L'industrie manufacturière a besoin de machines qui s'adaptent très facilement à différents produits – idéalement sans temps d'arrêt ni changement mécanique. Grâce aux technologies d'automatisation actuelles, réaliser des machines adaptatives est désormais possible.
L'innovation dans les machines industrielles vise surtout à offrir de nouveaux gains de flexibilité en production. Les entreprises manufacturières doivent s'adapter rapidement aux besoins changeants du marché et réduire le délai de commercialisation de leurs nouveaux produits. À la manière d'une voiture qui se transforme en robot futuriste dans un film, la machine parfaite doit savoir s'adapter à de nouveaux produits avec aisance et rapidité. Avec des machines adaptatives, le time-to-market diminue, et la production de lots de taille réduite ou de produits personnalisés devient plus rentable.
Un influenceur faisant l'éloge d'un nouveau produit sur Internet peut provoquer une hausse soudaine de la demande pour ce produit. Une fois le buzz passé, la demande peut ensuite redescendre tout aussi vite.
Les machines conventionnelles sont en général conçues pour fabriquer un produit spécifique. La fabrication d'un autre produit nécessite alors de nouvelles machines. Même si ces nouveaux équipements peuvent être obtenus suffisamment vite pour suivre les fluctuations de la demande, il n'en reste pas moins qu'ils finissent par coûter cher et par occuper beaucoup de place.
La solution consiste donc à disposer de machines capables de s'adapter au nouveau produit à fabriquer. Ces machines présentent nécessairement une structure modulaire où chaque module est une unité mécatronique auto-suffisante qui peut être ajoutée ou retirée à tout moment, le tout moyennant un impact minime sur l'armoire l'électrique.
Changements de produits rapides
"Pour passer rapidement d'un produit à un autre, les machines doivent être composées de modules ayant chacun leur propre solution Motion Control intégrée. Les servomoteurs compacts avec servovariateur intégré sont ainsi des composants essentiels des machines modulaires," explique Wilfried Guerry, chef de produits technologies d'entraînements chez B&R. Ces derniers se montent directement sur le bâti de la machine. Le système d'automatisation est ainsi réparti sur l'ensemble de la machine au lieu d'être entièrement concentré dans l'armoire électrique.
Cette architecture décentralisée pour machines modulaires réduit le matériel nécessaire dans l'armoire électrique et libère de l'espace. "La taille de l'armoire électrique peut être ainsi nettement réduite, et le câblage simplifié. Ceci réduit l'empreinte de la machine," souligne W. Guerry. Le système de refroidissement de l'armoire électrique peut être lui aussi réduit, voire abandonné.
Un concentré de puissance dans un format compact
Les ACOPOSmotor de B&R offrent une solution d'entraînement distribuée permettant de réaliser des machines plus flexibles. "Ces nouveaux systèmes d'entraînement compacts et décentralisés permettent de répondre aux besoins de flexibilité des fabricants de machines," affirme W. Guerry. Ces systèmes combinant servomoteur et servovariateur présentent des dimensions de seulement 60 x 90 mm et une protection IP65. Ils sont donc parfaitement adaptés pour un montage direct sur la machine. Ils couvrent une plage de puissance s'étendant jusqu'à 0,35 kW. Leur servovariateur intégré performant permet de réaliser des boucles d'asservissement de seulement 50 µs. "Les ACOPOSmotor aident les fabricants de machines à réaliser des machines adaptatives," ajoute W. Guerry.
Mise en route rapide
Les équipements de production modernes doivent être particulièrement flexibles et permettre une mise en route rapide. "Nous constatons que les utilisateurs de machines exigent de plus en plus que les machines soient immédiatement opérationnelles après leur livraison, même s'il s'agit de machines complètes," rapporte W. Guerry. Cette exigence est difficile à satisfaire car les machines doivent être démontées pour le transport, puis réassemblées sur site.
Les ACOPOSmotor compacts se connectent via un câble hybride fournissant la puissance et la communication réseau (en l'occurrence, POWERLINK). Le raccordement à l'armoire électrique est donc monocâble. "Les nouveaux ACOPOSmotor présentent deux connecteurs pour câble hybride. Ces derniers peuvent pivoter sur un angle de 300°. Cette caractéristique facilite énormément l'installation," précise W. Guerry.
Câblage réduit
En simplifiant la mise en service, la solution de raccordement monocâble des ACOPOSmotor permet aussi de réaliser d'importantes économies. "L'effort de câblage peut être réduit de 90% par rapport à des servovariateurs conventionnels," indique W. Guerry. La présence d'une deuxième connexion permet de raccorder en guirlande d'autres ACOPOSmotor. "Ceci réduit le temps et les ressources nécessaires pour le câblage," note W. Guerry. De plus, dans ces conditions, les risques d'erreur de câblage sont nettement moindres.
Optimisation des process
L'amélioration continue des machines et des process repose sur l'acquisition des données machine. "Avec les ACOPOSmotor, il est possible de collecter des données relatives au moteur comme la vitesse, le couple et la tension, puis de transmettre ces données au cloud," explique W. Guerry. Le servovariateur envoie les informations au cloud via un dispositif edge et en utilisant un protocole de communication comme OPC UA. Une fois traitées, ces informations peuvent être utilisées pour optimiser la qualité des produits ou pour réduire la consommation d'énergie.
La compacité des nouveaux ACOPOSmotor n'a d'égale que les énormes avantages qu'ils procurent : "Le plus petit des ACOPOSmotor présente les mêmes dimensions qu'une carte de crédit," précise W. Guerry. Ces produits sont particulièrement bien adaptés pour la réalisation de machines modulaires. Ils simplifient la mise en service, délivrent des données pertinentes, et rendent les machines plus compactes et plus flexibles.
Auteure : Carola Schwankner, Corporate Communications Editor, B&R
ACOPOSmotor
Les nouveaux ACOPOSmotor de B&R offrent une solution moteur-variateur entièrement intégrée et ultra-compacte. Ils délivrent une puissance allant jusqu'à 335 W avec une bride de seulement 60 mm. Le variateur intégré fonctionne sur une large plage de tension (de 24 à 60 VDC) et intègre la fonction de sécurité STO de manière standard. De plus, ces appareils ne nécessitent ni ventilateur, ni refroidisseur, ce qui réduit la maintenance et facilite le nettoyage.
