La Braun Sondermaschinen GmbH mise sur les entraînements de positionnement haute performance de SIKO
Manuel S. Gander, M. Sc., responsable de la gestion de la chaîne d'approvisionnement et de la gestion du matériel chez Braun Sondermaschinen GmbH, explique ce que la construction de machines spéciales requiert : « Les lignes de production automatisées que nous mettons en œuvre sont développées selon les besoins spécifiques et individuels des clients, en règle générale sous forme de prototype adapté par la suite. Il n’y a pas deux installations semblables ; elles répondent toutes à des exigences particulières ». Cependant, pour qu’une certaine standardisation soit possible, l’entreprise propose le concept d’automation modulaire : « L’installation MAK se compose d’une traverse en alu et d’une enceinte de protection. C’est ici que les différents processus sont assemblés sous forme de modules selon les besoins du client et qu’un progiciel est logé pour l’ensemble de l’installation. Des années plus tard, il est encore possible de remplacer et de modifier des processus dans cette construction sans avoir à reconcevoir toute la ligne de fond en comble ».
Changement de format automatisé par entraînement de positionnement
Un aspect dont il est aussi tenu compte lors de la conception de l’installation est le nombre croissant de variantes que les machines doivent pouvoir maîtriser pour de très petites tailles de lot. Les entraînements de positionnement autorisent dans ce cas un réglage de format automatisé et rapide sans grande intervention dans les programmes API. Les entraînements de positionnement AG24 de SIKO sont toujours utilisés chez Braun Sondermaschinen GmbH quand des postes de travail manuels pour lesquels des modifications précises du format sont nécessaires doivent être automatisés sur une ligne.
Un exemple sont les installations d’équilibrage (machines de montage et d’équilibrage) pour la fabrication de ventilateurs de refroidissement destinés au secteur de la sous-traitance automobile. Jusqu’ici, l’équilibrage était un processus manuel pour lequel déjà des indicateurs de position mécaniques de SIKO étaient utilisés pour le réglage manuel du format chez le constructeur de machines spéciales. Grâce à l’entraînement de positionnement AG24, ce module peut être équipé de manière rapide et précise pour le nombre croissant de variantes de modèle. Les postes de travail manuels existants peuvent être équipés ultérieurement d’un entraînement SIKO par un montage simple en utilisant l’arbre creux.
Grande réserve de puissance pour applications complexes
La décision du choix de l’actuateur AG24 est justifiée d’une part par son couple élevé et d’autre part par les réserves de puissance qu’il recèle. Ce volume de puissance n’est pas toujours nécessaire sur les installations, mais la réserve potentielle joue un grand rôle quand par exemple des composants encrassés et sollicités fonctionnent de plus en plus difficilement et que l’entraînement doit alors fournir plus de puissance. Il est ainsi aussi possible d’espacer les intervalles de maintenance quand l’entraînement ne fonctionne pas en permanence à sa limite de charge.
Une alternative aux entraînements de positionnement sont les servomoteurs qui ont leur raison d'être dans la plupart des processus, mais moins quand la compacité et les tâches manuelles sont de rigueur. Sur l’AG24, toutes les fonctions essentielles telles que moteur à courant continu sans balai, transmetteur de position ou électronique de puissance et de commande sont déjà intégrées dans l’appareil. Il peut être directement relié à la commande de la machine, est compact et ne nécessite pas de câblage important comme un servomoteur qui requiert des composants supplémentaires tels que convertisseur de fréquence ou inverseur. L’entraînement de positionnement possède de plus un codeur de valeur absolue intégré qui enregistre aussi la position quand il est hors tension et n’a besoin d’aucun référencement.
Pour Jürgen Schuh, Directeur du ressort Changeover Solutions chez SIKO, les avantages sont évidents pour un constructeur de machines spéciales tel que Braun : « À chaque projet, le nouveau cahier des charges comprend de possibles variantes supplémentaires et donc de nouvelles contraintes. Avec l’AG24, Braun Sondermaschinen GmbH a un appareil sous la main capable de répondre à un large champ d’applications de réglage de format grâce à sa réserve de fonctions, ce qui fait de lui un outil standard ».
L’entraînement comprend de plus une fonction de sécurité supplémentaire grâce au frein à ressort en option. Même quand il n’est pas sous tension, le frein maintient l’axe à sa position définie. Cette fonctionnalité est par exemple intéressante pour les broches positionnées à la verticale qui ont un certain poids. En cas de panne de courant, le poids pourrait exercer une pression vers le bas et l’entraînement ne pourrait plus résister sans alimentation électrique. La force de freinage est dans ce cas activée et le frein se déclenche automatiquement en l’absence de tension et maintient la broche.
Réglage manuel directement sur l’appareil
Manuel S. Gander est aussi séduit par un autre aspect de l’AG24 de SIKO auquel ses clients attachent de l’importance : la possibilité de ne pas commander uniquement l’entraînement au moyen d’un bus de terrain et de l’API, mais de pouvoir régler directement l’appareil manuellement avec des touches de commande à l’écran. Pour certaines applications, cela a du sens de réaliser manuellement le réglage et le positionnement préalablement par apprentissage, donc de s’approcher peu à peu de la dimension appropriée avec l’entraînement de positionnement et de mémoriser ces positions comme valeurs de consigne dans la commande de la machine. Ainsi, les positions ajustées avec précision peuvent être rejointes directement lors de la mise en service. L’entraînement de positionnement réunit ces deux aspects, le réglage de précision manuel et le processus automatisé efficace.
Manuel S. Gander : « Du point de vue de la conception électrique, l’intégration de l’actuateur est aussi très simple, celle dans la commande de la machine également ». « Nous utilisons en général EtherNET ou EtherCAT, mais SIKO dispose aussi de nombreux autres standards d’interface dans le domaine Realtime-Ethernet ainsi que des outils logiciels associés ».
Maintenance prédictive grâce aux données de diagnostic
Un aspect qui, selon Manuel S. Gander, prendra à l’avenir de l’importance chez ses clients, est la collecte et l’exploitation de données sur les lignes de production que l’entraînement de positionnement AG24 supporte grâce à sa fonctionnalité intelligente. L’entraînement est capable non seulement de déterminer la position, mais aussi d’afficher des données de diagnostic supplémentaires à l’écran telles que consommation de courant ou température et de les mettre à disposition via l’interface. Cela permet de tirer des conclusions au sens de la maintenance prédictive et d’anticiper les intervalles de maintenance. L’entraînement supporte ainsi aussi les exigences relatives à l'industrie 4.0.
« L’automatisation complète devient la norme »
Manuel S. Gander voit un grand potentiel d’avenir dans cette capacité au diagnostic car son idée de la ligne d’automatisation idéale est que « l’installation puisse produire dans un hall sombre, pendant 24 heures, sept jours sur sept, 365 jours par an sans intervention humaine ». Cette vision n’est plus lointaine ; pour certains processus, l’appréciation humaine est encore obligatoire, mais plus des étapes de processus inutiles, laborieuses ou comportant des erreurs sont automatisées et plus la production devient efficace. Il est clair pour le constructeur de machines spéciales que « l’automatisation complète non seulement augmente sans discontinuer, mais qu’elle devient la norme dans la production industrielle ». Les modules périphériques intelligents tels que les entraînements de positionnement jouent là un rôle de plus en plus important.
Auteure : Michaela Wassenberg, journaliste indépendante
