FAIRE DU FUTUR UNE RÉALITÉ

EDITION 3 | 2018

Scannez ce QR code pour consulter notre blog

www.751.rexroth

FOCUS08 Stephan Beyer nous explique en quoi la fabrication additive est un nouveau pas vers l’Usine du futur10 Découvrez l’approche chinoise concernant les derniers développements technologiques12 Comment les véhicules guidés autonomes participent à la transformation des usines : interview de Thomas Fechner

TECHNOLOGIES EN MOUVEMENT

FAIRE DU FUTUR UNE RÉALITÉ

02 I Chiffres EDITION 3 I 2018

3 000 À 6 000 EXPÉDIÉES CHAQUE JOUR

Lu et APPRÉCIÉ DANS 42 PAYS

80% du développement réalisé en une semaine

Jusqu’à 75 axes linéaires en mouvement

5 ÉTAPES pour raccourcir les délais de mise sur le marché

RÉDUIT de 75%

D’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE

par rapport aux systèmes à pression constante

Gain de 40 000Environ80%

PORTE-FUSIBLES ASSEMBLÉS PAR JOUR

Un aperçu en quelques chiffres clés du contenu de votre magazine 7:51CHIFFRES

Volume d’huile

PIÈCES

Chères lectrices, chers lecteurs

Le progrès est partout autour de nous, mais notre quotidien sur-occupé ne nous permet pas toujours de le voir. Notre magazine et notre blog 751.rexroth nous donnent l’opportunité de faire une pause pour pleinement prendre conscience des changements qui s’opèrent dans notre environnement.

L’impression 3D en est un parfait exemple : du prototypage rapide à l’ingénierie inversée, les avancées de la fabrication additive révolutionnent déjà l’activité des industriels de nombreux secteurs.

Dans ce numéro, Jingsong Ouyang nous apporte aussi son point de vue sur les progrès technologiques en Chine, tandis que Thomas Fechner nous parle des véhicules guidés autonomes (AGV) et de leur place dans l’Usine du futur.

J’espère que vous trouverez le temps de vous arrêter un instant sur ce magazine pour découvrir comment évoluent nos différentes technologies et quel rôle essentiel chacun d’entre nous joue dans cette transformation.

Bonne lecture !

Dr. Marc Wucherer Membre du directoire de Bosch Rexroth AG

LE MOT DE MARC

Editorial I 03

0618

20

Innovation

28 GESTION ÉLECTRONIQUE DE TRANSMISSION

Retour d’expérience d’un constructeur d’engins mobiles.

Sécurité

30 UN SIMULATEUR POUR VOITURE AUTONOME

Renault se prépare à inaugurer un centre de simulation spécialement conçu pour tester des véhicules autonomes.

Performances

32 DES SOLUTIONS QUI TRANCHENT PAR LEUR EFFICACITÉ

L’hydraulique intelligente repousse les limites de la performance dans le secteur de la transformation et de la manipulation du bois.

Repères

34 NOUVEAU BANC DE TEST POUR LE FERROVIAIRE

35 DU TEMPS POUR LES AUTRES

Tendances

06 L’AVENIR COMMENCE ICI ET DEMAIN COMMENCE AUJOURD’HUILa technologie du futur est déjà une réalité.

IMPRESSION 3D : L’AVENIR DES PROCESSUS DE PRODUCTIONStephan Beyer, directeur de BigRep, évoque les dernières avancées de la fabrication additive.

L’INDUSTRIE 4.0 EN CHINEDécouvrez les dernières avancées technologiques en Chine avec Jingsong Ouyang.

ÇA BOUGE DANS LES USINESLes véhicules guidés autonomes, la partie la plus visible de la production automatisée.

Consulter notre blog

Sur certaines pages de cette édition figure un QR code.Scannez-le pour accéder à plus d’informations sur le sujetchoisi. Il vous suffit de télécharger l’appli sur votre téléphone.

Sommaire I 05

26

Digitalisationdes systèmes de

mouvement linéaire

15Expertise

15 L’USINE FLEXIBLELa chaîne de production devient plus intelligente grâce au système de transfert flexible FTS.

Prospective

16 APPORTER L’INTELLIGENCE EN PERIPHERIE DE RESEAU

Rendre les usines vraiment intelligentes.

18 L’AVENIR DE L’HYDRAULIQUE EST EN MARCHE

Une nouvelle approche de la génération de puissance.

20 L’EFFICACITÉ EN LIGNE DE MIRE

Une capacité de production impressionnante grâce à ActiveMover.

22 VERS PLUS DE TRANSPARENCE DANS LA GESTION DES ENTREPÔTS

La plateforme interactive qui offre plus de transparence que jamais.

24 LE PARTENARIAT, MOTEUR DE PERFORMANCE

La puissance et l’importance du partage de connaissances dans l’Industrie 4.0.

Innovation

26 VOYAGE DANS LE FUTUR DU MOUVEMENT LINÉAIRE

La digitalisation des systèmes de mouvement linéaire en 5 points clés.

SOMMAIRE04 I Sommaire EDITION 3 I 2018

24

30

28

COM MENCEDEMAIN

06 I Tendances EDITION 3 I 2018

COM MENCE Tendances I 07

L’Usine du Futur se construit chaque jour un peu plus, estompant toujours plus la frontière entre la réalité d’aujourd’hui et les solutions de demain.

Il suffit d’évoquer le projet ARENA2036 pour constater les progrès actuellement réalisés dans l’industrie automobile. Ce programme de recherche explore les nouvelles avancées en matière de conception et d’ingénierie automobile, mais aussi les progrès associés à des projets techniques de plus grande envergure.

Lire l’entretien complet sur notre blog

Tendances I 09

3D:Q5 Pouvez-vous nous donner un exemple

d’application pour illustrer l’évolution de l’Usine du futur ?

SB La fabrication de pièces détachées est un exemple typique. Grâce à l’impression 3D, une compagnie aérienne ou un opérateur ferroviaire pourra rapidement produire 10 à 15 % des pièces détachées dont il a besoin, rapidement et à moindre coût. Aujourd’hui, par exemple, un constructeur automobile utilise déjà nos imprimantes pour fabriquer les appuie-tête d’anciens modèles de voitures dont la production n’est plus suivie.

Q6 BigRep construit les plus grandes imprimantes 3D au monde. Hormis le fait de pouvoir fabriquer des produits plus volumineux, leur taille offre-t-elle d’autres avantages ?

SB Oui, il existe d’autres avantages. Le plus important d’entre eux étant que seules les imprimantes 3D grand format peuvent répondre aux exigences industrielles. Une imprimante grand format est plus flexible car elle peut travailler à plus haute température et permet ainsi d’utiliser une plus large palette de filaments. Elle est plus fiable, plus rapide, plus précise et offre une meilleure répétabilité de l’impression, grâce aux nouveaux systèmes de contrôle de l’extrudeuse. Tous ces facteurs en font une solution plus rentable que des imprimantes plus petites.

Q7 Vous comptez parmi vos clients de grands constructeurs automobiles et sociétés d’ingénierie. Pensez-vous que d’autres marchés pourraient être intéressés par les imprimantes 3D BigRep ?

SB Tous les secteurs qui font appel au prototypage rapide et à la construction de pièces détachées ou de petits composants se tourneront vers l’impression 3D. C’est notamment le cas de la science et de la recherche, et de l’ingénierie médicale (prothèses), entre autres.

DES PROCESSUS DE PRODUCTION

IMPRESSIONStephan Beyer, président de BigRep GmbH, leader de l’impression 3D grand format, nous parle des dernières avancées de la fabrication additive.


3D:Q1 La fabrication additive et l’impression

3D suscitent beaucoup d’intérêt. Quels avantages concrets peuvent-elles offrir en production ?

SB Elle sont déjà intégrées dans les processus de nombreux fabricants, pour le prototypage rapide, la rétroconception ou la production de pièces détachées. Mais ce n’est qu’un avant-goût du potentiel de la fabrication additive, qui est en train de révolutionner le secteur de la production. C’est l’une des ruptures technologiques les plus fascinantes du XXIe siècle. En 2025, les entreprises pourront vraiment faire de la « mass customization » et de la consolidation de pièces, livrer des pièces détachées plus rapidement avec moins de stock et en limitant les pertes de matériaux.

Q2 Et sur le plan économique, quels seront leurs principaux avantages ?

SB C’est en redéfinissant la supply chain que l’impression 3D va générer des bénéfices économiques évidents. Pour les fabricants, elle est synonyme de réduction des investissements, de levée des barrières à l’entrée sur certains marchés, de mise sur le marché plus rapide, mais aussi d’augmentation de la performance et de la valeur des pièces.

Q3 Vous venez de présenter une imprimante qui va devenir la nouvelle référence dans le secteur. En quoi est-elle si particulière ?

SB À travers notre partenariat de développement avec Bosch Rexroth nous ouvrons la voie à une nouvelle dimension de la fabrication additive. Notre nouvelle imprimante 3D BigRep PRO la place au rang des technologies de production industrielle grâce à une CN et des entraînements Rexroth de pointe. Désormais, l’imprimante 3D est intégrée à un processus digital continu qui s’étend sur toute la chaîne de valeur. Cette nouvelle machine,

combinée avec de nouveaux matériaux particulièrement performants, fera de l’impression 3D l’une des forces motrices de l’Usine du futur.

