Coffrages fabriqués par robot

Coffrages fabriqués par robot

Katharina Weber | 23 septembre 2019 | Numérisation

Grâce à la robotique, il est possible de fabriquer des éléments en béton de plus en plus complexes. Avec son robot Modellit, l’entreprise Filigran Bauelemente AG à Oberdiessbach BE a introduit la fabrication automatisée et numérisée de moules. Il s’agit d’un système de fraisage sous la forme d’un robot industriel à 7 axes. Sur la base de plans numériques, il fraise un modèle négatif tridimensionnel à partir de cubes de Sagex, en bois ou en plastique, qui peut être directement utilisé comme coffrage, ou – dans le cas de formes plus complexes – un modèle positif, qui sert de spécimen pour la fabrication de coffrages. Bien qu’à première vue, le processus semble coûteux, les économies en termes de temps et d’argent doivent être considérables.

Dans une interview, Markus Hirschi, gérant de l’entreprise, parle de formes arrondies, d’un manque d’ouvriers qualifiés et de l’avenir de l’industrie de la construction.


Markus Hirschi, Filigran AG













Markus Hirschi est entrepreneur-construction avec diplôme fédéral. En tant que propriétaire et gérant de Filigran AG à Oberdiessbach BE, il est toujours à la recherche de solutions innovantes dans le domaine de la fabrication des éléments en béton.



D’où vous est venue l’idée d’acheter le robot Modellit?
Il y a quelques années, j’ai constaté que, dans le domaine de la conception des façades, les architectes étaient de plus en plus enclins à concevoir des formes tridimensionnelles, rondes et organiques. Mais la fabrication manuelle de telles formes serait très coûteuse, et en plus, il n’y a pas de suffisamment de personnel qualifié pour produire un coffrage aussi complexe.

L’idée du robot s’est donc quasiment imposée. Cela semblait assez simple: l’architecte fournit les données sous forme numérique, puis on les transfère au robot, qui fraise ensuite le coffrage souhaité. Cependant, il m’a fallu un certain temps pour trouver une entreprise qui était en mesure de proposer un tel équipement. Notre installation vient de la société Kuka d’Allemagne, un spécialiste dans la fabrication de produits spéciaux devant répondre à des exigences accrues. Elle est la troisième du genre à l’échelle mondiale. J’ai pour ainsi dire exploré un tout nouveau terrain.


Modellit-Roboter, Filigran
Modellit, le robot à sept axes qui se trouve à Oberdiessbach, est le troisième de son genre dans le monde entier. Il fraise des coffrages en Sagex, en bois ou en plastique pour des éléments en béton – de préférence des coffrages ronds. Photo: Filigran AG


Combien le robot a-t-il coûté, et l’investissement a-t-il porté ses fruits?
L’achat du robot de fraisage Modellit, le développement de logiciels, les adaptations et aménagements structurels dans l’usine et la formation du personnel représentent un investissement de l’ordre de sept chiffres en francs suisses. À l’heure actuelle, l’investissement n’est pas encore amorti, mais le robot est une grande opportunité pour l’avenir. Les commandes que nous avons déjà exécutées ont connu un véritable succès. Actuellement, nous avons déjà plusieurs nouvelles commandes. Le temps que nous consacrons à l’apprentissage est considérable, la formation doit s’effectuer principalement par autodidactie.


Quel est l’avantage par rapport à une imprimante 3D?
De nombreux efforts sont actuellement déployés pour développer une imprimante 3D qui imprime avec du béton. Pour l’instant, le matériau béton n’est pas encore adapté à l’impression. Peut-être qu’un jour, ça changera. Même si, pour le coffrage, on peut produire le modèle positif avec une imprimante 3D, sa dimension maximum est environ d’un mètre cube. Cela ne permet pas d’imprimer un élément de façade. Mon robot, quant à lui, peut produire des coffrages avec des volumes allant jusqu’à huit mètres cubes.


