Gros plans Flexibilité Impulsions Pneumatique digitalisée Festo Motion Terminal : une nou- veauté mondiale pour l’industrie 4.0 Synergies Conception modulaire Assemblage précis de connecteurs haut de gamme trends in automation Le magazine clients Festo 2017
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trends - Festo 2017_ FR.pdfmatique réalisée dans le Festo Motion Terminal, le produit pneumatique devient un véritable composant mécatronique, taillé pour l’Industrie du Futur,
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Gros plans
Flexibilité Impulsions
Pneumatique digitaliséeFesto Motion Terminal : une nouveauté mondiale pour l’industrie 4.0
Synergies
Conception modulaireAssemblage précis de connecteurs haut de gamme
trendsin automationLe magazine clients Festo 2017
Vous misez sur une flexibilité maximale.Vous recherchez des solutions intelligentes et intuitives. Nous rendons la pneumatique numérique.
La pneumatique digitalisée : Festo Motion Terminal VTEM, nouveauté mondiale Le Festo Motion Terminal VTEM fait entrer le monde de l’automatisation dans de nouvelles dimensions : le VTEM est le premier distributeur au monde à être piloté par des Motion Apps. Il allie les avantages de l’électrique et de la pneumatique. Grâce à la symbiose de la mécanique, de l’électronique et de l'IT, cette nouvelle technologie réunit les fonctionnalités de plus de 50 composants. www.festo.com/motionterminal
La pneumatique
digitalisée
Dr. Ansgar Kriwet, membre du directoire en charge des ventes
Chères lectrices, chers lecteurs,
Le mot flexibilité – avec plus de 14 millions d’occurrences sur Google – est un terme qui se tisse dans toutes les facettes de la vie et de l’économie – et comme un fil rouge dans ce magazine. En couverture, vous voyez l’avantage de la flexibilité dans le règne animal durant la phase de croissance. Pour les scientifiques, les exemples de ce type sont source d’inspiration, pour en tirer des enseignements et réussir le transfert à des disciplines techniques. Les architectes, eux aussi, s’inspirent volontiers de la nature quand l’objet conçu doit être flexible et que des matériaux y contribuent. Le bambou, par exemple, extrêmement flexible et néanmoins très solide.
De l’interaction entre flexibilité et automatisation. Le Bionic Learning Network a déjà été à l’origine de l’entrée de certains objets dans le monde de l’automatisation, comme par exemple le préhenseur adaptatif dérivé de la nageoire caudale du poisson. Ce n’est plus alors la pomme qui doit s’adapter à la pince, mais la pince à la pomme. Dans l’industrie également, la flexibilité est un bien précieux. Des concepts d’automatisation flexibles et modulaires Festo contribuent à accroître la compétitivité ; les fabrications à l’unité et les délais de mise en service quasi nuls sont les conséquences positives de la flexibilisation.
Pour les entreprises, la transformation numérique est une question capitale, y compris en automatisation. La digitalisation nous rend plus rapides et plus flexibles – et exige donc de nouvelles réponses pour continuer à avoir du succès sur le marché. Une de ces réponses est le Festo Motion Terminal VTEM. Le matériel reste le même, seul le logiciel change – comme au quotidien pour les smartphones. 10 Motion Apps remplacent plus de 50 composants. Ce qui fait aussi bouger les choses dans les cinémas. Comment ? C’est ce que vous lirez dans le présent numéro. Je vous souhaite en tout cas bien du plaisir à la lecture de cette nouvelle édition.
Ansgar Kriwet
Édito 3 Sommaire 4 Festo international 43Mentions légales 48
Gros plan Flexibilité Le serpent est symbole de flexibilité dans le mouvement et de capacité d’adaptation. Comment des installations industrielles mettent en œuvre ces atouts grâce à la modularité et la rapidité d’adaptation, c’est ce que montrent des applications clients dans ce numéro. Avec le tout nouveau Festo Motion Terminal VTEM, la pneumatique devient encore plus simple, plus polyvalente et plus flexible.
Impulsions
Prêts pour l’industrie 4.0 : 10 applis et 1 composant.
Révolution dans l’automatisationNouveauté mondiale : le Festo Motion Terminal VTEM catapulte la pneumatique à l’ère de l’industrie 4.0 – avec des Motion Apps permettant de remplacer les fonctions de 50 composants. 6
Flexibilité et standardsConception modulaire : la ligne d’as semblage de connecteurs haut de gamme sait convaincre grâce au système de manipulation YXMx et au kit de servopresse YJKP. 28
Vite cousuesAvec les électrodistributeurs à faible encombrement VUVG, le nouvel automate à boutonnières à oeillet Dürkopp Adler réalise une boutonnière en moins de quatre secondes. 32
Trajectoire préciseLa machine de table minidis de bdtronicpermet le dosage de grande précisionde résines de surmoulage dans un espacedes plus restreints – grâce notammentau manipulateur compact YXMx. 36
Manipulation précise desubstances visqueusesLe processeur modulaire d’échantillonsdu fabricant d’équipements de laboratoireAnton Paar est une solution fiablepour l’automatisation de la préparationdes échantillons. Il fait appel à des axesélectriques et commandes Festo. 40
Voir tout simplement comment faireSur le nouveau canal YouTube « service2see », Festo propose aux techniciens après-vente et ingénieurs, 24 h sur 24, des vidéos dédiées aux travaux de maintenance, de mise en service et de configuration. 14
1040 variantesQu’il s’agisse de fabriquer à l’unité ou à 2,5 millions de pièces par an : la nouvelle usine technologique Festo de Scharnhausen montre comment flexibilité et rapidité vont de pair. 16
Espaces d’apprentissage intégrésL’usineécole au sein de l’usine technologique de Scharnhausen comble le vide entre l’apprentissage théorique en école et l'apprentissage pratique au poste de travail. 22
Créer des espaces de libertéLes huit phases du « Productivity Circle » : des outils logiciels Festo assurent un gain de productivité. 26
Scharnhausen :Montage à haute flexibilité.16
Synergies
Arguments pointus en faveurdu distributeur VUVG.28
Prêts pour l’industrie 4.0 : 10 applis et 1 composant.
2017 trends in automationSommaire 4 – 5
Pneumatique digitale : le Festo Motion Terminal VTEM
Révolution dans l’automatisationLa pneumatique est considérée en soi comme une technologie facilement accessible. Elle gagne à présent en simplicité, multiplicité et flexibilité : le tout nouveau Festo Motion Terminal VTEM redéfinit la pneumatique dans l’ère de l’industrie 4.0 - avec des applications qui permettent de remplacer plus de 50 composants individuels. De nouveaux développements dans les techniques piézoélectriques et l'IT rendent cela possible.
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« Avec le Festo Motion Terminal, la pneumatique est fin prête pour l’industrie 4.0. »Julia Duwe, chef du département Future Motion Solutions Management chez Festo
de machines peuvent à présent mettre au point un type de machine de base et, selon la sélection des Apps, équiper cette machine de différentes fonctions et caractéristiques selon le besoin du client. D’autres Motion Apps sont en préparation.
La nouvelle plateforme d’automatisation permet de sélectionner et de modifier les fonctions par simple bouton – sans longues installations et sans être obligé de changer de matériel ni de monter d’autres composants. La production de biens de consommation personnalisés est ainsi très simple – même à l’unité.
Efficacité énergétiqueL’idée sousjacente de la nouvelle plateforme d’automatisation est une approche globale de l’efficacité énergétique. Les Motion Apps, spécialement développées à cet effet, apportent les fonctions de diagnostic pour la détection de fuite, et permettent de réaliser des économies d’énergie. De plus, la technologie piézo permet d’économiser de l’énergie (dès la commande du distributeur).
Les Apps « Seuil de pression sélectionnable » et « ECO Drive » permettent d’adapter en toute flexibilité la con-sommation d’air selon les demandes. Grâce à un seuil de pression sélectionnable, une pression choisie numériquement peut limiter la force pneumatique au niveau requis en souplesse pour les niveaux de sortie et de rentrée de tige ainsi que pour les différentes masses. L’ECO Drive abaisse la consommation d’air comprimé au minimum nécessaire dans la mesure où aucune force de pression ou de maintien n’est requise en position finale. Il est possible de réaliser des économies allant jusqu’à 70 % par rapport au fonctionnement standard.
Réduction des coûts et de la complexitéLe Festo Motion Terminal permet des mouvements rapides et puissants. Il permet aussi le contrôle des fuites à des coûts nettement inférieurs aux solutions actuelles. Un seul contrôleur du VTEM peut réguler jusqu’à huit mouvements, ce qui réduit le nombre de contrôleurs par rapport à des solutions électriques.
T out comme le smartphone a bouleversé le marché de la téléphonie mobile il y a dix ans, le Festo Motion Terminal révolu
tionne la technique d’automatisation. La nouvelle forme d’intégration de fonctions combinée à des applications logicielles facilite la chaîne complète de création de valeur, car dorénavant, un seul composant suffit. Sobre à l’extérieur, avec un design épuré propre à Festo, le Festo Motion Terminal intègre un équipement technologique de pointe, combiné à la technologie informatique.
