La durabilité, sans fissures ni plis Dans la construction automobile, les surfaces sont considérées comme la discipline reine – un système d'adaptation permet, grâce à des capteurs et à la numérisation, d'obtenir une plus grande transparence des processus, même sur les presses plus anciennes.

De préférence légers, fins et solides à la fois. Les exigences posées aux matériaux de construction légère sont rapidement formulées. Mais la recherche d'une plus grande légèreté a aussi ses limites – et celles-ci sont atteintes au plus tard lorsque les composants n'atteignent plus la stabilité requise ou que les matériaux très résistants deviennent difficiles à mettre en forme. Insérer la tôle, fermer la presse, sortir le composant : tous les détails des opérations d'emboutissage ne sont guère compréhensibles pour les responsables du processus dans la pratique quotidienne. Dès que le moule se referme, le processus obéit à ses propres règles – et alors littéralement, ça passe ou ça casse.

Ce faisant, il faut relever le défi particulier suivant : les paramètres changeants tels que la température, le frottement et surtout les variations des propriétés du matériau ainsi que l'usure ont un impact. Lorsque le processus ne fonctionne pas comme prévu, les pièces quittent le moule d'emboutissage avec des fissures et des plis, ce qui en fait alors de la ferraille coûteuse. Ce qui peut également devenir un véritable problème, c'est le manque de précision dimensionnelle dû aux variations dans le processus de transformation de la tôle. Des tolérances de l'ordre du dixième de millimètre peuvent déjà engendrer des perturbations massives dans la fabrication de carrosserie – avec à la clé des coûts élevés et des répercussions négatives sur l'OEE, l'Overall Equipment Effectiveness.

C'est précisément là qu'intervient iLARIZ. L'entreprise de Stuttgart équipe les outils des presses de capteurs de force et de déplacement autonomes. Ces deux grandeurs caractéristiques sont déterminantes pour pouvoir évaluer un processus de pressage et, dans le meilleur des cas, le contrôler à l'aide de vannes hydrauliques. Cette approche revêt la forme de courbes d'évolution ou de profils de mouvement. iLARIZ a délibérément choisi d'équiper certains outils de capteurs piézoélectriques plutôt que la presse entière. « Dans l'atelier de fabrication, il y a nettement plus d'outils que de presses, et ces outils sont en plus rarement affectés de manière permanente à un site de production. Il n'est pas rare que des outils soient déplacés d'un site à l'autre », explique Stefanie Sobola, développeuse de logiciels et responsable marketing chez iLARIZ. Le système de capteurs numériques associé à un outil fonctionne ainsi de manière autonome et indépendamment de l'infrastructure OT et IT qui prévaut sur place.

Pour ce faire, iLARIZ connecte directement les capteurs piézoélectriques via PROFINET à l'ordinateur en périphérie de réseau EPC 1522 au sein de l'écosystème PLCnext Technology. Cet appareil compact est principalement conçu pour la conversion de protocoles, l'acquisition de données et l'informatique en périphérie de réseau. Pour le traitement des données et la visualisation, la société de Stuttgart mise sur Cumulocity IoT et thin-edge.io, disponible dans le PLCnext Store. Comme l'acquisition et l'analyse des données sont basées sur la périphérie et le cloud, le système ne requiert pas une intégration complexe dans les infrastructures IT/OT existantes. Cela facilite l'intégration, notamment en ce qui concerne les interfaces et surtout la sécurité. Il en va de même pour l'utilisation des capteurs. « Nous faisons en sorte que les détails deviennent intelligibles. Dans le cadre du développement de nos produits, nous souhaitons donc intégrer davantage l'IA et l'apprentissage automatique – et offrir ainsi à nos clients la possibilité de maximiser la robustesse de leur production et de rendre leurs processus plus transparents. Nous visons en outre à étendre notre présence sur le marché international », explique Christian Held, qui a fondé l'entreprise avec le Dr Apostolos Papaioanu.

Une autre particularité du système développé par iLARIZ a été d'utiliser dès le départ des composants déjà bien établis dans l'industrie automobile pour réaliser cette solution de régulation des outils disponible en post-équipement. « Le matériel doit être connu au sein de la presse », souligne Christian Held. Qu'il s'agisse d'un automate ou d'une vanne hydraulique, celui qui ne respecte pas les prescriptions d'usine a généralement peu de chances que son nouveau produit trouve sa place dans cette industrie. « Nous étions pour cela à la recherche d'un partenaire capable de concevoir avec nous la technologie de commande et de transposer le tout dans le cloud », résume Christian Held. « Nous considérons ici Phoenix Contact comme un précurseur qui nous soutient de manière optimale, de sorte que nous pouvons nous concentrer sur notre compétence principale. Cette compétence réside clairement dans la maîtrise des processus de formage précis et reproductible du métal », poursuit le Dr Apostolos Papaioanu.

Produire avec plus de précision, tout en gagnant du temps, en générant moins de déchets et en rendant le processus durablement plus fiable : chaque ressource économisée a au final un impact positif majeur sur la protection du climat et la rentabilité. Draw.Control et Draw.Monitor, associés à l'approche « Digital Factory now! » de Phoenix Contact, posent les bases permettant d'intervenir très tôt dans les processus – afin d'éviter les rebuts et en fin de compte d'économiser du CO₂. « En raison des exigences de qualité, seule une petite partie de la ferraille réintègre la construction automobile en tant que matériau neuf – la majorité ne retrouve donc pas le chemin de son application d'origine », explique Christian Held. Chaque rebut en moins réduit donc les efforts et l'énergie à investir dans le recyclage, ce qui permet d'augmenter sensiblement la durabilité de la chaîne de valeur.