Quelles restrictions y-a-t-il en termes de forme, de dimension ou de matériau?
En ce qui concerne la forme, il y a des limites à certaines contre-dépouilles, mais finalement on peut réaliser un grand nombres de choses. Nous sommes une petite entreprise familiale et devons donc nous limiter en ce qui concerne le poids des grues. Mais en principe, le robot peut produire plusieurs pièces avant de les assembler pour former un élément en béton de très grande taille. Nous produisons des coffrages grand format avec Sagex. Ces derniers peuvent également être fabriqués en plastique ou en bois, mais c’est finalement une question de prix.


Pour quels éléments de construction utilise-t-on traditionnellement le robot Modellit?
Les articles standard sont, par exemple, les gaines de canalisation sur mesure. Le robot est idéal pour réaliser des formes rondes un peu particulières, qui sont très difficiles à fabriquer à la main. Pour des panneaux planes et rectilignes, le coffrage conventionnel avec table de coffrage en acier et panneaux et matrices de coffrage grand format restent le premier choix. Mais dès qu’il s’agit de produire des formes arrondies, c’est clairement le robot qui l’emporte.


runde Schalung
Les coffrages ronds sont particulièrement difficiles à réaliser manuellement. C’est alors que l’on fait appel au robot Modellit, comme pour ce bassin, par exemple. Photos: Filigran AG


Comment fait-on pour se familiariser avec cette nouvelle méthode de travail?
C’est encore un très grand défi. Curieusement, le monde entier parle de la numérisation et de l’industrie 4.0. Mais sur le marché, on ne trouve ni cours ni formations pour apprendre comment alimenter le robot avec les données ou comment l’utiliser. Il est donc essentiel de motiver les employés à relever ce défi et à acquérir eux-mêmes les nouvelles compétences tout en travaillant. Parce qu’il est impossible de trouver des spécialistes qualifiés dans ce domaine. À mon grand regret. Dans ce travail, il y a deux mondes qui se heurtent. D’un côté, il y a le travail avec la poussière, la saleté, l’eau et le béton. D’un autre côté, il faut savoir se servir d’un appareil très sophistiqué. Il est important de former des personnes qui se sentent à l’aise dans les deux mondes car, à l’avenir, nous aurons de plus en plus besoin de ces spécialistes.


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Le robot Modellit a également fraisé le coffrage des plates-bandes, y compris le banc du nouveau centre paraplégique de Nottwil LU. Photos: Filigran AG


Pourquoi la demande de composants complexes augmente-t-elle?
Les structures organiques ont le vent en poupe. Dans le cadre du débat sur le développement durable, les architectes et les planificateurs veulent économiser autant de matériaux, de poids et d’énergie que possible. Quand les éléments ne sont plus en béton massif mais présentent, pour des raisons d’économie, des cavités, on obtient souvent des structures en forme de corail. En plus du savoir-faire dans la construction du coffrage, il faut absolument que le béton réponde à ces exigences accrues. De nos jours, il existe des matériaux de construction ultra-résistants qui peuvent être utilisés pour économiser beaucoup de matériau. Quand on est mesure de proposer des éléments en béton organiques, cela fait vite le tour et la demande augmente. Je suis convaincu que nous sommes sur la bonne voie.


Dans quelle direction, pensez-vous, la numérisation de l’industrie de la construction va-t-elle se développer?
Actuellement, nous vivons dans deux mondes distincts. Bien que les plans de l’ingénieur soient numérisés, ils sont encore imprimés sur papier et transmis à l’artisan, au contremaître et au constructeur. À l’avenir, il devrait être possible de simplifier ou même d’éliminer certaines étapes intermédiaires. Les données de l’architecte pourraient, par exemple, être transmises directement à la production. Je ne pense pas que le besoin en main d’œuvre sur le chantier va baisser, ceci, bien-sûr, en partant du principe que le volume de construction reste constant. Et peut-être nous faudra-t-il à l’avenir exécuter d’autres types d’activités.

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