Industrie 4.0 réelleLa technologie piézo, les capteurs de course et de pression intégrés, alliés à un pilotage par des Apps, ouvrent de toutes nouvelles perspectives aux constructeurs de machines. Grâce à la fusion de la mécanique, de l’électronique et de l’informatique réalisée dans le Festo Motion Terminal, le produit pneumatique devient un véritable composant mécatronique, taillé pour l’Industrie du Futur, et permet une production flexible. Le changement des fonctions pneumatiques, ainsi que l’adaptation à de nouveaux formats, sont pilotés en modifiant les paramètres par le biais d’Apps. Les capteurs intelligents intégrés pour la régulation, le diagnostic et les tâches avec autoapprentissage permettent d’éviter des composants supplémentaires. La « product key » ou signature numérique délivre rapidement des informations sur le produit et facilite la traçabilité. Le paramétrage s’opère par webserver, sans logiciel de configuration, et des standards d’interface de l’industrie 4.0, tels qu’OPC-UA, sont bien entendu intégrables.
Motion AppsLors de la sortie du Festo Motion Terminal, dix fonctions sont disponibles par le biais des Motion Apps : de la modification simple des fonctions de distributeurs jusqu’aux mouvements optimisés du point de vue énergétique, de la régulation proportionnelle jusqu’au diagnostic de fuite. La particularité ici : tout fonctionne avec un seul et même distributeur. Grâce à l’activation rapide de nouvelles fonctions par le biais des Motion Apps, les concepteurs
Prendre de l’avance
En utilisant le Motion Terminal Festo, les équipementiers bénéficient d’énormes avantages si leurs machines ont à répondre aux exigences suivantes :
• Changements fréquents de format (pression, temps de déplacement, vitesse)
• Profils d’accélération et/ou de vitesse• Mise en mouvement de masses importantes (voir Soft Stop)• Accès limité aux actionneurs (« non accessibles »)• Grand besoin de régulation des pressions• Efficacité énergétique (mouvements courts et à cadence
rapide ou lents et longs)• Temps de cycle constants (à autoréglage)• Applications ménageant le plus possible les composants et
évitant les vibrations (fonctionnement en douceur, contrôlé)• Importance du diagnostic (des fuites, par exemple)• Protection du savoirfaire
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Interface Ethernet WebConfigParamétrage efficace : soit par interface utilisateur WebConfig intuitive via navigateur web sur PC, soit comme d’habitude par commande de la machine (API) – sans logiciel de configuration additionnel.
Pour les descriptions détaillées de toutes les Motion Apps, voir www.festo.com/motionterminal
Module CPXOuvert à de multiples commandes et spécifications d’utilisateur final ainsi qu’à tous les modules d’E/S analogiques et numériques typiques.
10 Motion Apps* – 1 matériel
Fonctions de distributeurs
Vanne proportion-nelle de débit
Soft Stop
Régulation de pression propor-tionnelle
ECO Drive
Seuil de pression sélectionnable (ECO)
Diagnostic de fuites
Limiteurs de débit à l’ad-mission et à l’échappement
Préréglage du temps de mouvement
Régulation de pression propor-tionnelle basée sur un modèle
* D’autres Apps pour encore plus de fonctions sont déjà à l’étude.
Contrôleur avec Motion AppsLe cœur du Motion Terminal à intelligence décentralisée et régulation rapide. C’est d’ici que sont assignées les Apps aux différents distributeurs.
DistributeurLe distributeur, commandé par Apps, se compose de quatre distributeurs 2/2 à clapet et membrane, commandés par quatre pilotes piézoélectriques. Les capteurs intégrés de course et de pression assurent à cet égard une régulation optimale et une surveillance des états transparente. L’action conjointe et la structure en forme de montage en pont, avec possibilité d’alimentation et de mise à l’échappement indépendante, confère au distributeur sa flexibilité.
Montage en pont dans le distributeur
Débit/Pression Port 4
Débit/PressionPort 2
Module d'entréeJusqu’à 16 entrées analogiques ou TOR pour applications directes de régulation, telles que Soft Stop.
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« Le Festo Motion Terminal permet d’adapter en souplesse une machine sur tout son cycle de vie. »Marcio Lopes da Silva, Product Management Motion Terminal chez Festo
En outre, de nouvelles applications seront également possibles à l’avenir, comme, par exemple, le pré positionnement pneumatique suivi d’une opération d’emmanchement en force. L’espace de montage requis est réduit jusqu’à 65 %. Le Festo Motion Terminal propose de véritables alternatives financièrement avantageuses. Une seule technologie - un distributeur, remplace à présent trois composants : un distributeur classique, un régulateur de pression et un capteur de pression.
Davantage d’OEE ou de TRSDes données de diagnostic transparentes et des algorithmes à autooptimisation, compensant automatiquement l’usure et les influences extérieures, assurent davantage d’OEE (« Overall Equipment Effectiveness ») ou de TRS (Taux de Rendement Synthétique). Changer à la volée de
paramètres, au sens d’une optimisation par simple bouton, permet d’améliorer les process et de réaliser des machines de série identiques. Il suffit de penser au réglage jusqu’ici manuel des limiteurs de débit pour la régulation de vitesse.
S’y ajoutent, grâce à l’assignation de fonctions par logiciel, des avantages comme la sécurité de manipulation et la protection du savoirfaire ainsi que la maintenance nettement plus simple, sans longues nomenclatures de pièces de rechange et d’usure. Il n’y a plus qu’un composant à avoir en stock. Celuici se monte toujours de la même manière et n’a pas à être de nouveau réglé, car la fonction des paramètres est transmise au distributeur par le contrôleur du Motion Terminal. S’y ajoute la technologie piézoélectrique, à durée de vie plus longue.
Simplification pour l’usine du futurLe Motion Terminal Festo VTEM mise sur l’imbrication de la digitalisation et de la pneumatique. L’innovation de l’année allie les points forts de la pneumatique, tels que robustesse ou facilité de mise en service et de commande, et les avantages jusqu’ici réservés pour les mouvements complexes à la servopneumatique ou à l’automatisation électrique. Elle peut ainsi remplacer à l’avenir des applications purement pneumatiques, mais aussi purement électriques.
Pour de plus amples informations sur le lancement sur le marché en 2017/2018, voir www.festo.com/motionterminal
Du grand cinéma : le Festo Motion Terminal confère une extrême mobilité aux fauteuils et assure des effets inattendus.
L’écran montre une coursepoursuite en voiture de sport dans les Alpes. On se croirait à bord dans les virages. Le fau teuil s’incline sur la droite, puis brutalement sur la gauche. Les spectateurs ressentent les irrégularités de la chaussée, entendent le crissement des pneus au freinage et sentent l’odeur de caout chouc brûlé. Mieux encore : la voiture passe dans une flaque, et de l’eau éclabousse le visage des spectateurs. Un courant d’air simule le vent. Du cinéma perçu par tous les sens, tel qu’on peut le vivre dans l’un des 18 000 fauteuils MX4D Motion EFX installés dans le monde par la société californienne MediaMation. Intégré de manière invisible dans le fauteuil, le Festo Motion Terminal VTEM commande les mouvements et déclenche tous les effets. Il intègre les fonctions numériques dans une seule technologie de distributeur. Les Motion Apps « Vanne proportionnelle de débit » et « Régulation de pression proportionnelle » régulent les débits et pressions pour obtenir des mouvements rapides et puissants, mais aussi doux et précis. Les profils de mouvement des films sont directement traités sur le Festo Motion Terminal, dans le
contrôleur CPX-CEC. Beaucoup de composants matériels nécessaires par le passé disparaissent. Trois distributeurs du VTEM commandent les trois actionneurs des fauteuils, un autre étant chargé de la régulation de pression. Les effets tels que coups de vent font appel à des distributeurs standard économiques du type VUVG-…-S figurant au catalogue général de Festo. « Avec le Festo Motion Terminal, tout est beaucoup plus simple pour nous. Installation, mise en service, diagnostic et dépannage sont désormais possibles avec beaucoup moins de composants », confirme Dan Jamele, directeur chez MediaMation. Le VTEM, faisant partie de l’industrie 4.0, peut intégrer beaucoup de fonctions nouvelles grâce à la digitalisation et à la technologie piézoélectrique. MediaMation peut ainsi entrer ludiquement dans l’ère du « cinéma 4.0 » – de manière intuitive et en un rien de temps.
www.mediamation.com
Cinéma 4.0
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Voir tout simplement comment faire !
Nouvelle série de vidéos YouTube « service2see »
Avec sa nouvelle série de vidéos « service2see » sur YouTube, Festo propose son aide aux techniciens après-vente et ingénieurs ayant à exécuter des travaux de maintenance, de mise en service et de configuration. Alexis Guer, responsable de l’assistance technique client par téléphone, explique dans un entretien les avantages des nouvelles vidéos.
trends in automation : M. Guer, vous dirigez depuis de nombreuses années l’assistance technique client par téléphone chez Festo France, pourquoi vient d’être créée la série de vidéos « service2see » ?