Q4 L’Usine du futur ne se résume pas aux technologies de production. Quelle évolution envisagez-vous pour la fabrication additive dans cette transformation globale ? Faudra-t-il collaborer plus largement avec les fabricants de composants, les développeurs de logiciels, les organismes de normalisation, et d’autres ?

SB Absolument. La collaboration est indispensable pour favoriser l’innovation technologique. Un secteur innovant se caractérise généralement par différents signes : l’échange et le transfert de savoir-faire, une grande réactivité, un degré élevé de personnalisation de l’innovation, et l’interdisciplinarité. La fabrication additive réunit tous ces paramètres. Elle va devenir un puissant moteur de collaboration dans tous les secteurs.

Travailler avec des entreprises qui proposent différents types de compétences est crucial. C’est pourquoi nous avons rejoint le réseau DMRC (Direct Manufacturing Research Center) de l’Université de Paderborn, où de grandes entreprises du monde entier travaillent ensemble pour redéfinir l’impression 3D et la fabrication additive.

La pluridisciplinarité est aussi de mise dans les équipes BigRep, où des ingénieurs, des développeurs logiciels, des designers industriels, des ingénieurs électriciens et des experts des matériaux travaillent ensemble.

Jingsong Ouyang, directeur de l’ITEI (Instrumentation Technology and Economy Institute), fait le point pour nous sur l’évolution et l’avenir des technologies de fabrication en Chine.


L’INDUSTRIE 4.0

Q1 En quoi le marché chinois se distingue-t-il des autres marchés dans le secteur de la fabrication et de l’Industrie 4.0 ?

JO La plupart des PME industrielles chinoises en sont encore aux premiers stades de l’Industrie 4.0. Elles doivent trouver des solutions aux problèmes de fabrication qui se posent dans leurs usines, en développant et en déployant des équipements de production intelligents et des logiciels industriels de base. Elles pourront ainsi visualiser et gérer les informations de production pour mieux les coordonner avec leurs processus commerciaux.

Q2 Quelle est l’évolution la plus importante en matière de production et d’Industrie 4.0 observée ces dernières années ?

JO Le smart manufacturing s’est organisé en Chine. Grâce au soutien du ministère de l’Industrie et de l’information, du ministère de la Science et des technologies et des autorités locales, les universités chinoises ont pu mettre en place un système technique et des standards pour encadrer la fabrication intelligente.

Notre équipe technique a par exemple développé un programme constitué de 11 modules fonctionnels, dont la personnalisation, la production flexible et la simulation virtuelle. En parallèle, nous avons mis en œuvre des projets de recherche scientifique nationaux et proposé des services qui répondent aux besoins des entreprises (notamment des PME) en matière d’automatisation et d’information.

En dehors du contexte universitaire, des rapprochements ont eu lieu dans le secteur industriel entre des fournisseurs de solutions de fabrication intelligente et des associations professionnelles du secteur de l’Internet. Elles ont permis de développer des plateformes normalisées, de fournir des solutions complètes et de promouvoir la transformation et la modernisation de l’industrie.

Q3 Quelles sont les avancées les plus prometteuses pour la production et l’Industrie 4.0 ?

JO Ces dernières années, le gouvernement chinois et les autorités locales ont défini des lignes directrices fortes pour l’industrie. Par exemple, le gouvernement chinois a mis au point un écosystème solide autour de la fabrication intelligente qui comprend des politiques et un cadre législatif, un système

Tendances I 11

L’INDUSTRIE 4.0technique, des normes, un environnement économique et le développement des compétences. Pour le mettre en place, un certain nombre de mesures ont été prises, notamment le financement de différents projets de recherche scientifique et de projets pilotes, l’élaboration de normes, l’autorisation de création d’entreprises pilotes spécialisées dans la fabrication intelligente et la mise en place de plusieurs plateformes de services publics. Un grand nombre de PME ont déjà profité des avantages de cette réforme et ont enregistré des gains de qualité et d’efficacité.

Q4 Quel conseil donneriez-vous aux petites usines de production qui souhaitent se développer ?

JO Il n’y a pas de recette miracle. Mais ce qui est certain, c’est que l’objectif est d’améliorer la qualité et l’efficacité. Pour y parvenir, les PME doivent dans un premier temps définir ce qu’elles souhaitent faire, par exemple, réduire la consommation énergétique, ou rationaliser les effectifs.

Avant d’entreprendre de grands changements, les PME doivent d’abord améliorer leurs méthodes de production, leur niveau d’automatisation et leurs systèmes d’information. Elles peuvent s’inspirer des expériences d’autres entreprises nationales et internationales pour mettre en œuvre leurs propres solutions.

Q5 Et quelle est la clé du succès pour les grandes entreprises ?

JO Les grandes entreprises devraient en théorie déjà avoir des bases solides en matière d’automatisation et de digitalisation. Elles doivent donc s’appuyer sur les nouvelles technologies comme Internet, le cloud, le big data et l’intelligence artificielle pour collaborer en ligne avec d’autres entreprises, secteurs et régions. Elles doivent rechercher de nouveaux modèles, tels que la personnalisation, le pilotage à distance et la maintenance prévisionnelle.

Les grandes entreprises doivent également jouer un rôle d’ambassadeur, en mettant en place des modèles reproductibles et évolutifs afin de favoriser la transformation et la modernisation globale de l’industrie en Chine.

L’ITEI (Instrumentation Technology and Economy Institute) est un établissement de service public chinois fondé en 1980. Il mène des études scientifiques globales dans les domaines de la mesure, du contrôle et de l’automatisation autour de la fabrication intelligente, de l’industrie de production/transformation, du contrôle des lots, de la robotique et des systèmes à commande numérique.

Nous devons également nous investir dans la coopération internationale pour aboutir à un système normalisé mondial et partager avec d’autres acteurs les fruits de l’Industrie 4.0.

Q6 Et s’il fallait ne retenir qu’une chose de l’impact potentiel de l’Industrie 4.0 ?

JO Dans notre quête de la fabrication intelligente, nous devons non seulement répondre aux problématiques de l’automatisation et de la digitalisation, mais aussi utiliser les nouvelles technologies pour œuvrer à la mise en place de plateformes de services publics et de données. Nous devons également nous investir dans la coopération internationale pour aboutir à un système normalisé mondial et partager avec d’autres acteurs les fruits de l’Industrie 4.0.

dans les USINES

Tendances I 13

Si une zone de l’atelier est bloquée par un chariot élévateur, ils peuvent

s’informer mutuellement pour prendre un autre chemin.

Or cette fonctionnalité arrive désormais dans l’environnement industriel. De nouvelles possibilités de communication et de guidage apparaissent, et elles sont très prometteuses. Nous utilisons par exemple la technologie LIDAR pour générer des plans 3D de l’atelier.

Q2 Comment cela fonctionne-t-il ?TF Admettons que vous introduisiez un nouvel AGV sur

le site. Vous lui faites parcourir l’ensemble de son espace de fonctionnement pour qu’il recueille des données LIDAR et génère son propre plan. C’est notre logiciel de localisation par laser qui fait toute la différence ; souvent, les capteurs LIDAR avec lesquels il communique sont déjà installés.

Une fois qu’il dispose de ces informations, il est prêt à travailler. Il compare les données qu’il reçoit avec son propre plan interne. Il sait donc toujours où il est. Il se guide grâce à des repères, comme un humain pourrait le faire. Jusqu’à présent, les AGV avançaient à tâtons. Maintenant, c’est comme s’ils voyaient où ils vont.

C’est une approche simple et flexible pour les opérateurs, qui impose peu de contraintes à l’infrastructure. Certains parlent de « navigation libre » qu’ils présentent comme une nouvelle technologie, mais nous la développons depuis cinq ans maintenant.

Q3 On peut donc dire que ces AGV sont capables de « voir ». Et si j’ai bien compris, ils sont intelligents aussi ?

TF Tout à fait. Habituellement, s’ils rencontrent un obstacle, les AGV doivent s’arrêter et attendre. Ils ont un code fixe et n’ont pas d’autre alternative.

Mais notre approche utilise les informations recueillies par chaque AGV. Leurs connaissances sont partagées et consolidées, ainsi, le plan de l’usine est mis à jour en continu. Si une zone de l’atelier est bloquée par un chariot élévateur, ils peuvent s’informer mutuellement pour prendre un autre chemin.

C’est un peu comme un GPS. En réalité, c’est même mieux, car cela fonctionne non seulement pour un AGV ou un « conducteur » individuel, mais aussi pour tout l’écosystème de l’atelier, ce qui évite les embouteillages et optimise la circulation dans sa globalité.

Q4 Quand pourrons-nous les voir en action ?TF Le développement est à un stade très avancé. Les

premières installations sont en cours chez des clients pilotes. Nous avons présenté cette technologie au salon IAS de Shanghai et le ferons pour l’Europe lors du salon LogiMAT de février 2019.

Notre technologie sera disponible de deux façons. Dans un premier temps, le logiciel sera embarqué

dans les USINES

Les véhicules guidés autonomes sont sans doute la partie la plus visible de la production automatisée. Nous avons demandé à Thomas Fechner, vice-président Nouveaux Marchés chez Bosch Rexroth, de nous parler des dernières avancées de cette technologie.


Q1 L’Usine du futur sera totalement flexible. Seuls le sol, les murs et le toit seront fixes. Les véhicules guidés autonomes (AGV) y joueront donc un rôle central. Quel est l’état d’avancement de cette technologie ?

