L'Industrie 4.0 transforme l'outil de fabrication, tant au niveau des équipements que du développement. Quels nouveaux défis et quelles nouvelles opportunités présente cette nouvelle tendance ? C'est ce que nous avons demandé à Michael Kreis, membre de la direction (R&D) de Kaltenbach, et Markus Sandhöfner, directeur général de B&R Allemagne.
M. Kreis, vos clients vous demandent-ils des "machines Industrie 4.0" ?
M. Kreis : Certains clients demandent expressément des machines Industrie 4.0, et de nombreux autres demandent des caractéristiques ou fonctionnalités qui sont celles d'un système cyber-physique. Dans leurs cahiers des charges, le concept d'intégration est de plus en plus présent. Chaque machine dans une usine doit être intégrée à l'infrastructure existante. Nos clients ont donc besoin de machines qui soient capables de communiquer les unes avec les autres, mais aussi avec les systèmes ERP et MES. Ils veulent recueillir les données d'exploitation et les visualiser sur des appareils mobiles. La télémaintenance est également un élément clé car elle leur permet d'effectuer des tâches de maintenance comme les mises à jour logicielles sans envoyer un technicien sur site.
En quoi ces exigences ont-elles un impact sur le développement de vos machines ?
M. Kreis : L'Industrie 4.0 a déjà un impact durable sur le développement des machines. Il y a seulement cinq ans, les développeurs de logiciels écrivaient encore des sous-programmes communiquant via un protocole propriétaire. Aujourd'hui, la communication doit se conformer aux standards établis. Ce qui est clair, en tout cas, c'est que chaque maillon de la chaîne de production doit travailler de concert avec les autres. Les interconnexions en association avec les systèmes IT ouvrent de nouvelles perspectives. Il n'y a qu'à voir combien Internet a changé notre vie quotidienne.
M. Sandhöfner, quelle est la place de l'automatisme dans cette évolution ?
M. Sandhöfner : Un système de production intégré nécessite des technologies ouvertes pour permettre une communication uniforme. En même temps, les machines doivent s'adapter facilement et rapidement à des produits différents. Dans la pratique, cela implique une augmentation conséquente des technologies servo afin de rendre les machines plus flexibles. Le nombre de lignes de code augmente également, les fonctions d'une machine étant de plus en plus implémentées sous forme logicielle. Et, en définitive, l'opérateur doit être capable d'utiliser la machine, aussi complexe soit-elle. En tant que fournisseur d'automatismes, notre travail consiste donc à fournir aux constructeurs de machines une assistance optimale dans tous ces domaines. Leur solution d'automatisation doit être implémentée aussi efficacement que possible pour qu'ils puissent se concentrer sur leurs avantages concurrentiels.
M. Kreis, qu'attend-on désormais d'une nouvelle machine Kaltenbach ?
M. Kreis : Elle doit faire plus que les autres machines sans coûter davantage. Et ceci n'est pas qu'un vœu pieux : c'est une nécessité. La pression croissante de la concurrence mondiale se ressent aussi dans notre secteur. Notre positionnement stratégique repose sur la valeur ajoutée que nous offrons à nos clients et qui suscite l'intérêt de nos clients pour nos machines. Pour chaque machine que nous fabriquons, les fonctionnalités avancées sont essentielles, et nous nous donnons tous les moyens nécessaires pour les mettre en œuvre. Comme le dit Markus, il s'agit avant tout du logiciel car nous n'allons pas réinventer la roue dentée.
Votre équipe de développement doit-elle relever de nouveaux challenges ?
M. Kreis : Nous devons implémenter bien plus de fonctions qu'auparavant sous forme logicielle. En même temps, l'équipe de développement ne peut s'agrandir indéfiniment. Nous devons gérer nos ressources plus efficacement en recourant à des méthodes d'ingénierie concourante et en nous assurant que les différentes équipes collaborent suffisamment. En matière d'efficacité, l'important est que nos développeurs travaillent sur les fonctionnalités différenciatrices qui font l'unicité de nos machines. Ils ne doivent pas être accaparés par la programmation d'un énième servorégulateur. Pour ce genre de tâche répétitive, nous utilisons des composants prêts à l'emploi créés, maintenus, et mis à jour par notre partenaire B&R. C'est cela qui nous garantit des fonctionnalités absolument fiables.
M. Sandhöfner : si l'on considère tout le cycle de vie d'une machine, environ 70% des coûts logiciels sont dûs à la maintenance. Les fabricants de machines consacrent plus de la moitié de leur temps de développement à la maintenance de fonctions existantes : une activité pour laquelle leurs clients ne les rémunèrent pas.