Armin Larsson : « service2see » est née de l’idée de permettre aux clients de s’aider euxmêmes par des vidéos dédiées à des questions courantes de service après-vente. En effet, la communication actuelle avec les clients passe de plus en plus souvent par Internet. D’autre part, la réponse à beaucoup de questions peut être plus rapide et plus compréhensible à l’aide de vidéos qu’au téléphone.
trends in automation : Comment les techniciens après-vente et ingénieurs peuventils dans les faits profiter des nouvelles vidéos ?
A. Guer : Imaginez que vous ayez à changer la courroie crantée d’un axe électrique EGC, mais que nous ne l’ayez encore jamais fait ou que vous ne sachiez plus exactement comment faire. Que faitesvous ? Habituellement, vous consultez la notice d’utilisation et essayez de résoudre le problème. Si vous n’y parvenez pas aussi vite que vous le souhaitez, vous prenez généralement contact avec nous – l’assistance technique par téléphone. Désormais, c’est beaucoup plus simple et plus rapide avec les didacticiels en ligne, sur notre canal YouTube « Festo Service ». Ces vidéos vous montrent pas à pas comment changer la courroie crantée. Dans le cas idéal, vous avez une tablette en main qui vous montre directement sur la machine les bonnes opérations à effectuer.
trends in automation : En quoi les vidéos « service2see » facilitentelles les choses ?
A. Guer : « service2see » vous montre non seulement les outils dont vous aurez besoin, mais aussi comment les utiliser et combien de temps il va vous falloir. Des vues comparatives vous signalent les sources d’erreurs typiques. Si vous n’avez pas bien compris quelque chose, vous pouvez répéter la séquence par simple clic. Des textes d’explication, des graphiques et des fiches complètent votre savoirfaire.
trends in automation : Quelle sera l’évolution à venir de « service2see » ?
A. Guer : Nous avons ouvert le canal avec une bonne trentaine de tutoriels (en anglais) et en ajouterons d’autres petit à petit. L’objectif est d’aboutir à une vidéothèque YouTube sur les questions les plus souvent posées par téléphone à l’assistance technique client. Autrement dit, l’offre s’étoffera avec les besoins des utilisateurs et les nouveaux produits Festo.
www.festo.com/youtube/service2see
« Avezvous déjà essayé « service2see » ? Nous serons heureux d’avoir votre retour par la fonction commentaire de YouTube. »Alexis Guer, Responsable Assistance technique par téléphone
D'un simple clic : vous trouverez sur le canal YouTube « Festo Service » des tutoriels vidéo axés sur la pratique et faciles à mettre en œuvre sur des questions souvent posées au service après-vente.
Mise en service
Réparation
Configuration
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variantes
Usine technologique de Scharnhausen : lignes de montage à haute flexibilité
Qu’il s’agisse de fabriquer à l’unité ou 2,5 millions de pièces par an : la nouvelle usine technologique Festo de Scharnhausen montre comment flexibilité et rapidité vont de pair. L’industrie 4.0 y est déjà présente aujourd’hui. La conjonction d’une production manuelle et de lignes de montage modulaires permet de produire jusqu’à 1040 variantes d'un produit.
Les cellules de production de la grande ligne modulaire assurent le montage entièrement automatique de distributeurs.
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Dans les bains d’électrolyse, les composants reçoivent le traitement de surface nécessaire.
tants de 32 km, désormais, ils sont regroupés sur 120 m seulement au sein de l’usine technologique. Ce qui permet de donner naissance sous le même toit et en un temps très court à des produits finis haut de gamme : manipulateurs, distributeurs et terminaux de distributeurs, composants électroniques et solutions sur mesure.
Parfaitement en formeL’usine technologique est divisée en quatre secteurs : (1) usinage, (2) montage, (3) fabrication électronique et (4) solutions personnalisées. Les lourdes
machines d’usinage sont installées sur 14 000 m2 au rezdechaussée. Tournage, fraisage, perçage et rectification – l’usinage fabrique les composants métalliques de précision destinés à être assemblés au montage. Les machines tournent 24 heures sur 24 et fabriquent les constituants de base des produits Festo, tels que corps de distributeurs et composants des manipulateurs destinés aux unités de translation. Plusieurs dizaines de millions de cartouches d’étanchéité pour distributeurs par an et plusieurs dizaines de milliers de corps de distributeurs par jour y sont produits. Les composants reçoivent
L a nouvelle usine technologique Festo est synonyme d’automatisation ultramoderne : 66 000 m2, 1200 personnes, une chaîne de
production sophistiquée et hautement efficiente, des espaces de communication ouverts, avec usineécole et salles de créativité. L’interconnexion de machines en réseau ouvre la voie aux premières solutions technologiques de l’industrie 4.0. Des opérateurs y coopèrent quotidiennement avec un robot flexible, dans une interaction directe et sûre. Informations et matières y circulent en toute rapidité, flexibilité et fiabilité dans des flux de valeur continus.
Courtes distancesDans l’usine technologique « lean », les différents process de fabrication sont reliés entre eux par des distances ultracourtes. Et disposés de telle manière que – dans le mesure du possible – il n’y ait pas besoin de stockstampons. Alors que, par exemple, certains process étaient auparavant répartis sur plusieurs sites dis
Usinage et électrolyse Sur une surface de 14 000 m2, les machines à haut niveau d’automatisation tournent 24 heures sur 24 et fabriquent les modules de base des composants Festo.
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Des technologies d’information ultramodernes sont en service dans toute l’usine technologique – par exemple sous forme de tablettes utilisées pour la maintenance, l’entretien ou la surveillance des consommations d’énergie.
Entièrement dotées de leurs composants : les cartes sont réalisées par des procédés de fabrication et de soudure ultramodernes.
leur traitement de surface final dans les bains d’électrolyse situés dans le même bâtiment.
Entièrement automatisé ou sur mesureL’éventail de la production à l’usine technologique va de la fabrication manuelle dans le secteur des solutions personnalisées à des lignes de montage à haute flexibilité et grande efficacité énergétique, telles que les deux chaînes modulaires destinées au montage des distributeurs de la gamme VUVG. Huit cellules de production de 30 m chacune y sont installées en série. Chacune peut assembler
Fabrication électroniqueSur une surface de 6000 m2, 200 personnes fabriquent des modules et produits électroniques complexes.
MontageDes machines de montage ultramodernes assemblent, par exemple, de manière entièrement automatique les électrodistributeurs compacts VUVG.
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plusieurs millions de distributeurs par an, à un rythme inférieur à 15 secondes. Nombre de composants et de solutions Festo sont à cet égard utilisés : des produits Festo pour la fabrication de produits Festo. Les machines ellesmêmes produisent chacune plus de 50 variantes personnalisées de différentes tailles, sachant que 20 variantes représentent déjà plus de 80 % du volume total.
Au montage des distributeurs en terminaux, le travail manuel continue d’être une nécessité, tout comme dans le cas des solutions spéciales et des composants unitaires destinés aux besoins spécifiques des clients. Les quantités varient de quelques milliers par an, d’une petite
série de plusieurs centaines à une fabrication à l’unité. Pour certains produits devant être fabriqués à la demande et au plus vite, une diversité de 1040 variantes est possible.
Électronique compriseBeaucoup de produits sont impensables sans électronique. À l’usine technologique, 200 personnes produisent sur 6000 m2 des modules et produits électroniques complexes. Pas moins de 2,5 millions par an sont fabriqués pour être utilisés dans l’entreprise ellemême. Les secteurs en aval reçoivent soit des sousensembles complets, soit des cartes dotées de leurs composants. Là aussi, des centaines de variantes sont possibles.
Interaction homme-machine
Une multitude d’aspects de l’industrie 4.0 est déjà réalité à l’usine technologique, par exemple l’interaction hommemachine. Le robot de montage saisit un corps de distributeur, assemble cartouches et bâti et transmet le composant à l’opérateur pour la suite des opérations. La coopération est sans danger pour l’homme. Des capteurs surveillent en permanence toutes les actions du robot. Ce dernier a été revêtu pour ce faire d’une peau en plastique spécialement développée à cet effet et intégrant des capteurs à haute sensibilité. Dès qu’un opérateur s’approche trop près, le robot ralentit ses mouvements ou s’arrête complètement. Grâce à des mécanismes de sécurité efficaces, le robot n’a pas besoin d’être mis en cage.
« L’usine technologique de Scharnhausen est synonyme de processus de production flexibles à haut niveau d’automatisation et grande efficacité énergétique. »Stefan Schwerdtle, directeur du Global Production Centre de Scharnhausen
Intuitivement et sans danger, l’opérateur coopère avec le robot de montage.