TF L’Usine du futur sera définie par sa flexibilité, c’est-à-dire par la facilité avec laquelle les procédés, les machines et les hommes pourront s’adapter aux circonstances. Vous avez donc tout à fait raison de dire que les AGV en seront un élément clé. Ils sont à la fois intelligents et mobiles, deux caractéristiques indispensables à la flexibilité.

Quels progrès avons-nous faits ces 20 dernières années ? Des progrès importants, que l’on peut résumer en plusieurs phases.

La première phase a commencé dans les environnements industriels. Les AGV y utilisent des lignes, des clous magnétiques ou des réflecteurs pour se situer et s’orienter. Mais ces dispositifs peuvent gêner les opérateurs car ils sont très contraignants au niveau de l’infrastructure.

La deuxième phase a débuté sans bruit, en dehors de l’industrie, avec l’avènement des tondeuses et des aspirateurs autonomes. Ces appareils se repèrent dans leur environnement par eux-mêmes : s’ils se heurtent à un obstacle ils reculent.

Des chaînes de production évoluant de manière intelligente et précise, polyvalentes et contrôlables… Il est temps de découvrir notre système FTS (Flexible Transport-System) et l’ActiveShuttle qui convoiera les composants jusqu’à la chaîne de production.

Pour que l’Usine du futur offre vitesse et efficacité, il est indispensable de disposer de méthodes sophistiquées pour déplacer les produits sur la chaîne de production.

Notre système FTS (Flexible Transport System) répond à ce besoin. Le FTS ne ressemble à aucun système de transfert classique. Il vous permet de définir une infrastructure spécialement adaptée à votre machine ou votre ligne, au sein de laquelle vous pourrez positionner et déplacer des palettes porte-pièces de manière totalement indépendante et sans le moindre câble, avec un haut niveau de dynamique et de fiabilité.

Les entraînements et capteurs de ce système intelligent et ouvert fonctionnent sans contact, et il est possible d’éviter le contact des pièces actives avec l’environnement de production. Le FTS est donc un outil qui s’adapte à de nombreuses situations et est idéal pour les environnements difficiles ou qui demandent un niveau de propreté élevé.

De ce fait, il est intéressant pour de nombreux secteurs (électronique, assemblage, manutention) auxquels il saura s’adapter en taille et force d’entraînement aussi bien qu’en capacité de charge (de quelques grammes à plus d’une tonne par porte-pièce).

Le FTS offre une précision de répétabilité de l’ordre du micron. C’est donc un système de transfert à la fois flexible, dynamique et extrêmement précis, qui a toute sa place dans les processus de transformation et d’assemblage. Il offre la possibilité de réduire la complexité ainsi que le coût global des machines et des lignes de production.

L’électronique compacte du FTS permet de contrôler chaque palette porte-pièce de manière individuelle et de dissocier ainsi totalement le temps de transfert du temps de process. Cela permet d’éliminer les temps d’attente que l’on retrouve sur les systèmes de transfert classiques, avec lesquels les produits se retrouvent à attendre leur tour dans les phases les plus lentes.

Taille de lot : UnL’Usine du futur, c’est aussi la possibilité de produire de petits lots, voire des pièces unitaires, de façon rentable et responsable. C’est maintenant possible grâce à l’intelligence décentralisée de notre système FTS. Le produit et toutes ses étapes de fabrication peuvent par exemple être identifiés à l’entrée du process via une puce RFID. Le MES relie alors ces informations à une configuration particulière associée à une commande et le FTS s’alignera pour produire un

Expertise I 15

L’USINE


dans notre ActiveShuttle, un AGV conçu pour récupérer sur demande des composants conditionnés dans un « supermarché » et les livrer à un point d’assemblage de la ligne de production. Il fonctionne en quelque sorte comme un taxi.

Et dans un second temps, les industriels et les fabricants de chariots élévateurs pourront utiliser cette technologie pour rendre leurs équipements intelligents.

Bosch Rexroth dispose d’un avantage de taille : nous sommes aussi fabricant. Avec les 270 usines Bosch, nous pouvons être notre propre « utilisateur pilote » et montrer que notre technologie fonctionne. Plusieurs de nos usines ont participé au projet. En utilisant nous-mêmes cette technologie, nous avons réussi à évaluer les besoins et à y répondre mieux que n’importe quel département R&D ne le pourrait. Cela nous a permis de tirer les leçons de notre expérience pour améliorer les produits qui seront lancés à l’occasion du salon LogiMAT.

Nous sommes vraiment enthousiastes à l’idée de présenter cette technologie au public. Nos visiteurs pourront voir à quel point il sera facile de l’intégrer à leurs applications. Ils verront aussi à quel point notre solution est abordable, sûre et fiable. Nous avons vraiment concrétisé le concept.

Q5 L’intelligence artificielle va-t-elle encore faire évoluer cette technologie ?

TF Le futur sera flexible et les AGV intelligents y occuperont une place importante. Ils pourront, par exemple, former un « essaim » : une flotte de véhicules travaillant de concert pour offrir tous les avantages de la macro-productivité.

Cela favorisera le travail en équipe. Par exemple, si un AGV est nécessaire pour transporter une charge, le système ne désignera pas simplement le véhicule le plus proche, mais celui qui disposera de la capacité ou de la consommation énergétique la mieux adaptée à l’action concernée.

La planification du parcours sera optimisée également. À l’heure actuelle, les AGV suivent des parcours figés, mais avec les développements que nous allons lancer à LogiMAT et ceux qui sont encore à venir, ce ne sera plus le cas.

Il ne faut pas oublier que les AGV ne seront pas les seuls objets mobiles. L’équipement de production le sera lui aussi. Il sera modulaire et se déplacera dans l’atelier pour créer de nouvelles topologies répondant à des besoins spécifiques, par exemple pour satisfaire une hausse inattendue dans les volumes de production ou une nouvelle commande urgente pour une petite production sur mesure. Quand le bâtiment sera le seul objet fixe, tous les équipements devront être en mesure de s’adapter à ces changements continus. Ils relèveront ce défi de façon admirable.

Q6 Comment pensez-vous que cette technologie sera déployée ?

TF De façon mesurée. Il pourrait s’avérer trop complexe et coûteux de la déployer à grande échelle dès le départ. L’avantage de notre approche est qu’elle permet aux

entreprises de l’utiliser, dans un premier temps, dans une zone contrôlée pour en voir les effets avant de déployer la technologie à plus grande échelle.

Q7 Pensez-vous que cette technologie sera accessible aux PME également ?

TF J’irais même jusqu’à dire qu’elle est particulièrement bien adaptée aux PME. Les grandes entreprises peuvent investir à long terme. Les entreprises de plus petite taille ne le peuvent pas forcément, mais lorsque des éléments clés sont accessibles et abordables, elles peuvent les adopter pour créer de nouvelles solutions rapides et flexibles. Les PME sont réactives et ont la volonté d’entreprendre. Cette technologie leur correspond donc tout à fait.

Q8 D’autres industries pourront-elles employer la technologie de localisation par laser ?

TF Tout à fait ! Je pense qu’elle jouera un rôle important dans les applications de maintenance. Tout comme dans la gestion des déchets, par exemple, et dans d’autres environnements contrôlés, comme les systèmes de nettoyage installés dans les aéroports et les gares.

Q9 Enfin, pensez-vous que ces développements pourront générer de nouveaux modèles économiques ?

TF Oui, je le pense. Si une technologie est simple, flexible et fonctionnelle, comme celle-ci, on peut envisager de nouveaux modèles de facturation à l’usage : les entreprises ne seront pas obligatoirement propriétaires de l’ensemble de l’équipement qu’elles utilisent. Les logiciels font toute la différence et la prochaine grande évolution sera l’avènement de l’intelligence artificielle.

Les ingénieurs envisagent généralement le futur autour du développement de nouvelles fonctionnalités. Mais je pense qu’en réalité, il sera plutôt centré sur la facilité d’emploi, surtout pour les technologies pilotées par software.

Par Julian Weinkoetz Chef de produit Analyse de données pour les systèmes IoT et les PLC

Prospective I 17

Le edge computing est une approche qui permet aux utilisateurs de connecter et de suivre des machines anciennes non communicantes, en économisant par la même occasion de la bande passante.

Il s’agit également d’une approche évolutive. Pour évaluer le retour sur investissement d’un projet, les utilisateurs préfèrent souvent commencer avec des solutions locales, simples d’utilisation et peu onéreuses. Selon les résultats obtenus, ils choisiront ensuite de déployer ou non leur solution à grande échelle. Le edge computing leur permettra de le faire sans grosses modifications et en gardant la possibilité d’accéder à tout moment à des applications cloud avec plus de puissance de calcul et plus de capacité de stockage.

Les connexions locales courtes autorisent des taux d’échantillonnage plus élevés, pour une information plus précise, et garantissent un niveau de sécurité supérieur puisque les communications externes sont limitées. Les données sont agrégées, ce qui limite l’encombrement des réseaux.

Comment démarrer ?Toute application liée à une solution « edge » intelligente qui ne requiert ni la puissance de calcul ni l’espace de stockage massif du cloud peut être mise en place par le biais d’un logiciel ou d’un équipement pré-programmé. Cela permet aux plus petites entreprises, avec moins d’infrastructures et moins d’expertise informatique, de

créer de la valeur à partir de leurs données de production, même lorsqu’elles n’ont qu’une seule machine à surveiller.

