Le monitoring et la surveillance des processus en temps réel sécurisent les processus de production

Lorsque le foret se casse inopinément, un usinage de copeaux plein d'élan se transforme en un arrêt de production involontaire. C'est pourquoi le sous-traitant automobile Everllence (anciennement MAN Energy Solutions) mise sur un système de Montronix pour la surveillance des outils et des processus sur les tours et les fraiseuses. Un rapport d'utilisateur.

Les systèmes de capteurs et de surveillance Montronix surveillent l'usinage et protègent la machine. Et ce, quelle que soit la machine et l'application. (Source : Montronix GmbH)

Chaque entreprise d'usinage connaît les dangers causés par les collisions de machines, les erreurs de programme, les pièces mal serrées ou les outils défectueux, qui entraînent des interruptions de production, des temps d'arrêt prolongés et des coûts consécutifs élevés. L'objectif était donc d'améliorer la protection des machines et le processus d'usinage, tout en permettant une maintenance prédictive. Les systèmes Montronix sont capables de détecter et d'empêcher à temps les erreurs techniques et liées au processus, ce qui permet de réduire considérablement les arrêts involontaires«, explique Peter Rampf, expert en maintenance chez Everllence. En effet, comme dans toute entreprise de production, l'assurance qualité, l'utilisation des machines et l'efficacité de la production jouent un rôle central dans le fonctionnement de l'entreprise Everllence. Les interruptions de production ne signifient pas seulement une perte de temps et de qualité, mais aussi des coûts considérables.

Surveillance flexible des processus avec temps de réaction en millisecondes pour une fabrication sûre et stable

Montronix a su convaincre par sa flexibilité, ses temps de réaction courts et sa facilité d'intégration des systèmes, indépendamment du système de commande de la machine et du fabricant. «Nos systèmes sont modulaires, peuvent être ajoutés à des installations nouvelles ou existantes et présentent de réels avantages multiples grâce au mode d'apprentissage et à l'étalonnage automatique», explique Timo Berndt, chef de produit chez Montronix. Le système Pulse-Plus utilise des accéléromètres très sensibles avec mesure de température intégrée pour détecter les vibrations et les chocs. Une éventuelle collision est détectée par les données d'accélération sous forme de signal cumulé des trois axes du capteur et, en cas de dépassement de la valeur limite en moins d'une milliseconde, un signal est envoyé à l'entrée rapide de la commande de la machine, qui déclenche immédiatement un arrêt d'urgence. Si le mouvement est toutefois très lent avant et pendant une collision, le capteur Strainlink de Montronix est utilisé. Dans ce cas, des jauges de contrainte mesurent les forces qui se produisent directement sur la machine et couvrent ainsi également les «points aveugles» au sein de la mesure d'accélération. «Auparavant, une non-détection signifiait, dans le pire des cas, que la géométrie de la machine devait être vérifiée et réajustée. Aujourd'hui, nous changeons l'arête de coupe en très peu de temps et poursuivons immédiatement la production», explique Peter Rampf. Outre la protection immédiate primaire, la saisie continue des données permet également de détecter à temps les problèmes d'usure insidieuse et constitue donc également un composant important pour une maintenance préventive ou prédictive et un processus de production stable. Tous les axes, ainsi que les broches principales et les motobroches sont surveillés. L'unité d'évaluation IBU Plus NX de Montronix utilisée offre à cet effet, outre la protection de la machine, une surveillance de l'état avec saisie continue des données brutes, des interfaces API ouvertes et des données en temps réel pour des analyses externes. De plus, l'unité d'évaluation Montronix enregistre dans une mémoire circulaire les 4000 derniers messages et alarmes. Si cela ne suffit pas, il suffit d'ajouter l'option ServiceAgent. Dans ce cas, tous les messages et alarmes sont enregistrés sur le serveur du client et peuvent en outre être transmis automatiquement par e-mail à des destinataires préalablement définis.

L'avantage du système (sur la photo Strainlink250DA) se manifeste également dans le fait que l'installation des capteurs de la machine se fait sans grands efforts. (Source : Montronix GmbH)

Collecte de données en temps réel et communication bidirectionnelle pour une maintenance adaptative et une optimisation des processus basée sur l'IA

Everllence va plus loin et transmet les données de vibration et de force fournies en continu par les capteurs directement via API, OPC UA et MQTT de l'unité d'évaluation Montronix à la plateforme de production numérique d'Everllence. Là, elles sont associées à d'autres données de la machine, telles que le courant absorbé, les mouvements des axes et les temps de fonctionnement. Les données provenant des machines et des capteurs Montronix sont stockées et analysées par Everllence dans un cloud, dans le but de permettre une analyse basée sur l'IA pour la maintenance prédictive. L'API ouverte de Montronix permet d'ajuster les valeurs limites et les paramètres de filtrage directement à partir de systèmes externes. «Tout ce que l'opérateur peut régler peut également être défini par un logiciel de niveau supérieur», explique Timo Berndt. Une communication bidirectionnelle s'établit ainsi entre les différents systèmes de surveillance et l'informatique de production supérieure, qui constitue ensuite la base d'autres optimisations de processus, de l'utilisation des machines, des intervalles de maintenance adaptatifs et des futures applications d'IA. Un tableau de bord personnalisé visualise tous les paramètres importants, les chiffres clés et les messages d'état en temps réel, offrant ainsi une vue d'ensemble complète pour l'analyse des données et la surveillance.