Innovation en automatisationOutre sa production performante et compétitive, la nouvelle usine a aussi une fonction de modèle : elle sert à Festo d’usine de référence pour ses clients, montrant ce qu’est une automatisation ultramoderne. L’usine technologique se caractérise à cet égard par des processus allégés et efficaces en énergie ainsi que par une production particulièrement durable et écologique. C’est ce dont témoigne également le certificat de platine de la Société allemande de construction durable (Deutsche Gesellschaft für Nachhaltiges Bauen ou DGNB) que l’usine a reçu en septembre 2015. Les critères déterminants de la conception générale de l’usine étaient la grande capacité
d’adaptation du site de production et l’instauration de chaînes de valeur ajoutée et de flux de valeur efficients. Le directeur de l’usine, Stefan Schwerdtle, voit l’avenir sous un jour positif : « Avec l’usine technologique, nous sommes également bien préparés aux futurs défis : nous avons créé les conditions nécessaires aux évolutions des technologies et des produits et avons nettement amélioré les délais de lancement des produits en optimisant les procédures et en réorientant les processus clés. »
www.festo.com/fabriquedetechnologie
Solutions personnalisées À la demande des clients : montage manuel de solutions spéciales et composants unitaires répondant à des besoins particuliers.
Formation, connaissances et apprentissage individuel sont un élément essentiel de la structure de l’entreprise Festo. L’usineécole au sein de l’usine technologique de Scharnhausen est directement intégrée à la production et comble ainsi le vide entre l’apprentissage théorique en école et l'apprentissage pratique au poste de travail. De plus les espaces de créativité permettent le développement collaboratif de technologies et de produits.
Espaces d’apprentissage intégrésUsine-école de Scharnhausen
Espaces d’apprentissage intégrés J uliane Körner jette un dernier coup d’œil sur toutes les stations de travail. Le stage traitant de l’efficacité énergétique débute dans dix mi
nutes. La jeune stagiaire en deuxième année de formation commerciale est depuis deux mois détachée à l’usineécole de Scharnhausen. En collaboration avec un stagiaire en formation technique, elle gère les inscriptions aux stages et est responsable de l’entretien et de la maintenance des locaux. « Ce qui me plaît particulièrement est que nous les stagiaires, nous nous occupons nousmêmes de la préparation des stages. » Être au cœur de l’action, c’est ce que l’usineécole permet de « vivre ». Pour les stagiaires comme pour les collaborateurs néophytes ou expérimentés, la transmission du savoir ne
s’effectue pas dans une salle de cours isolée mais directement autour de l’application pratique. « Les stages étant spécialement conçus pour les collaborateurs de l’usine de Scharnhausen, nous avons aussi régulièrement affaire à des sujets tech-niques. Pour les stagiaires en formation commerciale c’est justement une super chance de pouvoir jeter un coup d’œil sur la production, notre bureau se trouvant au niveau de l’assemblage des solutions personnalisées » déclare Juliane Körner enthousiasmée.
Courtes distancesL’usine-école de 220 m² intègre la culture d’apprentissage moderne de Festo directement dans les processus de l’usine technologique. L’offre englobe actuelle
ment 33 stages, formations produits et qualifications de processus intégrables dans le quotidien professionnel. Pour les nouveaux collaborateurs, pour qu’ils sachent comment fonctionnent les produits et se familiarisent avec leurs fonctions, mais aussi pour les collaborateurs de longue date pour qu’ils prennent connaissance des technologies et processus in novants. Trainingonthejob et Trainingnearthejob se fondent en une unité didactique. Un vaste programme de formations ciblées et séminaires de perfectionnement ainsi que des échanges de connaissances avec des cadres et collègues permettent d’adapter l’apprentissage aux exigences de chaque collaborateur. Pour optimiser les résultats de l’apprentissage, les salles
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de formation de l’usineécole comportent divers stands d’apprentissage équipés de composants et logiciels, issus de la production. Ces scénarios d’apprentissage pour groupes cibles spécifiques, faisant appel à des cadres et experts techniques comme formateurs, permettent un apprentissage en cycles courts, adapté au poste de travail.
Pour Manfred Zahn, responsable de la qualification chez Festo, l’usine-école a été développée en partie en raison des courtes distances entre le travail et l’apprentissage : « Les leçons sont ainsi facilement incorporables au quotidien professionnel », expliquetil et ajoute : « Autre raison importante : nous avons, à l’usineécole, la possibilité de tester des innovations techniques au sein de groupes interdisciplinaires : experts en ingénierie, personnel de production tels qu’opérateurs de machine, conducteurs d’installation, représentant tous les niveaux de hiérarchie. » Les nouveaux collaborateurs commencent tous ensemble à l’usineécole par une formation de familiarisation d’une heure et demie tous les quinze jours. Elle leur donne un aperçu des sujets généraux tels que la qualité,
CP Factory : le modèle complet, modulaire et extensible d’une usine d’Industrie 4.0 permet de reproduire de nombreux domaines de la chaîne de production.
Lieux d’inspiration et de communication
Coins repos confortables, tables de réunion, zones avec postes de travail individuels, intégrant un grand mur interactif. Les quatre salles de créativité, de différentes couleurs produisant une ambiance agréable, ont été aménagées dans l’usine technologique de Scharnhausen pour créer un espace dédié au développement collaboratif de technologies et de produits et aux échanges interdisciplinaires. Les murs multimédias interactifs permettent à plusieurs collaborateurs d’agir simultanément et de se connecter par vidéoconférence à d’autres sites. Cet espace bien conçu offre une plateforme idéale facilitant les échanges et favorisant une étroite collaboration et un travail efficace.
l’énergie, la sécurité, la fragilité des composants, les normes d’entreprise ou les zones de pause.
Fiches d’apprentissage personnaliséesL’usineécole accompagnant les processus de l’usine technologique, les cadres définissent les sujets d’apprentissage potentiels. Les fiches d’apprentissage personnalisées définissent les objectifs didactiques, le nombre de personnes, les formateurs, la durée, les répétitions et la méthodologie souhaitée d’une mesure de formation. L’objectif est d’obtenir un déroulement standardisé de la formation.
Le catalogue de formations couvre l’usinage mécanique, l’assemblage, la fabrication électronique et l’automatisation ainsi que des sujets interdisciplinaires tels que l’énergie et l’environnement, les produits Festo, les systèmes de production Festo et les formations spécifiques au site de Scharnhausen.
Qualification dans la CP FactoryL’élément central de l’usineécole de Scharnhausen est la plateforme d’apprentissage et de recherche cyberphysique « CP Factory » de Festo
Didactic. La CyberPhysical Factory permet de transmettre, dans des conditions proches de la réalité, des connaissances technologiques sur une production plus fortement digitalisée à l’avenir et sur l’interaction hommemachine. La CP Factory reflète les nouveaux développements dans la production en réseau de l’Industrie 4.0 et met à disposition un système modulaire d’usine intelligente pour l’enseignement et la recherche. Elle fait partie du système d’apprentissage modulaire et cohérent pour la transmission des connaissances sur l’Industrie 4.0.
En tant que plateforme, elle reproduit sous forme de modèle les stations de l’installation de production, intègre les technologies concernées de la mécatronique et de l’automatisation et permet par exemple d’apprendre à programmer des installations, mettre en réseau et gérer des données. La CP Factory est en outre mise en œuvre pour concevoir et tester des solutions logicielles flexibles qui seront ensuite utilisées en production. « La CP Factory permet à l’usine école de Scharnhausen de faire un grand pas vers l’Industrie du futur », dit Klaus Zimmermann, responsable
Formations et Conseil de Festo Didactic Allemagne. « Nous attachons une grande importance au perfectionnement technologique, mais surtout à la qualification interdisciplinaire de nos collaborateurs. » Le travail au sein de l’usineécole fait que pour Juliane Körner également, l’Industrie 4.0 n’est plus une notion abstraite. Lorsqu’elle jette un coup d’œil pardessus l’épaule de ses collègues des métiers techniques, elle voit de ses propres yeux la forme que prendra la production du futur.
« Je suis impressionnée par la façon dont Festo fournit à ses collaborateurs et collaboratrices, audelà de la formation professionnelle, des opportunités d’apprentissage durant toute leur vie active. »Angela Merkel, chancelière de la République fédérale d'Allemagne, lors de sa visite de l'usine technologique de Scharnhausen le 10 mars 2016
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Créer des espaces de libertéOutils logiciels pour un gain de productivité
Des outils logiciels permettent aux entreprises de mobiliser, tout au long de la chaîne de création de valeur, des gains de productivité. L’important est d’avoir accès à des utilitaires d’assistance durant toutes les phases du projet. Festo s’appuie désormais sur le nouveau « Productivity Circle » subdivisé en huit phases pour satisfaire encore mieux à l’avenir les exigences des clients dans toutes les phases d’un projet.
Les huit phases du « Productivity Circle »
AssemblageChaque chose à sa place. Festo facilite l’assemblage de machines et d’installations par exemple avec des modèles de porteétiquette pour terminaux de distributeurs, des gabarits de perçage pour les découpes sur armoire de com mande et des instructions d’assemblage en de nombreuses langues. Le Portail Support fournit un accès rapide et simple à toutes les informations importantes.
Mise en serviceFesto Configuration Tool FCT est l’outil idéal pour paramétrer des systèmes d’axes, distributeurs proportionnels et caméras p. ex. Il assure la convivialité et une sécurité maximale lors de la configuration. Pour les questions en suspens, la bonne réponse est fournie rapidement par les onglets Expertise et Training du Portail Support, l’assistance technique téléphonique et la communauté de support.