Une application cloud complémentaire sera nécessaire si les besoins de traitement et de stockage dépassent la capacité de la solution « edge ». Ce sera par exemple le cas si une usine complète ou si plusieurs usines font l’objet d’une surveillance d’état, si l’intelligence artificielle est utilisée pour prédire les pannes, si les données de qualité détaillées de l’ensemble de la production d’une usine doivent être stockées sur le long terme, ou s’il faut gérer toutes les activités de maintenance et de services d’une usine. Notre passerelle IoT Gateway peut être facilement connectée à divers environnements cloud, dont Microsoft Azure, Oracle IoT Cloud ou Amazon Web Services.

Nous serons en mesure de proposer de plus en plus d’applications orientées client. Elles reposeront sur une base commune que nous utiliserons pour développer des solutions adaptées aux différents besoins, de la surveillance à l’anticipation des pannes machines, par exemple.

APPORTER L’INTELLIGENCE en PERIPHERIE de RESEAU

Par Hans Niessen Business Development Manager Semi-conducteurs, Electronique et Ecrans plats

produit unique. Plus besoin de reparamétrer les machines à chaque changement de série : le lot 1 devient accessible.

FTS utilise des standards ouverts, tels qu’OPC-UA, pour assurer l’interopérabilité avec les systèmes de contrôle supérieur qui planifient et surveillent l’activité des machines et des lignes.

L’ActiveShuttleNous n’avons pas évoqué un autre pré-requis indispensable pour une production plus rapide : l’efficacité de l’approvisionnement et du déchargement des lignes. C’est là que notre ActiveShuttle entre en scène.

L’ActiveShuttle est un véhicule guidé autonome (AGV) qui transporte les composants à la demande vers différents points de la chaîne de production. Dans sa première version, il transporte des chariots Kanban. L’ActiveShuttle est une solution flexible, qui permet d’implémenter différents concepts : transports cycliques ou acheminement à la demande. Pour en savoir plus sur les avancées prometteuses des AGV, n’hésitez pas à lire l’interview de Thomas Fechner, page 12.

Les produits comme FTS et ActiveShuttle joueront un rôle central dans la réduction des temps d’approvisionnement et de transfert, l’optimisation des temps de cycle et l’amélioration de la productivité. À ce titre, ils représentent une avancée majeure sur le chemin de l’Usine du futur.

16 I Expertise EDITION 3 I 2018

Les usines deviendront vraiment intelligentes lorsqu’elles sauront ce qui se passe sur le lieu même de la fabrication et qu’elles pourront réagir en conséquence. Voici comment y parvenir.

Dans le domaine de l’automatisation, les machines, capteurs et autres équipements installés dans l’atelier se trouvent aux extrémités des réseaux informatiques. Si leurs données ne sont pas traitées de manière centralisée (dans le cloud par exemple) mais directement en périphérie du réseau, on parle alors de « edge computing ». En milieu industriel, une solution IoT de périphérie pourrait par exemple consister en un PC réalisant des analyses pour une machine ou en un serveur sur site fournissant des indicateurs clés de performance (KPI) pour une chaîne de production.

Les avantagesApporter de l’intelligence en périphérie de réseau permet d’améliorer la connaissance et le contrôle des informations disponibles à ces points terminaux. Grâce à notre passerelle IoT Gateway, les données y sont déjà facilement accessibles. Cette passerelle constitue donc un point de départ naturel pour des solutions « edge » intelligentes. Nous souhaitons proposer des solutions simples et axées sur les besoins des utilisateurs, allant de la visualisation de l’historique des KPI à la surveillance d’état des entraînements. Les utilisateurs finaux et les constructeurs peuvent choisir les applications qui leur conviennent et bénéficient ainsi non seulement d’une proposition de valeur transparente, mais également d’un prix par application raisonnable.

Prospective I 19

Par Andreas GünderDirecteur de l’Innovation centrales hydrauliques et blocs de distribution

Le service IoT CytroConnect, inclus en standard, offre tout le potentiel des technologies IoT aux opérateurs sous forme de service facturé à l’usage. Il suffit de brancher la centrale pour obtenir de manière sécurisée toutes ses informations (état des composants ou du fonctionnement, besoins de maintenance, analyse prévisionnelle), et ce où que vous soyez, via l’outil ODiN (Online Diagnostics Network) de Rexroth.

L’hydraulique dans l’usine du futur Les industriels ont toujours été exigeants quant à l’efficacité énergétique de leurs centrales hydrauliques. La compacité et le faible niveau de bruit sont aussi des avantages qu’ils appellent généralement de leurs vœux. Ces dernières années, d’autres exigences sont venues s’ajouter à leur liste ; ils attendent désormais également de bénéficier de toute l’efficacité et la flexibilité que la digitalisation peut apporter.

Toutes ces exigences sont satisfaites par la CytroBox, qui se positionne donc comme un actif précieux pour l’Usine du Futur.

Pour en savoir plus, rendez-vous sur www.boschrexroth.com/cytro

Voir la vidéo sur notre chaîne YouTube

de est en

Ce faible niveau de pollution sonore vous évite d’avoir à investir dans des mesures de réduction du bruit et offre un environnement de travail plus agréable, même à proximité directe de la centrale.

Moins d’encombrement, plus de puissanceLa centrale hydraulique tout-en-un CytroBox permet d’économiser de l’espace sur les lignes de production. Son design compact inclut un réservoir de dégazage optimisé. Grâce à une simulation CFD, le volume d’huile est réduit de 75 %, passant de 600 litres à 150 litres. De plus, ses moteurs synchrones hautes performances ont une longueur de seulement 400 mm et un diamètre de 200 mm, soit une réduction de 80 % par rapport à la taille des moteurs asynchrones comparables. La technologie synchrone offre également une amélioration des performances dynamiques et une augmentation de la densité de puissance.

À toutes ces caractéristiques s’ajoute la suppression de toutes les conduites de refroidissement grâce au nouveau concept de refroidissement par eau.

Moins de surprises, plus de disponibilitéLes concepts modernes d’automatisation ne résisteront à l’épreuve du temps que s’ils sont capables de s’adapter aux innovations et à l’évolution de leur environnement. Les machines et leurs composants échangeront des informations et des instructions à l’aide d’interfaces de communication ouvertes, de technologies sans fil et de systèmes de surveillance d’état intelligents. C’est dans cet état d’esprit que la CytroBox a été conçue.

Elle est notamment équipée d’un ensemble de capteurs préconfigurés et câblés, qui sont gérés par le système d’entraînement. Les interfaces multi-Ethernet et Open Core permettent d’utiliser facilement les données dans l’architecture d’automatisation de la machine, ou de les remonter vers des systèmes de niveau supérieur.

« La CytroBox regroupe toutes nos technologies les plus récentes dans une conception compacte et attrayante. Elle révolutionne le marché et établit de nouveaux standards : l’encombrement est réduit de 50 %, le bruit de 70 %, les consommations d’énergie de 80 %, et le volume d’huile de 75 %. De plus, la CytroBox offre une connectivité prête à l’emploi. »

Jörg de la Motte, Senior VP Hydraulique Industrielle, centrales et blocs de distribution

De nouvelles manières de penser et de concevoir la génération de puissance hydraulique. Avec la CytroBox, nous révolutionnons les systèmes hydrauliques et changeons de manière durable la perception que les gens ont de cette technologie. Nous écrivons un nouveau chapitre de l’histoire du contrôle et de l’entraînement hydraulique.

18 I Prospective EDITION 3 I 2018

Moins de consommation, plus d’efficacitéLes centrales hydrauliques CytroBox ont une plage de puissance allant de 7,5 à 30 kW et allient de façon intelligente variabilité de vitesse, moteurs synchrones et pompes à pistons axiaux. L’efficacité énergétique est garantie par le réglage optimal du servomoteur et de la pompe, ainsi que par une consommation adaptée à la demande. Des contrôleurs intégrés aux entraînements des pompes permettent d’adapter la vitesse aux besoins de la machine. Ainsi, à charge partielle ou nulle, la vitesse est réduite, et avec elle la consommation. Cette flexibilité permet de réaliser jusqu’à 80 % d’économies d’énergie par rapport aux centrales avec entraînement à vitesse constante.

Le bloc hydraulique est réalisé en fabrication additive, ce qui permet d’obtenir un composant jusqu’à 40 % plus compact, avec circulation d’huile améliorée, réduction des risques de fuite et optimisation des pertes de charge.

Moins d’émissions sonores, plus de flexibilitéAvec les centrales hydrauliques CytroBox, le bruit est réduit au minimum. Grâce à une disposition très étudiée des composants dans le caisson et à des insonorisants intégrés, le bruit est absorbé dans la centrale. Le groupe motopompe est fixé à un socle en béton polymère. Les paliers d’amortissement, qui communiquent généralement les vibrations sonores au réservoir, sont complètement éliminés. Le socle en béton polymère augmente la masse d’inertie de la centrale, ce qui abaisse son centre de gravité. Les vibrations sont ainsi absorbées plus efficacement. Résultat : les émissions sonores des centrales CytroBox sont inférieures à 75 dB (A), même à pleine charge, là où celles des centrales hydrauliques classiques sont en moyenne de 85 dB (A).

de est en

Prospective I 21

Nous nous appuyons sur une technologie d’assemblage très efficace pour maintenir des coûts unitaires faibles.