Outre les systèmes fixes, Everllence utilise également la Montronix-WiFi-Box-Plus. Ce système mobile contient le même capteur que les appareils fixes, mais transmet les données sans fil à un ordinateur mobile. Ainsi, une analyse mobile à court terme de machines sans unité de surveillance intégrée est également possible. Des exemples de l'utilité des mesures mobiles préventives se manifestent de manière plastique : la détection d'un jeu de roulements desserré ou usé sur la broche ou le diagnostic de problèmes de broche porte-meule, ainsi que la réduction ciblée des vibrations sur une installation d'érosion par fil ont déjà permis à Everllence de réaliser de nettes économies.

Le système Pulse-Plus mesure les vibrations. Entre le dépassement de la valeur limite et l'information de la commande de la machine pour un arrêt d'urgence, il se passe moins d'une ms. (Source : Montronix GmbH)

Une plus grande disponibilité, une maintenance planifiable et des gains d'efficacité mesurables

Au cours des dernières années d'utilisation des systèmes de surveillance de processus Montronix, les avantages pour Everllence ont été évidents. Les données ne servent pas seulement à diagnostiquer les erreurs, mais aussi à améliorer les stratégies d'usinage, par exemple en adaptant les paramètres d'avance ou de fraisage. En combinaison avec l'architecture d'interface ouverte, on obtient ainsi un système qui ne se contente pas de protéger, mais qui contribue activement à l'optimisation des processus - et qui renforce ainsi durablement la compétitivité de la fabrication. Dans la pratique, les arrêts non planifiés ont ainsi pu être nettement réduits, l'usure a été détectée à temps et des mesures de maintenance préventive ont ainsi pu être planifiées. En outre, la protection des broches coûteuses a déjà permis d'économiser beaucoup d'argent. Un petit exemple datant de 2023 montre clairement que c'est le système Montronix qui a permis d'éviter qu'un petit bris d'outil ne provoque des dommages plus importants. À l'époque, la pointe d'un foret s'est cassée dans l'atelier de fabrication de bielles d'Everllence. Comme il s'agissait d'un trou borgne, cela ne pouvait pas être détecté par l'opérateur. La jauge de contrainte et l'accéléromètre de Montronix ont immédiatement détecté l'incident, stoppé le système et évité les dommages.

Systèmes de surveillance modulaires indépendants des fabricants pour une production sûre et un futur contrôle des processus basé sur l'IA

Les systèmes Montronix sont indépendants du fabricant et peuvent être intégrés dans des machines équipées de commandes Siemens, Heidenhain, Fanuc, Mitsubishi ou autres. «Nos systèmes peuvent être intégrés complètement indépendamment de la commande dans n'importe quelle machine, qu'elle soit neuve ou rétrofitée», souligne M. Berndt. Chez Everllence, l'utilisation est prévue dans de nouvelles lignes pour la fabrication de turbocompresseurs et de carters de cylindres. La combinaison d'un matériel modulaire, d'une architecture d'interface API ouverte et d'algorithmes d'apprentissage éprouvés dans la pratique fait des appareils Montronix un investissement à l'épreuve du temps. Ainsi, la production reste non seulement armée contre les crashs soudains, mais elle est également préparée technologiquement pour les développements à venir en matière de surveillance conditionnelle, de maintenance prédictive et de contrôle de processus assisté par IA.

Les systèmes de surveillance modulaires peuvent être intégrés dans n'importe quel environnement de machine, indépendamment du fabricant et de la commande, qu'il s'agisse d'une nouvelle installation ou d'un retrofit. (Source : Montronix GmbH)

 

À propos de Montronix et Everllence

Le Montronix GmbH a été fondée en 1990 en tant que spin-off de Kennametal et s'est rapidement établie comme un fournisseur fiable de systèmes de surveillance de processus et d'outils. Depuis 2001, Growth Finance AG soutient l'expansion internationale. Avec son siège à Murr et plus de 20.000 systèmes installés, Montronix compte parmi les fournisseurs leaders de la branche. Son portefeuille comprend des solutions de surveillance des processus, de protection des machines et de diagnostic - pour plus d'efficacité, de qualité et de flexibilité dans la fabrication, notamment dans l'industrie automobile et aéronautique.

Everllence (auparavant MAN Energy Solutions) est un fournisseur de premier plan de solutions de propulsion, de décarbonisation et d'efficacité pour la marine, le secteur de l'énergie et l'industrie. Fidèle à sa devise „Moving Big Things to Zero“, l'entreprise aide les industries clés de l'économie mondiale à réduire les émissions difficilement évitables. Ses technologies ont un impact mesurable sur le succès de la transition énergétique mondiale. Everllence a son siège social en Allemagne et emploie environ 15 000 personnes sur plus de 140 sites dans le monde. Les clients bénéficient en outre du réseau mondial de centres de service de la marque après-vente, Everllence PrimeServ.

Plus d'informations sous : www.montronix.com et www.everllence.com

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