ExploitationUn taux de rendement global (TRG) élevé et des temps d’immobilisation courts – la Festo Product Key au format DataMatrix permet d’identifier rapidement, facilement et fiablement le produit. Il suffit de scanner le code DataMatrix avec un portable et de transférer l’information par email.
ModernisationToujours être à la page. Pour les modernisations, la boutique en ligne présente immédiatement tous les nouveaux pro duits compatibles pouvant remplacer sans problème les anciens composants. Le calculateur de frais d’air comprimé permet d’évaluer en un tour de main les économies potentielles des applications. Il en résulte des espaces de liberté pour le financement.
Prise de contactPrésence sur toute la ligne. Dans le masque de recherche en ligne « Adresses des sites Festo dans le monde » vous trouvez toutes les adresses Festo. Vous pourrez également accéder rapidement à des informations par pays sur les partenaires commerciaux agréés.
ConceptionCompétence incorporée à des utilitaires. Avec la recherche de produit en fonction des caractéristiques, le produit souhaité est trouvé en un rien de temps. Par rapport à une recherche de produit classique, le processus est 2,5 fois plus rapide, voire 10 fois plus rapide avec les outils d’ingénierie Festo. Il en résulte des espaces de liberté par le temps gagné.
ÉtudesÉconomie systématique. La phase d’études représente en construction mécanique avec 25 à 30%, la plus grosse part du coût global de cycle de vie. Des données de CAO, outils/plugins de CAO, des programmes tels que FluidDraw® et les macros de schéma de circuit EPLAN ainsi que des bibliothèques de programme prédéfinies CODESYS provi ded by Festo réduisent nettement les frais du processus.
ApprovisionnementGestion des stocks rapide et confortable avec les ventes en ligne Festo et les nombreuses fonctions proposées telles que suivi des commandes, téléchargement des documents de commande et le Label Designer pour réaliser des étiquettes.
Pour plus d’informations sur les outils logiciels, voir www.festo.com/support
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Assemblage de connecteurs par servopresses et manipulateurs
Flexibilité et standardsPour réussir à intégrer de plus en plus de puissance sur la petite surface des circuits imprimés, les développeurs de connecteurs s’emploient à loger des contacts plus denses dans des connecteurs plus légers et plus petits. Pour assurer la qualité et la flexibilité, l’entreprise familiale britannique Harwin PLC mise sur l’automatisation Festo – avec le kit de servopresse YJKP et le système de manipulation compact YXMx.
Dynamique et précision : le système de manipulation compact YXMx assure le mouvement en XY des pièces sous la servopresse.
L es connecteurs de grande qualité Harwin sont souvent utilisés dans de rudes conditions d’environnement. C’est là qu’ils font la preuve
de leur fiabilité et de leur longévité. Ce ne sont donc pas seulement les clients de l’électronique grand public qui commandent les connecteurs Harwin, mais aussi des entreprises ayant besoin de connecteurs haut de gamme, comme l’aérospatiale ou le sport automobile et l’industrie automobile. Des températures de service extrêmes, comprises entre –65 °C et +150 °C ainsi que de fortes vibrations y sont souvent présentes. Il faut donc que les connecteurs répondent sans faille à des standards très rigoureux.
Standards rigoureuxLa réponse de Harwin aux exigences du marché a été le lancement de la série de connecteurs Gecko. Ces connecteurs d’avantgarde ont des broches espacées de 1,25 mm seulement et sont moitié moins encombrants et 75 % plus légers que les connecteurs MicroD. Grâce à la tenue de leur assemblage vissé, ils résistent sans dommage à d’innombrables embrochages et débrochages.
L’entreprise a constamment fait évoluer la fabrication des connecteurs Gecko d’un processus manuel à une solution hautement automatisée. Elle est ainsi en mesure de fabriquer des centaines de milliers de connecteurs par an, dans une large gamme de configurations allant de 4 à 50 contacts par connecteur et dans de nombreuses options de montage sur circuit imprimé.
Conception modulaireAfin de rendre plus efficace la production des connecteurs Gecko, Harwin a entrepris de développer une nouvelle ligne de fabrication flexible et hautement automatisée. Différentes configurations de connecteurs, par leur forme et leur taille, devaient pouvoir être fabriquées sur une même ligne d’assemblage. « Nous avons mis au point à cet effet avec Festo une approche modulaire », explique Paul McGuinness, chef de production chez Harwin.
Les rôles principaux sur les nouvelles lignes de production mises en place chez Harwin sont joués par le kit de servopresse YJKP et le système de manipulation compact YXMx Festo. Le système de manipulation assure le mouvement en XY des pièces sous la servopresse. Les opérations d’insertion et de pliage des broches de contact font intervenir le kit de servo presse, aux mouvements en Z aisément configurables en termes de position et de force.
Utilisation des mêmes composantsLe pilotage des actionneurs électriques et pneumatiques est assuré à tous les postes par une commande CECCX, associée à un terminal de distributeurs CPX/MPA. « Ces systèmes Festo permettent un maximum de standardisation et de modularisation, car ils utilisent toujours les mêmes composants. Ce qui simplifie la mise en service et la maintenance », explique McGuinness. L’une des lignes d’assemblage se compose de trois stations centrales – de l’insertion des broches de contact à leur pliage,
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« La conception modulaire mise au point avec Festo rend nos lignes d’assemblage évolutives. »Paul McGuinness, chef de production chez Harwin
Dans le kit de servopresse YJKP, tout provient d’un seul et même fournisseur : actionneur, commande et logiciel d’application.
Établissement de standards
Les nouvelles lignes d’assemblage de connecteurs électriques mises en place chez Harwin n’établissent pas seulement de hauts standards sur le plan technique : elles créent aussi une conception modulaire et échelonnable de l’automatisation. Les trois stations principales « Amenage des broches de contact dans le boîtier du connecteur », « Enfoncement des broches » et « Pliage des broches » sont basées sur des modules standard utilisant le plus possible les mêmes composants :
• Les trois stations ont une plaque de base identique.• Les mouvements des boîtiers des connecteurs sont assurés
par le système de manipulation compact YXMx.• Tous les actionneurs électriques et pneumatiques sont
pilotés par une commande CECCX, associée à un terminal de distributeurs CPX/MPA.
• Les stations d’enfoncement et de pliage sont basées sur le kit de servopresse YJKP.
Modularité : les trois stations de la ligne d’assemblage – insertion des broches de contact, enfoncement et pliage – conçues à partir de composants Festo standard.
Champ d’activité :Fabrication de connecteurs électriques et de composants mécaniques pour circuits imprimés
Tout sous contrôle dans le kit de servopresse YJKP : contrôleur CECCX et contrôleur de moteur CMMP, logiciel d’application compris.
en passant par l’enfoncement par presse. Dans la première station, les palettes porte-pièces reçoivent les pièces moulées des connecteurs et sont ensuite positionnées à l’aide du système de manipulation compact YXMx en vue de l’in sertion des broches de contact. Dans la deuxième station, la servopresse enfonce les broches de contact dans le boîtier du connecteur. Dans cette opération, la pince de précision Festo HGPT fixe la palette supportant les boîtiers des connecteurs.
Dynamique et précisionLa cinématique du portique bidimensionnel constituant le système de manipulation YXMx assure le placement dynamique et précis des composants sous l’outil de presse. Ceci fonctionne parfaitement grâce à la faible masse en mouvement.
Le kit de servopresse YJKP comprend un servomoteur à commande en boucle fermée, un axe mécanique, une commande de mouvement, une mesure de force et le logiciel d’application associé. Résultat : l’outil de la presse amène les broches de contact dans la bonne position, avec précision, en puissance et en douceur. Des fonctions d’évaluation intégrées au logiciel d’application, telles que définition des fenêtres ou contrôle d'effort, détectent si l’ajustement est bien dans les tolérances.
Modularité et sécurité
Le système de manipulation et le kit de servopresse sont aussi utilisés dans la dernière station pour plier avec précision les broches de contact à l’angle nécessaire. Le logiciel CoDeSys intégré à la commande CECCX permet de piloter en position et force le profil de la servopresse durant tout le cycle de travail.
Avec le logiciel d’application fourni, la programmation de la servopresse est on ne peut plus simple : on utilise une interface utilisateur graphique à commande intuitive. Le profil de la presse peut ainsi être adapté aux différentes variantes de connecteurs – sans connaissances particulières en programmation. Trois terminaux CPX associés à un terminal de distributeurs et pilotés par la commande maître CECCX via un bus CAN actionnent successivement les nombreux actionneurs et pinces électriques et pneumatiques. « La conception modulaire assure des coûts de production plus faibles et un plus haut niveau de fiabilité, précision, répétabilité et flexibilité », indique l’expert en automatisation M. McGuinness.
www.festo.com/yjkp www.festo.com/yxmx
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Couture de boutonnières à œillet avec les électrodistributeurs VUVG
Vite cousuesLes boutonnières sont la liaison à la fois fonctionnelle et visuelle entre les étoffes. En confection, peu de temps est accordé à leur réalisation. Le nouvel automate à boutonnières 581 Dürkopp Adler les exécute à grande vitesse. Avec les électrodistributeurs à faible encombrement VUVG Festo, il ne met pas plus de quatre secondes par boutonnière.