Par Maria Menezes StraussChef de produit, système de transfert ActiveMover

Ces chiffres impressionnants ont été obtenus grâce à une nouvelle ligne entièrement automatisée qui intègre notre système de transfert ActiveMover. Celui-ci permet de déplacer 20 palettes porte-pièces en mode asynchrone, avec des temps de transport extrêmement courts.

Les dessous d’une technologie d’avenirEn seulement six mois, Wöhner a conçu et mis en service une chaîne de montage de porte-fusibles entièrement automatisée, approvisionnée par notre ActiveMover. Ce système de transfert à moteur linéaire est équipé de palettes porte-pièces positionnées verticalement. Chaque palette peut avoir son propre profil de mouvement et la structure modulaire du système permet d’en modifier facilement l’implantation.

L’objectif de Wöhner était d’intégrer dans un process entièrement automatisé une reconfiguration automatique de l’approvisionnement des pièces. Pour y parvenir, il a fallu amener tout le câblage sur la face intérieure du système de transfert afin de libérer l’accès au côté extérieur et aux palettes porte-pièces. Wöhner a utilisé la modularité du système ActiveMover pour créer une structure ovale de 12 mètres de circonférence en combinant dix sections droites et deux sections courbes.

Dynamique mais docileWöhner a installé deux logements dédiés aux porte-fusibles sur chaque palette porte-pièces. La durée du cycle à chaque station est inférieure à trois secondes par composant et les palettes porte-pièces sont acheminées vers leur emplacement cible indépendamment les unes des autres avec une précision de 0,01 mm. Dans certaines sections, les palettes doivent accélérer et freiner doucement pour que les composants ne bougent pas. Dans d’autres sections en revanche, elles peuvent se déplacer à pleine vitesse.

Les composants des porte-fusibles sont assemblés par des robots et des stations de type « Pick and Place » situés en dehors du système de transfert. Des caméras surveillent et enregistrent tout le process. Après chaque opération, la palette porte-pièces est acheminée à la station suivante. Le moteur linéaire, permet de modifier la direction des palettes si besoin.

Une fois le montage des composants terminé, les porte-fusibles sont soudés par ultrasons et imprimés. À la dernière station, ils sont retirés des palettes porte-pièces et transférés sur notre système de convoyage VarioFlow plus qui les achemine vers le conditionnement automatique.

Une infinité de variantesJusqu’à 94 variantes de montage sont possibles : avec ou sans surveillance LED, sur quatre modèles de boîtier et avec de nombreuses impressions personnalisées. L’entreprise fabrique également des versions avec et sans insert supplémentaire. Lors de l’intégration des stations,

les concepteurs ont configuré et ajusté les profils de mouvement et les emplacements des palettes porte-pièces.

Avec ActiveMover, aucune programmation n’est requise pour ajouter un emplacement cible ou des paramètres de mouvement. Il est même possible de le faire en déplaçant les palettes à la main. ActiveMover est également doté d’une fonction anti-collision intégrée pour éviter d’endommager les palettes porte-pièces lors des déplacements. Enfin, grâce à la modularité du système, il est très facile d’adapter le matériel et les programmes à de nouvelles tâches.

Des palettes porte-pièces robustesLes palettes porte-pièces du système sont conçues pour des charges utiles allant jusqu’à 10 kg. Chez Wöhner, la charge utile est de 6,3 kg. Pour résister aux forces exercées pendant le soudage, les palettes porte-pièces sont soutenues par un cylindre. Désormais, plus besoin de retirer les boîtiers de la palette porte-pièces, de les placer sur un support puis de les remettre sur la palette après le soudage.

Particulièrement robuste, ce système peut travailler en trois huit pendant de nombreuses années avec très peu de remplacements de pièces.

Andreas Friedrich, responsable développement robotique et logiciel de la division Équipements de production Wöhner

Grâce à sa nouvelle chaîne de montage, Wöhner GmbH & Co. KG est capable d’assembler près de 40 000 porte-fusibles par jour dans 94 variantes.


en de mire

Mesurer, corriger, optimiserL’ActiveCockpit permet à l’utilisateur de comparer l’état réel aux objectifs, et de mettre en place des mesures correctives ou d’optimiser les processus si nécessaire. Ce logiciel est une plateforme de communication évolutive et polyvalente qui a déjà fait ses preuves dans les activités de production. Elle peut servir à mettre en réseau des systèmes IT et OT en prévision de l’Industrie 4.0. L’ActiveCockpit compile automatiquement et en temps réel les données issues de l’ERP, du MES et d’autres sous-systèmes ou logiciels bureautiques qui jusqu’à présent étaient compilées manuellement.

Grâce à ses interfaces ouvertes, il est possible d’accéder à des sources de données presque illimitées tout en profitant d’un système entièrement interactif. Par ailleurs, la prise de décisions n’a jamais été aussi simple avec le tableau interactif, la priorisation des tâches, l’envoi d’e-mail, l’explorateur de fichiers et les fonctions mobiles. L’ActiveCockpit propose également différentes options graphiques pour visualiser et évaluer les données.

ActiveCockpit comprend un logiciel de base et plusieurs modules complémentaires spécifiques. Pour une utilisation en logistique par exemple, il inclut le module diagramme qui utilise une connexion en temps réel à l’ERP (SAP Infor, Sage, Oracle ou autres) pour visualiser les indicateurs clés.

En 2014, Bosch Rexroth a reçu le prix de l’Industrie 4.0, récompensant la meilleure association de l’homme, de la machine et des processus pour une chaîne d’assemblage dont l’ActiveCockpit est un élément central. Le Conseil allemand du design a également distingué l’ActiveCockpit en lui attribuant une « mention spéciale » au Prix du Design Allemand dans la catégorie Interface Homme-Machine en 2017.

Par Denis BarrierResponsable produits pour les systèmes de production manuels

Un employé de l’entrepôt établit la connexion avec les données de SAP.

(près de Stuttgart), Hambourg, Herten et Ingolstadt. « Nous envisageons également d’étendre son utilisation au processus de réception des marchandises et éventuellement à l’emballage », ajoute Michael Schatz.

Prospective I 23

ENTREPÔTSTRANSPARENCE

De ce fait, les données peuvent être analysées immédiatement et le processus de production devient plus transparent.

ActiveCockpit est essentiellement utilisé pour la production. Mais son champ d’application est bien plus large. Bosch Thermotechnology l’utilise par exemple pour gérer la logistique de son centre de distribution local à Wetzlar.

L’entrepôt de Wetzlar est géré en sous-traitance par LGI Logistics Group International GmbH. Il stocke les appareils et les accessoires (chaudières, raccords, etc.) de la marque Buderus. Destinés aux chauffagistes, ces produits peuvent être commandés jusqu’à 20h et livrés dès le lendemain.

Sur le marché du chauffage, la demande est très saisonnière. Par conséquent, le volume de livraison quotidien peut varier de 3 000 à 6 000 pièces.

Une solution efficace et polyvalenteLes équipes logistiques ont elles aussi besoin de suivre des indicateurs clés (nombre d’expéditions, capacité disponible, répartition des ressources). Avant que l’ActiveCockpit soit installé, ces données devaient être extraites une à une du système SAP EWM (Extended Warehouse Management System) : un process long et laborieux.

L’extraction est désormais réalisée automatiquement, et les données fournies par SAP sont traitées par l’ActiveCockpit. Les indicateurs sont affichés de manière claire, en couleur, et rafraîchis toutes les 15 minutes. Les équipes chargées du contrôle, du dispatch et de la gestion de l’entrepôt peuvent également avoir accès au statut de chaque commande, et estimer la charge de travail à venir en fonction des ressources utilisées à un instant t.

Tous les jours, à 17 h, un feu tricolore indique, pour chaque zone d’activité, si la charge de travail peut encore être traitée avant la fermeture de l’entrepôt à 20 h 15. Ce système permet de repérer les goulets d’étranglement et les surcapacités, ce qui améliore sensiblement le respect des délais.

Comme l’explique Michael Schatz, chef de projet chez Bosch Thermotechnology, « ce système fait gagner du temps aux opérateurs et facilite le contrôle de l’entrepôt ».

Bosch Thermotechnology prévoit de mettre en place l’ActiveCockpit dans ses entrepôts de Berlin, Bondorf

Ce système fait gagner du temps aux opérateurs et facilite le contrôle de l’entrepôt.


ENTREPÔTSActiveCockpit, notre plateforme de communication interactive, permet de traiter et de visualiser en temps réel les données de production issues des systèmes et bases existants.

VERS PLUS DE

TRANSPARENCEDANS LA GESTION DES

Créé en 1975 en Italie, Samac est un fabricant spécialisé dans les machines d’assemblage et de test, principalement destinées au secteur automobile. Samac est un leader sur le marché des pompes à huile, à vide et à eau, de l’assemblage et du test des moteurs brushless.

Lorsque l’entreprise a décidé de doubler sa surface de production à Brescia, elle nous a proposé un challenge original : au delà de fournir les composants de ses nouvelles chaînes d’assemblage, nous formerions aussi ses équipes pour les aider à identifier de nouvelles opportunités en matière d’ingénierie. Opportunités que Samac pourrait, par la suite, proposer à ses clients, dont le Groupe Bosch fait partie.

Ce projet est un parfait exemple d’innovation collaborative.

Plus forts ensembleLe partenariat que nous avons mis en place était stratégique pour Samac. Il fallait en effet doubler la capacité de production tout en maintenant l’exceptionnel niveau de qualité exigé par l’industrie automobile pour les transmissions et les composants de sécurité.

