05.07.2018   |   Allemagne

Industrie 4.0, une révolution déjà en marche

Solution complète HOMAG chez Ernst Fischer GmbH (Erfi)

Un article du magazine HK, 01/2018. Source des images : Magazine HK. Lire l'article sous hk-magazin.com.

Au départ, il était prévu de remplacer simplement la plaqueuse de chants et d'installer un nouveau logiciel. Mais dès la phase de planification, il s’est avéré que cela ne suffirait pas. C'est pourquoi les responsables de l'entreprise Ernst Fischer GmbH (Erfi) ont opté pour une solution complète. Par conséquent, toutes les pièces de bois utilisées dans les tables de travail et armoires de cette entreprise d’électronique basée à Freudenstadt sont fabriquées avec une ligne de production automatisée HOMAG. Cette ligne respecte tous les critères de l'industrie 4.0, et sera prochainement compatible tapio.

« Il était temps d'agir », s'exprime Andreas Fischer, Directeur adjoint d'Erfi, au sujet de l'ancienne méthode de production du bois avec des machines de menuiserie manuelles. « Nous n'avions plus les moyens économiques de répondre aux exigences du marché : diversité des modèles et de la production, en lot unitaire ou en série. » Le fabricant d'équipements électroniques de laboratoires, de stations de montage, d'appareils de mesure et de contrôle et de systèmes de test a appliqué les conseils d'HOMAG à la lettre et s'est donc octroyé une technologie de dernière génération. Ce faisant, l'entreprise basée à Freudenstadt a franchi un pas capital, passant de machines individuelles à un système interconnecté doté des caractéristiques et des logiciels de l'industrie 4.0.

En outre, les machines du système interconnecté ont pu être placées de façon optimale dans un même hall. Le flux de pièce automatisé seul suffit à comprendre de prime abord que vous êtes face à un système de production très automatisé. La production commence par la découpe de panneau assurée par la scie à panneaux « HPP 300 profiLine » et un stockeur à plat « TLF 411 » placé en amont. Cette scie est dotée d'un dépassement de lame de scie de 95 mm et peut découper aussi bien des panneaux individuels que des paquets. Elle est également conçue pour la découpe économique de grandes quantités. Elle comprend de nombreuses autres options pour augmenter la puissance ou un usinage en douceur des matériaux fragiles. L'étiqueteuse à plat permet d'étiqueter le panneau brut avant le sciage, ce qui accélère considérablement la découpe. Chaque pièce découpée reçoit de l'imprimante d'étiquette un autocollant à code-barres qui permet d'identifier la pièce, de la découpe au montage. Entre les phases de découpe et de collage des chants, les pièces découpées sont d'abord placées dans un tampon de triage « TLB 321 » pouvant accueillir jusqu'à 1 200 pièces de tailles différentes.

Le collage des chants est effectué grâce à un îlot ultra flexible qui réalise des chants à joints invisibles en lots unitaires grâce à une technologie laser nouvelle génération. Cette machine utilise une plaqueuse de chants simple « K 610 » pour une production flexible. Un usinage multiface en passages successifs permet d'atteindre une grande capacité, même dans le cadre de productions sur commande avec des dimensions en constante évolution. Cette technique a pour but de réajuster des unités entre les deux pièces dans des intervalles réduits. Le système d'alimentation des pièces permet d'alimenter pièces en transversal et longitudinal, avec une précision dimensionnelle et angulaire. Couplé à l'unité de fraisage à dresser électrique et doté d'outils hydrauliques pour un usinage haute précision et sans éclats, ce système produit une mise au format exacte à chaque passage. L'unité d'encollage peut usiner jusqu'à douze chants différents par remplacement automatique, sans aucune intervention manuelle. L'unité laser à nouvelle technologie diode jouit d'une puissance optimisée. Facile à monter, elle est très robuste et moins encombrante que les versions antérieures. La machine offre en outre la possibilité d'encoller les chants avec de la colle PU afin d'optimiser la résistance à la chaleur et à l'humidité.

Le retour de pièces avec portail rotatif intégré assure un flux de matériaux interconnecté à haute performance. Une fois les pièces usinées, elles sont séparées de façon automatique : toutes les pièces rectangulaires sans usinage à forme libre sont retournées dans un premier temps dans le tampon de triage, d'où elles seront automatiquement transportées par la suite au centre d'usinage « BHX 560 » pour le perçage et le fraisage. Les pièces avec des usinages à forme libre sont empilées en sortie de l'usinage de chants et transportées vers l'îlot CN par gestion robotisée pour la suite de l'usinage.

