Le rétrofit et le VTEM augmentent la productivité

Moins de hardware, plus de fonctionnalités et de vitesse, et une réduction de la consommation d’énergie

De sérieuses avancées dans le domaine de la pneumatique peuvent être réalisées grâce à une mise à niveau intelligente : retirer les anciennes vannes et les remplacer par le terminal de mouvement numérique VTEM réduit le matériel et augmente la fonctionnalité, la vitesse et la flexibilité. Le contrôle et le réglage se font à distance à l'aide d'une simple application. Que faire de ces anciennes machines de production ? Après parfois plusieurs dizaines d’années de fonctionnement, elles restent fidèles et fiables à leur production. Cependant, elles ne répondent plus aux exigences actuelles d’efficacité énergétique et de vitesse. Le pilotage et la surveillance à distance sont également difficiles. Le rétrofit intelligent permet d’optimiser certaines étapes en pneumatique : les distributeurs obsolètes sont enlevés et remplacés par un motion terminal numérique VTEM, ce qui réduit le hardware et augmente la fonctionnalité, la vitesse et la flexibilité. La commande et le réglage ont lieu à distance à l’aide d’une simple application.

Le motion terminal VTEM est une évolution logique des ilots de distribution que nous connaissons tous. A l’époque, ces développements novateurs permettaient de piloter des fonctions pneumatiques et électriques de manière compacte. Les connaissances et l’expérience acquises ces dernières années en matière de numérisation dans le cadre de l’industrie intelligente sont à l’origine du développement de la variante numérique, intelligente.

Et puis?

Quels sont les avantages qui en découlent ? Ils sont nombreux. L’ilot de distribution est avant tout un ensemble de distributeurs qui pilotent un set de fonctions pneumatiques. La grande différence avec la variante numérique VTEM est que la fonction de chaque distributeur peut être modifiée à tout moment, non via des réglages manuels à la machine mais à l’aide d’une simple application. L’exécution d’une fonction utile à un moment donné est définie par la commande qui active la bonne application.

Outre le changement aisé de la fonction, le caractère numérique offre des opportunités pour faire varier et mesurer à tout moment la pression aux points du système. Le vérin qui jadis ne pouvait entrer et sortir jusqu’aux butées avec 1 pression évolue donc vers une solution cohérente pour des tâches de mouvement complexes. Par ailleurs, les pressions et les variations de pression sont définies dans le temps. En convertissant les big data en de l’information pertinente via le logiciel d’analyse avancé, des étapes importantes sont franchies dans le cadre de l’efficacité énergétique, de la productivité et de la maintenance intelligente.

Les rétrofits

Les avantages du terminal de mouvement VTEM sont plus parlants dans un exemple pratique. Dans le cas présent, il s’agit d’un fabricant de sauces et d’aliments liquides, et nous nous focaliserons sur la partie du processus qui conditionne les produits dans divers emballages. D’un point de vue pneumatique, les principaux composants sont des tubes de remplissage qui sont vidés dans les emballages via un vérin. La vitesse de chaque tube de remplissage est pilotée de manière indépendante et dépend notamment du frottement interne du vérin spécifique et des caractéristiques du produit. Comme un certain nombre de tubes de remplissage sont vidés en un seul cycle, c’est le vérin ‘le plus lent’ qui détermine le temps de cycle. A l’époque où la machine a été construite, les dernières techniques du moment y ont été intégrées. Aujourd’hui, grâce au rétrofit avec le motion terminal VTEM, cette machine est à la pointe de la technique, ce qui se traduit par des avantages significatifs pour le fabricant de sauces.

Productivité

Un des résultats les plus probants est l’augmentation de la vitesse de production. Via la commande numérique, il est possible de modifier en continu la vitesse des vérins en adaptant la pression. L’avance des vérins est adaptée quand c’est possible, et le tube de remplissage gère le vidage quand c’est nécessaire. De plus, chaque tube de remplissage est pilotable séparément lorsque c’est utile. L’augmentation de la vitesse n’est pas de l’ordre de quelques pourcents mais s’oriente vers un facteur 2 (deux fois plus rapide, des demi temps de cycle). Par ailleurs, la productivité a augmenté suite à la réduction des temps d’arrêt. Cela dépend notamment de la précision avec laquelle les distributeurs sont pilotés mais aussi de la possibilité de surveiller le fonctionnement en continu. Si un problème survient, il est immédiatement détecté et la machine est arrêtée, ce qui évite des dégâts à la machine et aux produits.

Flexibilité

La flexibilité en production a aussi sérieusement augmenté depuis le remplacement des distributeurs obsolètes par le motion terminal VTEM. Pour les nouvelles sauces ou aliments liquides, il n’est plus nécessaire d’ajuster les boutons de réglage en permanence pour établir le bon paramétrage. Tout est désormais numérisé, testé et adapté jusqu’à ce que le processus se déroule comme souhaité. Il en va de même avec le changement des emballages, plus grands ou plus petits, et la vulnérabilité du produit qui influence la vitesse de remplissage.

Des fonctions peuvent être ajoutées aisément à la solution. Si le fabricant souhaite par exemple effectuer un remplissage et un contrôle de course sur une station, il peut compter sur les distributeurs du même terminal de mouvement. Il n’est pas nécessaire de prévoir un nouveau hardware, un câblage et une mise en service. La commutation de la fonction via l’application permet de réaliser tout cela.

Efficacité énergétique

Le fabricant de sauces et d’aliments liquides a franchi une étape importante dans le domaine de l’efficacité énergétique. A l’instar d’un variateur de fréquence dans le cas d’un moteur électrique, la commande numérique adapte précisément l’air comprimé ou le vide à la demande. Finis donc les limiteurs de débit pour dissiper l’excès d’énergie et les pertes de chaleur.

La surveillance joue également un rôle dans le cadre de l’économie d’énergie. Grâce au contrôle des fuites d’air, les éventuelles fuites dans le système sont rapidement détectées et résolues. Les clients de Festo savent depuis longtemps ce que peuvent représenter de telles économies. Si vous ne le savez pas, nous serons heureux d’en discuter avec vous.

Surveillance

Enfin, une autre nouveauté avec le rétrofit est la possibilité de faire ‘des choses intelligentes’ avec les données collectées pendant le processus de production. Les possibilités sont pratiquement infinies et ne sont limitées que par la créativité et la faculté de représentation de l’homme.

Comme déjà mentionné, les défaillances sont détectées à un stade précoce pendant le processus. Si un ‘morceau’ d’aliment est par exemple coincé dans le tube de remplissage et obstrue le vérin lors du vidage, les mesures de pression et de temps signaleront immédiatement que le vérin atteint sa ‘position finale’ beaucoup trop tôt.

Bien entendu, ces données sont précieuses pour le service de maintenance. Les analyses de tendance fournissent une indication fiable de l’usure et des fuites d’air et forment la base d’une maintenance conditionnelle. En cas de calamités, les données déterminent rapidement ce qui est défaillant, et les techniciens peuvent agir rapidement avec les bons outils et les bons composants et résoudre le problème sur place.

Enfin, lorsque les données sont enregistrées pendant une période plus longue, le fabricant de sauces et d’aliments liquides peut décider de les utiliser pour optimiser son processus de production.

Vue d'ensemble