La fiabilité était une nécessité absolue. C’est pourquoi Samac a choisi nos entraînements, moteurs, vérins électriques, nos systèmes de transfert à palettes, systèmes de vissage et nos IHM pour ses nouvelles lignes de production. Nos systèmes offrent en effet une efficacité maximale et toute la modularité requise pour accompagner le développement d’une usine.

Cela fera bientôt 30 ans que Samac intègre nos composants dans ses lignes de montage et de test. Depuis le début nous conseillons Samac dans ses choix techniques et de conception, et nous avons formé 75 salariés et partenaires de l’entreprise au fonctionnement de nos systèmes.

Des solutions testées chez le plus exigeant des clientsSamac a ensuite mis ses connaissances en pratique dans nos propres usines. L’entreprise fournit des systèmes d’assemblage et de test pour les composants hydrauliques de Bosch Rexroth Oil Control depuis 2007 et pour les pompes à vide d’une autre usine du groupe Bosch depuis 2015. Le dernier système a été conçu, fabriqué et livré en 2017.

Prospective I 25

Il est un bon exemple de ce qu’est concrètement l’Industrie 4.0. La ligne, destinée au montage et au test de pompes à vide et à huile, a été conçue selon les principes du lean manufacturing en s’appuyant sur nos solutions modulaires.

Les composants intègrent des détrompeurs pour toutes les opérations manuelles, tandis que nos systèmes de suivi et d’enregistrement des données garantissent une traçabilité complète et l’interconnexion des usines.

Parmi les composants Bosch Rexroth utilisés dans cette usine Bosch on retrouve :

● Notre plateforme de contrôle IndraControl XM21, qui gère toute la partie automatismes de la chaîne de production. Les processeurs INTEL ATOM fournissent la puissance de calcul nécessaire et des standards ouverts pour faciliter la communication entre composants.

● Les contrôleurs monocanal (CS3515–D) et multicanaux (SB356), pour garantir un contrôle optimal du système. Ces systèmes sont fiables et ne nécessitent aucune maintenance pendant un million de cycles, ce qui réduit considérablement les coûts de fonctionnement.

● Notre IHM IndraControl VR2109. Un écran tactile 9 pouces permet de contrôler les stations, de paramétrer la production et d’accéder à des outils de diagnostic performants.

● Un vérin électrique EMC associé à notre entraînement Indradrive CS pour le mouvement d’axe. Combinés aux puissants moteurs brushless de notre gamme IndraDyn S, ces composants forment un ensemble compact et polyvalent.

● Nos systèmes de vissage axial avec contrôle du couple et de l’angle de rotation pour plus de sécurité dans l’usine et un serrage constant de toutes les vis de types EC303/3GE27/3DMC017/G2A152.

La technologie de demain, dès aujourd’huiGrâce à l’association de l’expertise Samac et de nos systèmes, Bosch a pu réaliser sur sa nouvelle ligne des progrès considérables en matière de fiabilité et d’efficacité.

Ce projet est aussi un moyen pour Samac de démontrer son savoir-faire dans le domaine des composants électriques pour l’automobile et son leadership dans le développement d’applications pour les pompes électriques. C’est enfin une magnifique vitrine pour nos différentes familles de produits et d’applications, qui met en avant nos compétences en automatisation et l’esprit collaboratif dans lequel nous aimons travailler.

Nous sommes en effet convaincus que seuls de réels partenariats permettront de révéler tout le potentiel de l’Industrie 4.0 dans le secteur manufacturier.

Par Massimo GattilloDirecteur Réseau Nord-Ouest

Notre collaboration avec Samac est un bel exemple de ce que le partage de connaissances peut apporter à l’innovation dans l’Industrie 4.0.


LE PARTENARIAT, MOTEUR DE

PERFORMANCE

Innovation I 27

Notre engagement pour l’avenirNos systèmes de mouvement linéaire vous permettent de valoriser le potentiel inexploité de votre usine et d’augmenter la productivité et la flexibilité de vos processus au quotidien. Nous nous engageons à maintenir les systèmes de mouvement linéaire au cœur de vos processus de production, tout en mettant au point une nouvelle technologie pour répondre aux besoins de l’Usine du futur.

À l’avenir, nos systèmes de mouvement linéaire permettront aux constructeurs

d’acquérir des données, d’optimiser leurs processus et d’anticiper de manière fiable l’usure des pièces. Nous savons déjà clairement comment les intégrer intelligemment dans l’Usine du futur. Dans cette nouvelle conception de l’usine, il sera possible de modifier la production via une commande logicielle, tandis que des capteurs contrôleront tous les paramètres de fonctionnement pour anticiper la maintenance et éviter les arrêts non planifiés. Le voyage dans le futur du mouvement linéaire est déjà bel et bien en marche.

Étape3 Mise en service Toutes les données du système seront disponibles, y compris les données d’accès. Gain de temps garanti ! Les paramètres de l’axe pourront être stockés au format numérique dans l’encodeur du moteur, le système de mesure intégré ou la plaque signalétique numérique.

Étape4Exploitation Les systèmes de mouvement linéaire auront un rôle central à jouer dans le fonctionnement de l’Usine du futur. Les données de température et de vibrations pourront par exemple être collectées par des capteurs intégrés sur les rails de guidage linéaire ou fixés sur les axes et connectés via des interfaces ouvertes. Nos servomoteurs intelligents seront aussi capables de servir de capteurs. Les données pourront ensuite être communiquées à notre service cloud, ODiN, qui se chargera de les analyser. Il sera possible de connaître à tout moment la disponibilité, l’état et l’efficacité des machines pour pouvoir intervenir rapidement, même à distance.

Étape5Maintenance Les capteurs de nos systèmes de mouvement linéaire enregistreront en continu leurs conditions de fonctionnement pour vous indiquer les opérations de maintenance et d’entretien à effectuer, ainsi que les pièces détachées à commander. Grâce à la plaque signalétique numérique, les pièces détachées s’afficheront directement dans notre e-shop pour vous permettre de les commander en un clic. Et pour vous garantir une tranquillité d’esprit totale, nous mettrons à votre disposition des manuels et des tutoriels vidéos en ligne.

Étape2Commande etlivraisonDisposer de toutes les données des produits en ligne permet de passer une commande en quelques clics. Des commandes qui sont réceptionnées, validées et expédiées très rapidement. À l’avenir, il sera aussi possible de tracker sa commande tout au long du processus.

dans le FUTUR du MOUVE MENT LINÉAIRE

pour raccourcir les délais de commercialisation

La vitesse à laquelle les technologies de l’information transforment les usines est impressionnante. Mais qu’en est-il des technologies plus classiques ? Quels progrès ont-elles réalisés pour prendre le virage de l’Usine du futur ?

26 I Innovation EDITION 3 I 2018

étapes

Étape1Sélection et dimensionnement En production, le temps, c’est de l’argent. C’est pourquoi nous avons tenu à simplifier au maximum cette première étape. Grâce à nos outils en ligne intégrés, vous pouvez configurer plus rapidement et en toute simplicité des modules linéaires et des axes. Bientôt, vous pourrez même configurer des systèmes multiaxes complets. Après la saisie des contraintes, comme la longueur de course, la masse de la pièce et la durée du cycle, nos outils génèrent des suggestions que l’utilisateur peut valider dans son environnement CAO. À l’avenir, les composants et les systèmes disposeront d’un jumeau numérique qui les suivra tout au long de leur cycle de vie. Ils seront intégrés à un environnement virtuel qui permettra aux opérateurs de charger des simulations directement dans le système de commande.

Jusqu’à présent, les systèmes de mouvement linéaire jouaient un rôle essentiellement mécanique, mais de récentes avancées dans le digital ont complètement changé la donne.

Digitalisation des systèmes de mouvement linéaireLe développement et l’exploitation d’un système de mouvement linéaire comporte plusieurs étapes, de la configuration à la

dans le FUTUR du MOUVE MENT LINÉAIRE

Digitalisation des systèmes de

mouvement linéaire

pour raccourcir les délais de commercialisation

maintenance en passant par la commande et la mise en service. Nous vous accompagnons tout au long de ce processus, avec des logiciels, des services en ligne et des systèmes intelligents, pour vous aider à maximiser votre production et raccourcir vos délais de commercialisation. En plus de fournir des solutions qui correspondent aux besoins de l’usine d’aujourd’hui, nous affinons en permanence notre technologie pour qu’elle réponde aux besoins de l’Usine du futur.

Innovation I 29

GESTION ÉLECTRONIQUE DE

par nos essayeurs et utilisateurs. Mais là encore DRC a un avantage : comme nous avons la main sur les réglages, les boucles de modification sont beaucoup plus courtes.

Au final, après la phase d’appropriation sur le premier projet, le logiciel DRC permet vraiment de gagner du temps en développement ; c’est un vrai argument en sa faveur pour les projets suivants.

Q4 Comment s’est passée la collaboration avec les équipes Rexroth ?

Nous sommes des partenaires de longue date et nous avons toujours eu de bons échanges ; Rexroth a vraiment la volonté de comprendre nos besoins. Sur ce projet, nous avons particulièrement apprécié la disponibilité et la réactivité des équipes, mais aussi la capacité de Rexroth à customiser son logiciel pour répondre à nos besoins. Nous n’achetons pas un produit sur étagère, il évolue en fonction de nos contraintes et nous sommes vraiment entendus dans nos demandes.