C hez Dürkopp Adler, innovation et tradition cohabitent. La première machine à coudre conçue par Dürkopp date de 1861. Au cours
des vingt années qui suivirent, la ville de Bielefeld est devenue l’un des principaux sites de l’industrie des machines à coudre en Allemagne. En 1880, on compte 19 entreprises de ce secteur à Bielefeld. Parmi elles Dürkopp Adler. Aujourd’hui, l’entreprise arrive au tout premier rang du marché des machines à coudre et automates de couture disposant d’un réseau mondial de distribution et d’après-vente.
Les automates de couture Dürkopp Adler sont bien plus que de simples machines à coudre. Les automates de haute technologie sont équipés d’une technique de commande moderne, de plusieurs guidefils et systèmes de coupe automatiques qui entaillent le tissu à la vitesse de l’éclair une fois la forme de la boutonnière cousue. La forme et la longueur des boutonnières se règlent simplement sur le panneau de commande de la machine. L’automate à boutonnières à œillet 581 haut de gamme est équipé d’un système de coupe multiflexible permettant d’entailler différentes boutonnières sans changement de lame. Les électrodistributeurs VUVG Festo constituent un élément important de cet automate de couture ultramoderne. Ils sont la base d’une manipulation particulièrement rapide et du traitement précis du tissu en un cycle de moins de quatre secondes dans la variante la plus rapide, lors de la production de jeans.
Sur la base du partenariatDans le domaine de la pneumatique, Festo fait depuis de nombreuses années partie des principaux partenaires de Dürkopp Adler. La grande qualité et les performances des électrodistributeurs VUVG ont incité, il y a près de deux ans, le constructeur de machines à coudre à intensifier la coopération dans le cadre de la reconception de l’automate à boutonnières à œillet à double point de chaînette 581. La série d’électrodistributeurs VUVG a séduit
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« Notre automate pour boutonnières à œillet à double point de chaînette 581, doté de technologie Festo, est l’automate de ce type le plus rapide au monde. »Markus Richter, responsable Développement Dürkopp Adler
Compact, rapide et flexible : l’électrodistributeur VUVG a réduit les temps de cycle de près d’une seconde.
entre autres par sa grande variété. De conception modulaire et utilisables aussi bien sous forme de terminal de distributeurs qu’individuellement, les électrodistributeurs se distinguent par leur puissance et des temps de réponses courts malgré un faible encombrement. Un autre argument de poids pour le choix de Festo comme partenaire technologique a été la bonne disponibilité de pièces de rechange sur le marché mondial.
Festo et Dürkopp Adler ont déjà profité, en tant que partenaires technologiques innovants et fournisseurs haut de gamme, de cette coopération plus étroite. C’est ainsi que les exigences accrues de la confection en ExtrêmeOrient dues à une humidité relative élevée ont conduit à réaliser les électrodistributeurs VUVG en degré de protection IP65.
Rapidité et puissanceLors de l’exploitation des automates de couture industriels, la haute densité énergétique de la pneumatique est un atout. Outre un gain de vitesse, la force importante de la pneumatique assure des coupes propres. Les lames, poinçons et blocs de coupe entaillent en une fraction de seconde les étoffes les plus résistantes. Grâce à leur faible encombrement et haut débit, les électrodistributeurs VUVG sont intégrables non seulement dans les nouveaux mais aussi dans les anciens
modèles d’automate de couture. Sur les automates à boutonnières à œillet à double point de chaînette 581, les électro- distributeurs de type VUVG com mandent toutes les fonctions pneumatiques. Notamment la fonction de coupe et poinçonnage pour entailler l’étoffe ainsi que, selon la taille et la nature de la bouton nière, le réglage du dispositif de coupe/poinçonnage proprement dit. Sont également commandés par la pneumatique l’étalement et le serrage de l’étoffe avant la couture de la boutonnière. Un autre dispositif de serrage bloque l’étoffe après achèvement de la boutonnière et la tire légèrement vers l’avant pour section ner le fil. Un vérin pneumatique désactive ensuite la tension du fil.
Bonnes perspectivesLe nouvel automate pour boutonnières à œillet à double point de chaînette 581 est, selon Dürkopp Adler, l’automate de ce type le plus rapide du monde. Plus le matériel est rapide, plus le client en tire profit d’où un avantage concurrentiel pour l’entreprise. Le degré d’automati sation croissant dans l’industrie de la couture offre également aux entreprises de confection de l’espace européen des perspectives prometteuses de « relocalisation » de la production. Car le hightech made in Germany est utilisé à 90 pour cent sur le marché de la confection d’ExtrêmeOrient.
Dürkopp Adler entrevoit également de bonnes perspectives dans la poursuite de la coopération avec Festo. Il est d’ailleurs prévu de la renforcer à l’avenir. L’électrodistributeur VUVG-...-S à fonctions ciblées qui vient d’être développé y joue un rôle important. Notamment dans la production d’automates de couture à variété de fonctions réduite, le VUVG-...-S qui se focalise sur des fonctions essentielles, entraîne une réduction de coût décisive.
www.festo.com/vuvg
Dürkopp Adler AGPotsdamer Straße 190 33719 BielefeldAllemagnewww.duerkoppadler.com Champ d’activité : développement et production de machines à coudre modernes
Un condensé de puissance
Compacité, débit élevé et faible coût : l’électrodistributeur VUVG est idéal pour l’assemblage de petites pièces, l’électronique, l’industrie agroalimentaire ou encore l’emballage. L’électrodistributeur VUVG, à commande électrique et pneumatique, est utilisable seul et sur terminal de distributeurs. Il se distingue par une empreinte optimisée avec un excellent rapport taille/puissance. Compact, réalisé en aluminium léger, le VUVG permet de gagner de la place sur l’équipement et d’en réduire le poids. Sa technologie 10 bar implique des cycles plus courts, des tailles de vérin réduites et une plus grande densité d’énergie. Le principe à cartouche breveté contribue à la longévité et la fiabilité de l’électrodistributeur VUVG.
Entretien entre experts en automatisation : le responsable Developpement de Dürkopp Adler, Markus Richter (au centre) et l’ingénieur de développement Artur Hinkelmann (à gauche) avec Viktor Peters, conseiller en technique d’automatisation Festo.
Électrodistributeur VUVG
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L es résines de surmoulage, constituées d’un ou de plusieurs composants, mettent les composants électroniques sophistiqués à l’abri
de pollutions et de l’humidité. Leur dépôt automatisé exige une technique de dosage précise et fiable. La société bdtronic GmbH, sise à Weikersheim au Bade- Wurtemberg, fait partie des premiers fournisseurs mondiaux de systèmes de dosage ; elle propose des systèmes d’automatisation complets pour l’assemblage et la production de composants électroniques. Dans un projet phare, réalisé en collaboration avec Festo, l’entreprise a complété ellemême sa gamme de produits. Le nouveau minidis de bdtronic dont le cœur est le système de manipulation compact YXMx, ouvre un nouveau champ d’application dans le domaine du traitement frontal de produits électroniques et de télécommunication. Le contrôleur CECCX intégré autorisant des trajectoires incurvées, il permet même de réaliser des motifs de surmoulage complexes. Conçue comme application de table flexible et peu encombrante, la nouvelle solution complète Festo permet de réaliser des miniséries à faible coût.
Les capteurs d’aide au stationnement, smartphones, brosses à dents électriques et autres composants électroniques sensibles doivent être protégés des influences indésirables. C’est ce qu’assurent des résines de surmoulage spéciales. L’équipement de table minidis de bdtronic permet de réaliser des dosages hautement précis dans un espace minimal – grâce aussi au système de manipulation compact YXMx Festo.
Trajectoire préciseDosage de résines de surmoulage
Précise et flexible : L’application de table minidis dépose, grâce à un système de manipulation compact YXMx et une commande interpolée CECC-X, de fins cordons de colle.
Précision et sécuritéLe microdoseur avec minidis est utilisé pour les semiconducteurs et platines équipant les composants électroniques dans les domaines automobiles ainsi qu’en technologie médicale et sur smartphones. Le mini-dis traite des matières à un ou deux composants, à base de résine époxy, polyamide, acry lique ou de silicone et des pâtes à souder en doses de l’ordre du µl. Plusieurs milliers de matières de surmoulage différentes sont ainsi mises en œuvre dans le monde entier.Deux critères sont essentiels pour la tech
nologie du dosage : la précision et la fiabilité. C’est pourquoi bdtronic travaille en étroite collaboration avec les experts de ses clients. À chaque projet, l’interaction des résines, de la technique de dosage et des composants à traiter fait l’objet d’essais poussés au sein du laboratoire d’application de l’entreprise. L’un des défis majeurs du processus de dosage est la préparation des résines de surmoulage. Il faut d’abord les homogénéiser puis les mettre sous vide. Ceci permet d’éliminer les inclusions d’air les plus infimes.