Le cœur de la cellule CN est le centre d'usinage « BMG 512 » à système modulaire et configurable en fonction des souhaits et des exigences du client. Les responsables de production d'Erfi ont opté pour un centre d'usinage extrêmement flexible. C'est pourquoi les broches à 5 axes « Drive-5C+ » ont été choisies comme broches de fraisage. La flexibilité du centre d'usinage se caractérise par la table à console, qui permet une manutention aisée grâce aux consoles à guides linéaires haute précision et aux aides au positionnement solides munies de deux vérins pneumatiques, et par l'unité de forage « Multi-Processing-Unit », qui peut pivoter sur 360 degrés et permet d'utiliser toutes les broches quel que soit l'angle. De même, le changeur d'outils à chaîne, avec ses 72 emplacements et ses temps de changement réduits grâce à un convertisseur, facilite l'utilisation d'un grand nombre d'outils et d'unités. L'exigence selon laquelle les chants droits et courbes doivent être de qualité égale a entraîné l'utilisation supplémentaire du système « laser Tec » dans le cadre du collage des chants des pièces usinées. En raison des temps d'usinage plus longs, la manutention des pièces a été affectée à un robot industriel à 5 axes. Cela permet à l'utilisateur de réaliser d'autres tâches en parallèle.

Ce robot attire immédiatement l’attention des visiteurs. Il est le symbole de l’automatisation de la production. L'automatisation commence beaucoup plus tôt, notamment dès la fusion des données relatives à la commande avec les données du système CAD/CAM et la gestion des listes de pièces lors de la préparation de la production. Enfin, le système de gestion de la production « ControllerMES » HOMAG produit les programmes CN et les données de production pour chaque pièce. Celles-ci sont ensuite transmises aux machines avec une avance temporelle. C'est à ce niveau que les pièces « prennent vie », notamment grâce au numéro d'identification qui leur est attribué jusqu'au montage final. Peter Bitzer, expert en informatique et administrateur système chez Erfi, présente les nouvelles technologies acquises en ces termes : « Le système de gestion de la production ControllerMES HOMAG nous offre une plateforme permettant d'optimiser les processus de production et de perfectionner la combinaison de machines et de postes de travail manuels. »

« Ce système modulaire garantit à Erfi un processus durable, de la configuration et l'optimisation intelligentes des données de production au contrôle complet après le montage final, en passant par la planification de la production », ajoute Harald Sieber, responsable des ventes senior chez HOMAG Systems. « Le logiciel facilite ainsi la fabrication sur commande de produits avec de nombreuses variantes dans une production en réseau. » Par ailleurs, la production est transparente : chaque pièce et chaque commande est renseignée, ce qui permet de connaître à tout moment l’avancée de la production. La production est nettement plus facile à contrôler et à diriger. Les problèmes sont détectés à l’avance. En cas de panne, il est possible de produire à nouveau une pièce grâce à son code-barres, pas besoin d'attendre qu'une erreur survienne au montage. Le système « ControllerMES » offre également une possibilité de rassembler les ordres de fabrication. Selon Peter Bitzer, il a encore un autre avantage : « dans l'aperçu, par exemple, on peut préférer les "pièces possibles" et les mélanger avec les "pièces obligatoires" des commandes en cours pour obtenir un plan de coupe optimal avec peu de déchets ».

On ne saurait plus parler de rentabilité ici, car l'installation du système « ControllerMES » est un investissement pour l'avenir. On constate déjà une augmentation de la productivité caractérisée par une réduction de la consommation des matières premières, des temps d'arrêt, des activités sans valeur ajoutée et des délais de production. En tant que logiciel standard modulaire, ce système évolutif est flexible en matière de configuration et peut être adapté à de nouveaux processus, avec une capacité de mise à jour totale. Et c'est exactement ce que les responsables d'Erfi ont en tête : la possibilité d'utiliser le système de gestion de la production « ControllerMES » pour choisir les pièces à acheter et pour votre propre production électronique. Ce système étant connecté à « tapio », première plateforme numérique mondiale dans l'industrie du bois (voir HK 6/17), vous pouvez consulter l'état actuel d'une machine, un défaut ou les messages d'erreur depuis votre smartphone, à l'aide de produits numériques tels que « MachineBoard ». Inversement, l'utilisateur reçoit sur smartphone les notifications importantes envoyées par la machine, telles que les défauts. Comme vous pouvez le voir, Erfi respecte intégralement les critères de l'industrie 4.0.

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