Q5 Quels sont vos projets avec Rexroth ? Nous sommes en phase de démonstration de solutions

nouvelles sur un nouvel engin. Nous nous intéressons aussi aux possibilités offertes par le logiciel eDA. Il nous semble plus rapide à prendre en main que DRC, ce qui nous permettrait de réduire encore nos temps de développement, et il pourrait être bien placé pour certaines gammes de nos produits. Nous allons le tester cette année sur un engin bien connu de nos utilisateurs pour évaluer les nouveautés.

La gestion électronique, quant à elle, apporte en standard des fonctions de plus en plus appréciées des utilisateurs : inching, limiteur de vitesse, écomode, accélérateur manuel… Elle offre aussi la possibilité d’allier souplesse et précision avec un comportement dynamique, ce qui est plus difficile avec d’autres technologies.

Enfin, par rapport aux solutions hydrostatiques classiques, elle permet de réduire les consommations de carburant, de mieux protéger les composants et de faciliter le diagnostic en cas de défaillance ; ce sont autant d’arguments qui vont dans le sens de notre programme reduce.

Q3 Quels sont les points forts du logiciel d’application DRC ?

DRC contient beaucoup de fonctionnalités sur lesquelles nous pouvons prendre la main et faire nos propres réglages, ce qui nous offre énormément de possibilités en matière de personnalisation. C’est essentiel pour nous car cela nous permet de créer le typage qui va permettre à nos utilisateurs de reconnaître, dans le comportement de l’engin, les spécificités de la marque Manitou. Et sur certaines fonctions, l’utilisateur peut lui aussi faire ses propres réglages.

Ensuite DRC contient toute l’expertise Rexroth en matière de contrôle hydraulique, ce qui nous évite de partir d’une feuille blanche. L’expertise de la plateforme associée aux compétences des équipes permet de mettre en route une transmission très rapidement ; en une semaine il est possible d’atteindre 80% des résultats attendus. Les 20% restants sont dans notre cas plus longs à obtenir car ils sont peaufinés au fur et à mesure des évaluations faites

Imag

e de

mac

hine

: Man

itou

28 I Innovation EDITION 3 I 2018

GESTION ÉLECTRONIQUE DE

Retour d’expérience de Manitou Après une première application sur un engin fabriqué en Italie, c’est sur un nouveau chariot télescopique agricole fabriqué en France que Manitou a décidé d’utiliser la gestion électronique de transmission Rexroth.

Maxime Vinconneau et François Brochard, du département R&D, nous expliquent les raisons de ce choix et nous livrent leur retour d’expérience sur l’utilisation du logiciel d’application DRC.

Q1 Comment le nouvel engin que vous avez développé avec Rexroth s’inscrit-il dans votre gamme ?

Ce nouvel engin est un modèle compact de notre gamme de chariots télescopiques agricoles MLT, que nous proposons avec deux types de transmission : hydrodynamique et hydrostatique à commande électronique. Cette double option s’inscrit dans une logique client ; nous souhaitons en effet offrir un maximum de solutions de transmission pour répondre à l’ensemble des besoins (configuration de l’exploitation, répartition des activités dans le cycle d’utilisation, habitudes en matière de transmission issues de l’offre constructeur dans les différents pays).

Ce nouveau modèle s’inscrit également dans notre programme reduce (www.reduce.manitou.com), qui a pour objectif d’aider les agriculteurs à réduire leurs émissions de CO2 et leur coût d’usage (TCO).

Q2 Qu’apporte la transmission hydrostatique à commande électronique sur ce type d’engins ?

L’hydrostatique offre tout d’abord plus de possibilités en matière de design ; l’absence de boîte de vitesse mécanique permet de créer des machines plus compactes. Elle apporte aussi plus de précision, de souplesse dans le mouvement et de confort d’utilisation, notamment parce qu’il n’y a pas de passage de rapports.

Par Didier Krupezack Ingénieur commercial, applications mobiles, Bosch Rexroth France

Maxime Vinconneau (gauche) et François Brochard (droite).

Sécurité I 31

Afin de garantir la sécurité de tous, nous devons valider nos véhicules autonomes

sur des milliards de kilomètres

Par Hans ten HagenSenior Manager, Sales Motion Simulation

Précision, sécurité, efficacitéLe simulateur sera installé par Bosch Rexroth ; A. V. Simulation y adjoindra un dôme de réalité virtuelle qui immergera le conducteur dans un environnement de circulation réaliste. Ce dôme abritera un véhicule de test équipé de capteurs détectant les mouvements de la tête et des yeux. La sécurité est ici primordiale dans la mesure où le simulateur accueillera conducteur et passagers.

Le simulateur intègre donc de nombreux dispositifs de sécurité. Les mouvements sont limités, aussi bien sur le plan mécanique que logiciel, afin que le simulateur ne puisse pas dépasser les limites programmées. Les entraînements sont équipés de notre technologie Safety on Board, qui comprend des fonctions de sécurité additionnelles telles que l’arrêt sûr.

La plupart de nos plateformes avec axe X-Y reposaient sur un système de crémaillère, mais ici nous avons opté pour des moteurs linéaires, plus à même de prendre en charge des vitesses et des accélérations élevées. Ils sont silencieux et ont un faible niveau de vibration, permettant de contrôler la plateforme avec une précision extrême, même lorsqu’elle déplace une charge lourde à haute vitesse.

Des performances élevées à grande vitesse demandent beaucoup d’énergie. Notre système permet néanmoins de minimiser la

puissance réseau requise en stockant l’énergie générée pendant les phases de décélération et en la réutilisant, conformément au concept Rexroth 4EE (4 leviers d’efficacité énergétique).

L’installation du simulateur commencera à l’automne 2019 et devrait s’achever fin 2019. Sa mise en service permettra au Groupe Renault et à Renault-Nissan de poursuivre leur développement de technologies de pointe en testant les véhicules autonomes dans un environnement virtuel.

Pour découvrir d’autres utilisations de nos plateformes pour simulateurs, n’hésitez pas à consulter notre blog.

L’avenir des véhicules autonomes est conditionné par la façon dont les constructeurs résoudront les questions de sécurité et de performance. Et pour cela la route est longue ; il faudra sans doute des milliers de kilomètres de test sur route et peut-être des milliards sur simulateur.

30 I Sécurité EDITION 3 I 2018

passage du mode manuel au mode autonome dans différentes conditions de circulation. Avec ce nouveau simulateur hautes performances, Renault pourra tester tous les cas de figure de façon efficace et réaliste, en tenant compte des comportements de conducteurs réels, afin de concevoir la meilleure expérience possible pour l’utilisateur. » Olivier Colmard, Vice-président Integrated CAE & PLM, Renault.

Une technologie à la hauteur du défi Une fois terminé, ce simulateur de mouvement sera le plus avancé jamais conçu pour l’automobile. Un système capable de fournir des accélérations de 1 g et des vitesses de 9 m/s dans le sens longitudinal et latéral.

Le nouveau simulateur a été baptisé ROADS, pour Renault Optimization Autonomous Driving Simulator (Simulateur Renault pour l’optimisation de la conduite autonome).

Il est constitué d’un hexapode hautes performances et d’une plateforme de lacet tournante, le tout monté sur une table X-Y. Il intègre de nouvelles technologies et des moteurs linéaires pour fournir une accélération et des vitesses élevées avec une charge utile de 6 000 kg.

« Le cahier des charges de Renault était très détaillé et le système fourni par Rexroth y a répondu en tous points », indique Olivier Anselme, directeur des ventes chez A. V. Simulation. « La longue expérience de Bosch Rexroth dans ce domaine a aussi été un facteur déterminant. Nous travaillons avec eux depuis de nombreuses années et nous avons une relation très forte. »

Si une grande partie de ces essais peut être effectuée sur ordinateur, un véritable simulateur, semblable à ceux utilisés dans le secteur aéronautique, est aussi indispensable.

Le Groupe Renault se prépare ainsi à inaugurer un centre de simulation de 25 M € dans son Technocentre de Guyancourt. Spécialement conçu pour tester des véhicules autonomes, il abritera l’un des simulateurs de conduite dynamique les plus sophistiqués au monde.

En tant que leader mondial en solutions d’entraînement et de commande, nous étions un partenaire tout désigné pour concevoir la plateforme de mouvement du nouveau simulateur, créé par l’intégrateur A. V. Simulation.

« Afin de garantir la sécurité de tous, nous devons valider nos véhicules autonomes sur des milliards de kilomètres. La seule façon de mener les tests physiques est de mettre en place une simulation à grande échelle en intégrant de nombreux scénarios de conduite. L’un des scénarios les plus complexes concerne le

UN SIMULATEUR POUR

C’est le système intelligent le plus perfectionné que nous ayons produit à ce jour.

Par Rodney TrailGroupe IPM, Business Development

La nouvelle ligne HewSaw SL250 2.2 est entrée en production en février 2018. Cette réalisation n’aurait pas été possible sans l’excellente collaboration entre l’équipe Systems Engineering de Bosch Rexroth Canada, les spécialistes Sytronix et l’équipe Interventions Extérieures de Port Coquitlam, situé au Canada en Colombie-Britannique.

Et la réussite est d’autant plus importante que les systèmes conçus pour HewSaw US Inc. sont, par leur performance et leur polyvalence, adaptés à de nombreux marchés : transformation du bois, papeterie, impression, transformation des plastiques, fonderie, machines-outils.