Flexible et compactL’un des principaux critères de choix d’un système de manipulation pour le dosage est pour bdtronic la commande interpolée des actionneurs qui permet de décrire des trajectoires incurvées et offre une grande flexibilité dans la réalisation des contours. C’est le seul moyen de déposer des points précis, de tracer des cordons en finesse et de couler dans la résine des pièces de différentes formes. Dans la nouvelle application de table, ce critère est satisfait par la mise en œuvre du contrôleur Festo CECCX SoftMotion.
Le langage de programmation CODESYS que les ingénieurs de bdtronic utilisent déjà depuis des années, y a joué un rôle clé. Le CECCX étant intégrable via CODESYS, il a pu être incorporé en un temps record à la famille de composants de l’entreprise. Viennent s’y ajouter la simplicité de lecture et la rapidité de traitement des données de CAO.
« Avec le système de manipulation compact Festo nous obtenons un système complet comprenant cinématique, commande et logiciel d’un seul fournisseur. Cela nous épargne du travail et nous fait gagner du temps. »André Hellinger, chef du Developpement technologie de dosage, chez bdtronic
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bdtronic GmbHAhornweg 497990 WeikersheimAllemagnewww.bdtronic.de Champ d’activité :Fabrication de solutions complètes dans les domaines dosage, prétraitement de plasma, matage à chaud, technologie d’imprégnation et automatisation de process
(A) Tous azimuts : Le portique bidimensionnel compact couvre un espace de travail maximal. Il est en mesure d'accéder à n’importe quel point de l’espace de travail.
(B) La compacité du manipulateur n’a d’égale que celle de l’armoire de commande avec le contrôleur CECCX (en haut à droite), le terminal de distributeurs VUVG (en bas à gauche) et l’unité de conditionnement de la série MS (en bas à droite).
Grâce à ses dimensions compactes, le contrôleur s’insère parfaitement dans le portique bidimensionnel EXCM30 qui offre de nombreuses fonctionnalités sur un espace réduit pour des charges utiles jusqu’à 3 kg. Le portique couvre un espace de travail maximal. Il est en mesure d'accéder à n’importe quel point de l’espace de travail.
Parfaitement adaptéFesto a conçu ses systèmes de manipulation compacts sous forme de kits de composants standard parfaitement adaptés les uns aux autres. Le minidis de bdtronic comprend une cinématique équipée d’un portique bidimensionnel EXCM30, complété par un axe Z EGSK, et d’un contrôleur CECC-X. Un logiciel
facilitant la programmation et la mise en service fait en outre partie intégrante de la solution complète Festo. La mise à disposition de nombreuses fonctions sur un espace minimal évite à la fois le sousdimensionnement et le surdimensionnement du système. Le logiciel de commande basé sur CODESYS offre les principales fonctions de base pour la programmation de trajectoires sans exiger de profondes connaissances en programmation. Les interfaces du contrôleur permettent l’intégration de caméras USB compactes ainsi que de capteurs, actionneurs et distributeurs. Le tout se traduit par une grande efficience, d’importants gains de temps et une réduction des coûts.
www.festo.com/hgo www.festo.com/cecc
(A)
(B)
Cinématique, commande et logiciel en kit
Le système de manipulation compact, conçu pour déplacer des pièces ou des outils, permet aux cons-tructeurs de machines et systèmes de production de composants électroniques et de petits matériels de réduire nettement leurs coûts d’ingénierie. Il leur fournit, grâce à des composants standard, un système à un prix avantageux. Des blocs fonctionnels prédéfinis de la bibliothèque logicielle et la programmation intuitive des applications sur séquenceur en simplifient la programmation.
Le kit système Festo est constitué de composants et fonctions harmonisés, issus d’un même fournisseur. Ces composants permettent de réaliser facilement des systèmes complets, constitués de la cinématique, de la commande et même du logiciel. De tels systèmes génèrent de tout nouveaux potentiels d’économie. Les constructeurs de machines et de systèmes peuvent ainsi mieux se concentrer sur leur cœur de métier.
Les blocs fonctionnels prédéfinis de la bibliothèque Handling Motion Lib simplifient et raccourcissent la programmation et la mise en service. Les fonctions suivantes sont réalisables : paramétrage en relation avec le système cinématique connecté, prise de référence et mode « Jog » du système cinématique, interfaces de communication définies pour communiquer avec des systèmes hôtes, gestion des fichiers et système de notification et prise en charge des erreurs et pilotage séquentiel.
Compris dans le kit système : le contrôleur compact CECC-X. Il permet de réaliser de nombreuses fonctions dans un espace minimal. Il comprend de nombreuses interfaces prédéfinies vers un système de commande superviseur – notamment aussi une interface OPC-UA pour Industrie 4.0.
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Manipulation précise de substances visqueuses
Préparation d’échantillons automatisée
Les laboratoires chimiques, pétrochimiques, pharmaceutiques ou agroalimentaires misent de plus en plus sur l’automatisation de la préparation des échantillons. Le processeur modulaire d’échantillons, un développement du constructeur d’équipements de laboratoire Anton Paar, en fournit une solution fiable qui met en œuvre des axes électriques et systèmes de commande Festo.
L es avantages de l’automatisation de laboratoire sont manifestes : elle exempte les préparateurs des activités répétitives et monotones
mais aussi de la manipulation de substances dangereuses. Elle permet de travailler 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7, améliore la qualité, répétabilité et traçabilité des échantillons. Mais le plus important pour la plupart des laboratoires : l’automatisation se traduit non seulement par un gain de temps et une réduction des coûts, mais elle garantit aussi un processus d’analyse sans erreur et des résultats justes.
Plateforme de paillasse compacteLe processeur modulaire d’échantillons est un matériel de préparation des échantillons par exemple pour les analyses chromatographiques à gros débits d’échantillons de quelques millilitres à une centaine de millilitres pour la pétrochimie, l’agroalimentaire ou la parfumerie. Grâce à sa compacité, la « plateforme de paillasse » prépare des échantillons dont on souhaite analyser la teneur en eau, la densité, la viscosité, les matières en suspension ou le pH par exemple.
« Nous automatisons ainsi des travaux manuels coûteux tels que le pipetage, le prélèvement d’échantillons, le dosage et la pesée dans une large plage de volumes et pour de nombreux types d’échantillons » explique le chef de projet Markus Schöllauf du département Automatisation et Robotique chez Anton Paar. Ceci permet de garantir des volumes, concentrations et mélanges corrects. Le processeur modulaire d’échantillons peut être réalisé pour des liquides ou solides comme équipement de table ou être intégré dans des solutions d’automatisation complètes.
Pipetage précisDes portiques de manipulation compacts équipés d’axes électriques Festo – le vérin DGEA pour l’axe X et le vérin EGSK pour l’axe Y, entraînés par des moteurs de type EMMS-ST – assurent des opérations de pipetage précises. Lorsqu’une opération de pipetage est achevée, un vérin pneumatique AEN Festo éjecte la pipette usagée dans un compartiment à déchets.
Un second système de manipulation, équipé des mêmes axes, prélève les tubes des porteéchantillons et les pose sur
l’unité de pesée. Des pipettes y injectent dans les tubes d’échantillons le volume exact de la substance à analyser. Le tube d’échantillon est ensuite maintenu par le portique de manipulation audessus d’un scanner pour identifier l’échantillon grâce au code Datamatrix. Ce lecteur de codebarres intégré assure la traçabilité des échantillons pendant toute la durée de la préparation. À la fin du processus, l’échantillon est replacé dans le support.
Solution complète testée« Festo ne nous a pas seulement fourni les axes, mais une solution système complète incluant une commande CODESYS CECC » précise le chef de projet M. Schöllauf à propos de la collaboration avec Festo et ajoute : « C’est d’ailleurs ce qui nous a permis de tenir le très court délai de développement de quatre mois. » Nous avons ainsi également pu programmer les deux portiques de manipulation de sorte à éviter toute collision bien qu’ils partagent le même espace de travail. Tout a aussi été contrôlé et testé par Festo avant la livraison. Le développement de la tête de dosage n’a pas non plus été une
Pipetage précis : c’est ce qu’assurent des portiques de manipulation compacts équipés d’axes électriques Festo.
Champ d’activité :Développement et fabrication d’équipements de laboratoire de précision, de technologies de mesure de process de haute précision et de solutions d’automatisation et robotiques sur mesure
mince affaire. C’est ici qu’interviennent les vannes VODA. Les vannes de process sont des vannes à diaphragme à commande directe. Le dosage du liquide à transférer est plus ou moins important en fonction de la pression définie. La pression d’ouverture de la vanne est déterminée par le tarage et la flexibilité de la membrane. Cette méthode garantit un dosage très précis du fluide transporté.
Sécurité dans le monde entierIl s’agit finalement de répartir les échantillons au millilitre près dans les tubes. « Au cours de ce projet partiel, les ingénieurs du département Festo Technologie médicale et Automatisation de laboratoire, ont donné la preuve de leur experti
Plateforme de paillasse compacte : le processeur modulaire d’échantillons peut être réalisé pour des liquides ou solides comme équipement de table ou être intégré dans des solutions d’automatisation complètes.