Lorsqu'est venu le temps de développer une machine innovante réalisant en parallèle les fonctions de découpe, perçage et fraisage, vous faites le choix d'utiliser la technologie mapp. Pourquoi cette décision ?
M. Kreis : La KDH 1084 a plus d'axes CNC que toute autre machine construite par Kaltenbach. De plus, le projet devait être réalisé dans un délai très serré, avec 20 axes CNC à programmer en seulement trois mois. Cela n'était possible qu'en utilisant des composants prêts à l'emploi. Bien sûr, le temps gagné sur la maintenance du logiciel tout au long du cycle de vie nos machines a été aussi déterminant.
Que diraient vos développeurs à propos de ce projet si nous les interrogions ?
M. Kreis : En fait, je leur ai moi-même demandé leur avis sur mapp. Leur réponse : "Nous n'y serions pas parvenus sans mapp." Nos équipes ont vraiment perçu le temps gagné avec mapp. Et nous ne parlons pas de gagner 5 % ou 10 % : nous avons au moins triplé notre vitesse de développement. Aucun de nous ne regrette cette décision. Nous avons aussi été aidés par les nombreuses options de simulation machine que B&R a fournies gratuitement et qui n'ont requis aucun matériel supplémentaire. Nous avons pu ainsi effectuer des tests sur un PC de développement et minimiser le temps de mise en service.
M. Sandhöfner, B&R a présenté la technologie mapp au salon SPS IPC Drives 2014 à Nuremberg. Quels ont été les retours des clients depuis lors ?
M. Sandhöfner : mapp est déjà utilisé pour le développement de machines et d'équipements dans près de 200 applications à travers le monde. Les retours sont très positifs, et d'ailleurs, ils concernent aussi d'autres aspects de notre solution. mapp fournit aux développeurs un framework permettant de travailler bien plus vite et simplifiant la maintenance du logiciel. En même temps, les solutions Scalability+ de B&R leur apportent une flexibilité exceptionnelle en découplant le logiciel du matériel. Nos clients apprécient cette même flexibilité dans notre offre de matériels. Ceci leur assure de toujours pouvoir choisir la solution qui correspond le mieux à leur application. Tous ces aspects réunis nous donnent un avantage concurrentiel très important aux yeux de nos clients.
Qu'est-ce qui compte le plus pour eux ?
M. Sandhöfner : Pouvoir fabriquer des machines qui se démarquent de la concurrence. Comme l'a dit Michael, cela passe par le développement de fonctionnalités avancées et par l'accroissement des performances. Pour ce faire, les développeurs ont besoin de temps. Nous libérons le temps qu'ils auraient passé à implémenter les fonctionnalités de base en fournissant des modules standardisés et éprouvés après plusieurs milliers d'utilisations. Nos clients peuvent ainsi se concentrer sur la création de valeur ajoutée pour l'utilisateur final et se démarquer de la concurrence mondiale.
Comment résumeriez-vous les avantages de mapp ?
M. Sandhöfner : mapp permet à nos clients de se concentrer sur l'essentiel.
Quelles nouveautés autour de mapp seront présentées cette année au salon ?
M. Sandhöfner : Nous avons travaillé avec l'OMAC pour développer le composant mapp PackML destiné aux industries de l'agroalimentaire, des boissons et de l'emballage. B&R est le premier fournisseur de technologie au monde à offrir une interface standardisée pour la communication au niveau usine et au niveau machine. D'autres composants mapp sont en cours de développement. Ces derniers permettront aux opérateurs d'effectuer des changements de configurations ou de programmes pendant le fonctionnement et en toute simplicité via l'écran de l'IHM. PLus généralement, ils simplifieront l'interaction homme-machine et aideront les développeurs à réaliser des fonctions technologiques additionnelles. Dès le début de l'année prochaine, nous aurons doublé l'offre de composants mapp.
Production efficace et ergonomique de profilés en acier
Avec les machines conventionnelles de découpe et de perçage pour profilés en acier, les arrêts machine sont fréquents car un seul processus à la fois peut être actif. Kaltenbach a développé une nouvelle machine réalisant 3 processus en parallèle : découpe, perçage et fraisage. Ce nouveau concept augmente la productivité de 30 à 80 %.
Pour écrire le logiciel applicatif, les développeurs de Kaltenbach se sont appuyés sur la technologie mapp de B&R. En seulement trois mois, ils ont développé une solution d'entraînement pour des variantes de machine ayant plus de 40 axes.
La conception modulaire de la machine lui permet de s'adapter de manière flexible aux besoins de l'utilisateur final. La navigation dans l'IHM est intuitive et sa conception ergonomique permet aux opérateurs de travailler sans se fatiguer.