C’est le système intelligent le plus perfectionné que nous ayons produit à ce jour. Ce fut un plaisir de développer avec le département Application et ingénierie Sytronix de Bosch Rexroth Canada une solution devenue source d’inspiration pour toute notre équipe.

Nous avons mis en place chez HewSaw le système Sytronix le plus novateur que Bosch Rexroth Canada ait développé dans le secteur. La fonction d’autodiagnostic du groupe hydraulique communique automatiquement tout défaut aux opérateurs. Notre groupe hydraulique est intelligent non seulement en ce sens, mais aussi par la manière dont il contribue à la gestion du flux sur toute la ligne. Il permet d’aller plus vite et de mieux contrôler les écarts.

Plus de performance avec moins de consommation d’énergie et moins de bruitLe système offre aussi d’autres avantages :

● il consomme moins d’énergie et permet donc de réduire les coûts opérationnels et le bilan carbone des scieries,

● il est moins bruyant grâce aux entraînements Sytronix,● il est plus rapide à mettre en service grâce à la pré-configuration

des différents composants de la pompe, ● il offre plus de connectivité avec la machine principale et des

fonctions de sécurité avancées,● sa conception simplifie l’entretien et la maintenance.

DES SOLUTIONS QUI TRANCHENT PAR LEUR EFFICACITÉ

Performances I 33

L’hydraulique intelligente repousse les limites de la performance dans le secteur de la transformation et de la manipulation du bois.

Woodgrain Millwork est une entreprise familiale établie depuis plus de 60 ans à Fruitland, dans l’état américain de l’Idaho. Elle est l’un des plus gros producteurs de moulures, fenêtres, portes et autres ouvrages de menuiserie en Amérique du Nord.

En 2016, l’entreprise décide de racheter une scierie à Emmett, non

loin de Fruitland, et lance un appel d’offres pour rentabiliser et diversifier

sa production. Elle fait le choix stratégique d’acquérir une ligne complète HewSaw

SL250 2.2 à plusieurs modules de coupe. Cette nouvelle ligne est destinée aux billes de diamètre

inférieur à 38 cm ; les billes les plus grosses sont débitées sur une autre ligne.

La ligne HewSaw peut traiter jusqu’à 20 billes par minute de façon individualisée : chacune d’elles est scannée pour déterminer le plan de découpe le plus adéquat. Et il est à chaque fois différent. Il faut donc systématiquement repositionner l’outillage, ce qui nécessite de déplacer jusqu’à 75 axes linéaires, tous hydrauliques. Les mouvements doivent être effectués dans un laps de temps généralement inférieur à 500 ms et avec une précision de 0,02 mm.

Ce process est un véritable défi en matière d’ingénierie. Tous les composants du système hydraulique doivent contribuer à un déplacement à la fois très rapide et extrêmement précis des axes. Et le process doit être parfaitement fiable et répétable tout au long de la vie de l’équipement. Car si les axes ne sont pas correctement positionnés, c’est toute la ligne qui est bloquée.

Un maximum d’intelligenceHewSaw US Inc., filiale de Veisto Oy en Finlande et fournisseur de cette ligne, est un des leaders des lignes de débitage primaire. Ses équipements sont utilisés dans les scieries du monde entier.

Pour répondre à son cahier des charges particulièrement exigeant, HewSaw a fait appel à Bosch Rexroth Canada. Nous avons fourni le groupe hydraulique principal, équipé de la dernière génération de transmissions hybrides Sytronix. Grâce à son hydraulique robuste et à son électronique performante, Sytronix est capable de répondre aux exigences de génération de puissance de la plupart des scieries. Ce système est aussi de plus en plus recherché par les acteurs du secteur pour ses performances énergétiques qui permettent de pallier la hausse des coûts de l’énergie.

Nous avons configuré pour HewSaw le groupe hydraulique le plus perfectionné à ce jour. Le système a été simulé sur notre plateforme de modélisation multi-domaine Simster. Nous avons également fourni et programmé l’automate programmable industriel pour qu’il s’intègre parfaitement avec le contrôle de niveau supérieur. Et notre système Sytronix s’intègre parfaitement dans l’environnement Industrie 4.0 avec une efficacité en temps réel et des échanges multi-protocoles.

DES SOLUTIONS QUI TRANCHENT PAR LEUR EFFICACITÉ

32 I Performances EDITION 3 I 2018

Mentions légales

7:51 est le magazine de Bosch Rexroth.

Publié par : Bosch Rexroth AG Corporate Marketing Erik Snoeijen (responsable du contenu) 97816 Lohr am Main, Allemagne ISSN 1618-5412-03-2018, Référence R999001379

Direction de la rédaction : Jeroen Brands, +31 411 65 1552 [email protected]

7:51 Blog : www.751.rexroth

Rédaction et maquette : Golley Slater, www.golleyslater.com, Corrina Hinchliffe (rédaction), Richard Robins (maquette)

Traduction : Enssner Zeitgeist

Impression : Schleunungdruck GmbH, www.schleunungdruck.de

Crédit photos : Bosch Rexroth AG (sauf indication contraire concernant la photo)

Changements d’adresse et questions administratives : [email protected]

Tous droits réservés. Réimpression et reproduction, en particulier par copie, même partielles, interdites sans l’accord de l’éditeur. 7.51 est distribué suivant une liste d’adresses gérée à l’aide de technologies de traitement des données par voie électronique.

Du temps pour les

Partout dans le monde, nos collaborateurs donnent de leur temps et de leur énergie pour contribuer à un monde meilleur.

EN SUÈDE AU BRÉSIL AU CANADA

EN SUÈDE AU BRÉSIL AU CANADA

Chaque fois qu’un client répond à son enquête de satisfaction, l’équipe fait un don à SOS Villages d’Enfants,

une association humanitaire internationale.

Nos collègues participent bénévolement à des activités de la fondation Robert Bosch, qui promeut le développement social, notamment par l’éducation des

jeunes dans les pays en développement.

L’équipe construit des clôtures et des terrasses en soutien à l’organisation

caritative Habitat for Humanity Niagara, qui propose des maisons à des prix

abordables aux familles dans le besoin.

www.sos-childrensvillages.org www.bosch-stiftung.de/en www.habitatniagara.ca

Dans le domaine ferroviaire, les tampons placés sur les wagons sont essentiels pour la sécurité. Lindenberg Technics a fait appel à nos systèmes hydrauliques intelligents pour garantir leur bon fonctionnement, tout en simplifiant la configuration matérielle et logicielle.

Situés à l’avant des wagons, les tampons sont de puissants blocs ressorts destinés à absorber les chocs pour éviter au train de dérailler. Ils jouent un rôle essentiel pour la sécurité et doivent donc faire l’objet d’inspections régulières.

Ces inspections ne se font pas directement sur le wagon ; les tampons sont démontés et passés sur des bancs de test spécialisés. C’est pour l’un de ces bancs que Lindenberg Technics, constructeur suisse, a récemment mis au point une nouvelle presse hydraulique intégrant des technologies de gestion des données et de contrôle dans un environnement Industrie 4.0.

Notre vérin électro-hydraulique (SHA) associé à un contrôle en boucle fermée constitue le principal composant de test. Le vérin SHA est un vérin autonome contrôlé par une pompe à vitesse variable de notre gamme Sytronix. Lindenberg voulait pouvoir tester un large éventail de forces et de vitesses avec un système prêt à l’emploi, qui demanderait un minimum d’ingénierie. Nous étions les seuls à répondre à ce cahier des charges.

Intelligent, du contrôle…Nous avons en effet mis au point un système complet comprenant une centrale, des composants hydrauliques, un système de Motion Control industriel MLC multiaxes, des servocontrôleurs et servomoteurs, ainsi qu’un logiciel préprogrammé. La vitesse d’entraînement de la pompe Sytronix de la centrale s’adapte au besoin de puissance des vérins grâce à un contrôle en circuit fermé. Cela permet d’économiser jusqu’à 80 % d’énergie par rapport aux systèmes à pression constante.

Pour le Motion Control, les techniciens n’ont eu aucune programmation à faire lors de la mise en service : nous avions déjà créé une bibliothèque de fonctions pour les systèmes hydrauliques. Ils n’ont eu qu’à paramétrer le système.

… à l’analyseLa presse hydraulique collecte les données pertinentes pour chaque test et les remonte dans les systèmes de niveau supérieur. Le système de Motion Control est compatible avec tous les protocoles Ethernet temps réel courants pour faciliter l’échange d’informations. Il peut également être intégré à un serveur OPC UA dans des environnements informatiques en réseau. Cela permet par exemple, si le développement de la force ne correspond pas aux valeurs cibles, d’indiquer l’origine du problème et les mesures à prendre pour rétablir un fonctionnement optimal.

Lindenberg Technics met son savoir-faire et sa passion au service du développement de solutions personnalisées et de machines standards. Au-delà des tampons de wagons, sa solution permet de tester d’autres équipements des trains, ainsi que les procédés d’assemblage particuliers.

34 I Repères EDITION 3 I 2018

Et Josef MüllerSales Engineer

Par Christian BucherSales Engineer

NOUVEAU BANC DE TEST POUR LE FERROVIAIRE

www.751.rexroth

L’EXPERTISE REXROTHTOUJOURS A PORTEE DE MAIN

Restez connectés et devenez un expert de nos technologies.

FAIRE DU FUTUR UNE RÉALITÉ

Documents

Transcript of FAIRE DU FUTUR UNE RÉALITÉ