« Dès les premières esquisses de CAO, nous avons réalisé l’équipement en étroite collaboration avec notre partenaire système Festo. »Markus Schöllauf, Chef de projet département automatisation et robotique chez Anton Paar
se mais aussi de leur grand engagement » poursuit Schöllauf. Ceci met en confiance pour les futurs projets, rajoute le chef de projet, tout comme le fait que les produits, solutions et services Festo sont rapidement disponibles en tout point du globe. Il s’agit là aussi d’un critère important pour une entreprise telle qu’Anton Paar qui souhaite commercialiser son processeur modulaire d’échantillons dans le monde entier.
www.festo.com/labor
LED it be Manipulateurs prêtsàintégrer dans la production de phares
Projecteur full LED à fonction matricielle – exploite au mieux la lumière, sans éblouir.
Des vérins roto-linéaires DSL tirent sur le module d’éclairage pour en vérifier la bonne fixation.
Un manipulateur livré prêt-à-monter assure le dépôt régulier d’une pâte thermoconductrice à 2 composants.
Autriche // Le constructeur autrichien d’équipements de production Vescon a développé pour l’usine de l’équipementier automobile slovaque ZKW Group, une solution pour la production des projecteurs principaux full LED. Il s’agit d’un module d’éclairage LED qui, par la disposition « matricielle » des LED et la possibilité de mettre en code certains segments de LED, évite d’éblouir les autres usagers de la route tout en assurant un éclairage optimal de la voie.
Lors de la conception, il a fallu prendre en compte des processus tels que le difficile dépôt d’une pâte thermoconductrice à deux composants. La pâte thermoconductrice est nécessaire ici pour pouvoir évacuer la chaleur que produisent les puissantes LED. Il faut s’assurer que la bonne dose de pâte thermoconductrice a bien été appliquée sur toutes les surfaces voulues. Un second défi à relever par l’équipement d’assemblage des projecteurs a été le matage à chaud. Ce dernier consiste à déformer un dôme de plastique à une température précise pour former une tête de rivet.
L’application de la pâte thermoconductrice est assurée par un manipulateur Festo à trois axes. Il est réalisé autour de deux axes à courroie crantée de type EGC. L’axe Y est un axe pour charges lourdes, doté d’un double guidage robuste. Un chariot électrique EGSL se charge de la mobilité selon l’axe Z. Tous les axes sont équipés de kits de servoentraînement. Le pilotage est assuré par des contrôleurs de moteur de type CMMP. L’opérateur dépose le dissipateur de chaleur sur le poste, la pâte thermoconductrice étant déposée automatiquement sur les deux faces par le manipulateur Festo. Le système de dosage des 2 composants est amené exactement à l’endroit voulu suivant la bonne trajectoire. Le second manipulateur assure le mouvement des outils de matage. Les outils de matage montés sur le manipulateur sont positionnés en fin de trajectoire par des vérins ADN commandés par VTUG. Les deux manipulateurs sont conçus, construits et livrés par Festo en tant que sous-système, documentation comprise.
www.vescon.at
2017 trends in automationFesto international 42 – 43
Bien enveloppé Emballage automatique en film étirable
La banderoleuse atteint une cadence élevée et optimise la consommation de film étirable.
La plateforme d’automatisation CPX est un élément important de la banderoleuse Movitec. Elle connecte aisément, rapidement, en souplesse et sans discontinuité les chaînes de commande pneumatiques et électriques à tous les concepts d’automatisation et standards propriétaires.
Espagne // Movitec Wrapping Systems, implanté à Lleida en Espagne, est spécialisé dans la construction de machines de banderolage et d’emballage automatiques avec plateau tournant pour banderoler les charges de palette avec du film étirable. Le modèle de banderoleuse le plus rapide enveloppe automatiquement 160 charges par heure. Le film étirable empêche les produits banderolés de se renverser et les protège de l’humidité et de la poussière lors du transport et du stockage. La machine optimise par ailleurs la consommation de film, c.-à-d. que l’on économise jusqu’à 10 % de film par rapport au banderolage manuel.
Les banderoleuses à plateau tournant se distinguent par une construction stable à quatre colonnes. La charge est centrée sur un plateau. La bobine est montée sur le plateau tournant et tourne en cercles concentriques à plus de 40 tours/min jusqu’à ce que le banderolage soit achevé. La conception de l’installation permet, malgré la grande vitesse, de réaliser une nette économie d’énergie. L’installation est équipée d’une plateforme d’automatisation CPX, de divers vérins pneumatiques et d’une unité de conditionnement de l’air comprimé.
www.movitecws.com
La bonne cadenceSolutions de marquage et de codification
Machine LOGITRON 430 pour une dépose d’étiquette à haute cadence
Axe électrique EGSL (avec capot) flexibilité, rapidité et dynamique
France // Ségépar est une entreprise Française spécialisée dans les solutions de marquage et de codification pour les produits, cartons et palettes. Ses machines robustes et modulaires ont fait et continuent de faire leur preuve auprès de grands groupes agro-alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques. Ces systèmes d’identification sont supervisés à chaque étape par un logiciel de traçabilité Logisoft et Logitrace.
Les industriels de l’agroalimentaire, notamment de l’embouteillage, souhaitent actuellement intégrer une solution d’étiquetage à haute cadence de leurs colis, packs et fardeaux. Le savoir-faire de Ségépar, et tout particulièrement la machine LOGITRON 430 assurent une dépose d’étiquette à haute cadence sur la face avant de packs en mouvement. L’objectif était d’atteindre une dynamique élevée en conservant une maîtrise du mouvement dans un encombrement réduit.
Pour répondre à ces exigences, Festo a proposé une solution avec un axe électrique EGSL qui allie rapidité, flexibilité et dynamique, avec des accélérations jusqu’à 20 m/s². L’intégration facile du contrôleur de moteur CMMP-AS a également été un plus. Au final, les cadences atteintes permettent de déposer jusqu’à 130 étiquettes par minute en latéral et 70 sur face avant sans retournement du produit.
« Le partenariat entre Festo et Ségépar est historique. L’accompagnement sur le choix des solutions et la qualité du support technique sont des facteurs déterminants. Les gains en coûts de fonctionnement obtenus grâce aux cadences atteintes ainsi que les gains énergétiques de la solution proposée nous ont convaincu. » explique MarieJeanne Laurens, dirigeante de Ségépar.
www.segepar.com
2017 trends in automationFesto international 44 – 45
Australian pieMouler, couper et tasser sur une seule machine
Livrée prête-à-monter : l’armoire de commande avec terminal de distributeurs MPA et unité de conditionnement MS4.
Grâce à l'IHM CDPX, la maintenance des machines peut s’effectuer à distance depuis l’usine située en Australie.
Australie // Farcie de haché ou de morceaux de viande, la « pie » ou tourte figure tout en haut des plats préférés en Australie. Pour répondre à la forte demande, Lindsay Pie Making Equipment (LPME), de New South Wales, a conçu voici plus de 30 ans une machine de production. Aujourd’hui, des machines de la marque « Simple Simon » de LPME fabriquent des pies bien au-delà des frontières de l’Australie, aux États-Unis, au Canada, au Proche-Orient, en Afrique et en Asie.
L’entreprise est parvenue à faire un grand pas en avant en termes d’innovation en utilisant sur la machine l'IHM CDPX Festo, permettant ainsi à LPME de passer de l’analogique au numérique pour la commande de la machine. Outre la nette réduction des dimensions de l’armoire et l’optimisation de la commande, la conception de la machine a également été optimisée. Toute une série de composants Festo, tels que le vérin de guidage Clean Design DGRF pour le moulage, la coupe et le tassage ainsi que la vanne de sécurité MS6SV, assurent un maximum de productivité.
www.simplesimon.com.au
Nouveau : caractéristiques
ciblées
La qualité Festo à prix optimal
VUVS-...-S, pour la robustesse.VUVG-...-S, pour la compacité.Deux distributeurs aux caractéristiques ciblées sur vos tâches quotidiennes.Faisant tous deux partie des « stars de la pneumatique » et donc à un prix optimal, disponibles dans le monde entier.
La carapace flexible des serpents Les serpents sont par excellence un exemple de flexibilité – dans leur capacité d’adaptation et dans leurs mouvements. Leur corps, sans membres, est toutefois exposé à des frottements constants. Or la peau d’un serpent doit tenir deux à trois mois avant que n’intervienne la mue. Et c’est précisément ce qui intéressait les chercheurs de l’université Christian Albrechts de Kiel : la peau de serpent en tant que modèle de matériaux à faible usure. Les scientifiques ont donc étudié la peau de quatre espèces de serpents vivant dans des habitats totalement différents.
Ils ont découvert que même si la peau de serpent est plus ou moins épaisse et a une structure différente d’une espèce à l’autre, il y a un point commun important : toutes les peaux sont rigides et dures à l’extérieur et deviennent molles et flexibles vers l’intérieur. Un matériau présentant une transition d’une face extérieure rigide à une face inférieure plus flexible peut ainsi répartir la force agissante sur une surface plus grande. Et c’est précisément cette combinaison de dur et mou qui crée la « carapace flexible ». Le système de frottement de la peau de serpent est un modèle important utilisé dans la recherche bionique pratiquée à l’université de Kiel pour développer de nouveaux matériaux et optimiser les matériaux existants.
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