le cas des importants programmes de constellations, de telles capacités sont essentielles pour que les fabricants de matériel spatial puissent rester concurrentiels.

 

Pourquoi est-il important d'avoir une stratégie d'automatisation en matière d’essais?

Afin de surveiller le processus automatisé et de gérer le flux de production récurrent, les postes de travail alimentent et gèrent une base de données. Cette base de données contient un ensemble de données complet pour chaque assemblage, y compris les lectures prises à partir d'appareils, d'outils et de postes d’essai tout au long du processus. Elle est utilisée pour détecter les tendances et identifier les causes sous-jacentes possibles. Cette collecte de données automatisée et cette analyse des tendances permettent à l’équipe de production d’agir rapidement pour assurer le maintien du taux de production et de la qualité. Dans certains cas, les renseignements recueillis à partir de la base de données peuvent identifier des améliorations de conception susceptibles d’améliorer le rendement. Cette stratégie d’essai automatisé permet de recueillir et de traiter de grandes quantités de données tout en maintenant un taux de production élevé. Il est important de noter que cette méthode ouvre également la voie à l’introduction de l’intelligence artificielle, permettant ainsi d’améliorer le rendement et l’efficacité.

Pourquoi l'interaction humaine est-elle importante dans l'automatisation? 

Alors que les postes de travail robotiques assistent les techniciens humains et allègent considérablement le fardeau physique et le temps nécessaire à de nombreuses tâches répétitives, de haute précision et fastidieuses, l’interaction humaine demeure cruciale dans cette nouvelle ère pour faire face aux circonstances imprévues et résoudre les problèmes. De plus, une intervention humaine est nécessaire pour l’entretien et l'amélioration du processus et de la chaîne de montage.

 

On ne s'attend pas à ce que les postes de travail robotiques remplacent complètement la pensée novatrice, ni l’œil expérimenté, ni la dextérité de l’être humain. Cependant, le défi consiste à déterminer comment les humains et les robots peuvent travailler ensemble afin d’optimiser la qualité et la productivité dans cette nouvelle ère spatiale passionnante.

 

Pour obtenir des renseignements supplémentaires sur les capacités avancées de MDA en matière de fabrication de satellites, visitez notre site Web à l'adresse mdacorporation.com ou expédiez directement vos questions à info@mdacorporation.com.

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