Ouverture et efficacité plutôt que boîte noire : ATS pérennise une machine à non-tissé

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09-12-2021

Voici peu, une entreprise renommée de l’industrie géotextile a investi dans le rétrofit d’une machine à non-tissé – un élément complexe de la ligne à feutre aiguilleté. ATS l’a modernisée en profondeur avec la technologie motion control la plus récente de Siemens.

Les produits géotextiles sont présents un peu partout dans notre quotidien : sur la route, dans les étangs et piscines, dans les tunnels, sur les toits… Le feutre aiguilleté, une variante non tissée de géotextile, est par exemple utilisé dans le revêtement automobile.

Comme leur nom l’indique, les textiles non tissés tels que le feutre aiguilleté ne sont pas tissés comme les textiles traditionnels. Les fibres synthétiques sont ici soufflées dans une carde et disposées directionnellement. Il en résulte des voiles ou membranes fragiles, qui sont ensuite superposées dans une machine spéciale. Ce matelas de fibres est consolidé par « aiguilletage », c’est-à-dire cousu ensemble pour former une couche fine et robuste.

Ouvrir la boîte noire

« La machine à non-tissé est très complexe et dynamique », explique Simon Vandermersch, Business Unit Manager Automation chez ATS. « Pour obtenir un produit de qualité, les couches doivent être superposées de manière uniforme, ce qui exige un mouvement continu et contrôlé selon un modèle mathématique très précis. De plus, la plupart des machines sont conçues comme des ‘boîtes noires’ : seul le fabricant d’origine sait exactement comment elles sont assemblées. »

« Outre l’augmentation de l’efficacité et la protection de la production, les clients trouvent également important que nous puissions ‘ouvrir’ la machine. De cette façon, ils peuvent l’ajuster et l’optimiser eux-mêmes autant que possible. C’’est pourquoi nous avons mené ce projet en cocréation. »

Rétroingénierie

Afin de faire évoluer la machine vers la technologie la plus récente, ATS et le client final devaient d’abord se faire une idée précise de son fonctionnement actuel. « Nous nous sommes mis au travail littéralement avec un stylo, du papier et la configuration mécanique », poursuit Simon. « Nous avons ensuite procédé à une rétroingénierie et à des tests pour découvrir comment le modèle fonctionnait exactement. Nous avons ainsi pu en faire une description fonctionnelle et déterminer quels composants nous devions remplacer ainsi que la manière précise dont ils devaient fonctionner ensemble. »

Un tel « rétrofit » est souvent une solution beaucoup plus rentable pour les machines qui sont encore en excellent état mécanique. Seuls les moteurs, le câblage et le logiciel sont remplacés. Non seulement la production est garantie, mais la machine est également à l’épreuve du temps.

Technologies Siemens employées

ATS a modernisé la machine à l’aide notamment des composants Siemens suivants :

Entraînements Sinamics S120 pour applications à haute performance exigeant un degré de précision élevé. Ils disposent d’un circuit DC commun, ce qui leur permet de récupérer l’énergie de freinage des différents axes. Leur structure modulaire se traduit par une flexibilité accrue en cas de réparation et de remplacement.
Servomoteurs Simotics S ils se caractérisent par une longue plage de couple et une intégration optimale avec les S120.
Simatic S7-1500 T-CPU: le contrôleur technologique pour les applications exigeantes qui se démarque par sa convivialité et sa flexibilité.

Expérience, efficacité et innovation

En tant que spécialiste de la construction et du rétrofit de machines, ATS peut s’appuyer sur un certain nombre de principes de base qui rendent l’ensemble du processus de modernisation beaucoup plus efficace. Et cette expérience est venue bien à point, car la mise en œuvre complète devait être effectuée en seulement deux semaines. Simon : « Pour y parvenir, nous faisons beaucoup de simulations au préalable. Nous laissons le moins de place possible au hasard. »

Mais ATS a aussi démontré son expérience dans le choix des composants. « Bien que nous ne soyons pas liés à une technologie en particulier, nous choisissons systématiquement Siemens pour ce type de projet. Les servomoteurs Simotics S et les entraînements Sinamics S120 sont non seulement fiables, mais aussi conformes aux exigences dynamiques élevées d’une machine à non-tissé. »

Symbiose et adaptabilité

Comme les composants Siemens sont intégrés dans la plateforme TIA Portal, ils parlent le même langage et peuvent se « reconnaître ». Le gain de temps par rapport à une configuration manuelle est énorme, surtout lors de la mise en service. Le logiciel de l’entraînement étant intégré dans le contrôleur, il n’y a pas d’effet « boîte noire » en cas d’incident éventuel. « La symbiose est parfaite, de l’axe du moteur au PLC », ajoute Rens Esselens, technical sales engineer chez Siemens.

Le nouveau S7-1500 T-CPU, le « cerveau » de la machine, permet un degré élevé d’intégration et de convivialité. Le client dispose par exemple de nombreuses fonctions de motion control préprogrammées et n’a pas besoin d’expertise poussée. Rens : « Ce contrôleur peut aussi réaliser des calculs complexes à la place de l’entraînement, ce qui augmente encore sa réactivité et sa précision. C’est loin d’être un luxe inutile sur une machine à cinq axes qui doivent être parfaitement synchronisés par une fonction de came ».

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Digital Enterprise Services:http://siemens.be/digital-enterprise-services

Sinamics S120 : https://new.siemens.com/global/en/products/drives/sinamics/low-voltage-converters/servo-converter/sinamics-s120.html

Rétrofit: http://siemens.be/retrofit

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