Automation Magazine nr 224 (FR)

THE LARGEST PROFESSIONAL COMMUNITY IN INDUSTRIAL AUTOMATION

224 JUIN - JUILLET - AOÛT 2021

11.000 SUBSCRIBERS

Périodique trimestriel de InduMotion asbl – 51e année Juin - Juillet - Août 2021. Distribution Turnhout – P309959

DOSSIER

<< L’automatisation industrielle dans l’agriculture >> p20 – Hyler et Bosch Rexroth récoltent le chanvre ensemble p28 – L’ingénieure Britta Verhelst : « La technologie est la solution d’un problème » p35 – Optimisation d’un ventilateur corona par une ingénierie virtuelle

Des machines mobiles plus intelligentes en combinant les données et l’hydraulique ?

Découvrez comment.

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EDITO PAR HUGUES MAES / PRÉSIDENT INDUMOTION

LE CLOU DU FER À CHEVAL DU 21e SIÈCLE Si cela dépend de la Commission européenne, notre modèle d’alimentation changera radicalement dans les prochaines années. Via le programme Farm-to-Fork, l’Europe veut rendre notre agriculture plus efficace et plus durable. L’année dernière, le comité Nobel norvégien a attribué le prix Nobel de la paix 2020 au Programme alimentaire mondial des Nations Unies. D’après le comité, la sécurité alimentaire est cruciale pour éradiquer la faim dans le monde et éviter ainsi les conflits.

Ces deux faits nouveaux illustrent l’importance du secteur agricole. Notre prospérité commence à la ferme. L’agriculture moderne est aujourd’hui fondée sur des calculs savants, car les agriculteurs doivent viser l’économie d’échelle pour survivre dans un environnement hautement compétitif.

L’automatisation est le mot-clé : les robots de traite, les étables à la pointe de la technologie, les machines de plantation et les tracteurs sans conducteur. Découvrez dans ce numéro 224 et sur le site d’Automation Magazine à quel point notre agriculture est devenue innovante par l’automatisation industrielle.

Les chiffres d’Agoria et du CETOP publiés dans ce magazine indiquent que la construction mécanique dans le monde a réalisé – durant l’année 2020 touchée par le Covid-19 - un chiffre d’affaires de 2.585 milliards d’euros contre 2.730 milliards d’euros l’année d’avant. La Chine est le seul pays à avoir progressé en 2020, en passant de 895 à 924 milliards d’euros. L’indice des directeurs des achats (PMI), qui jauge la confiance du marché, a plongé début 2020. Heureusement, la confiance s’est rétablie de manière spectaculaire, et plus fortement par rapport aux années précédentes. Cela se traduit par une grande relance industrielle. Malheureusement, cette relance est sérieusement freinée par la pénurie de matières premières et de produits semi-finis.

Il y a notamment une pénurie mondiale de puces électroniques qui affecte les constructeurs de machines de notre pays. Les machines deviennent toujours plus digitales, en phase avec l’évolution vers Industrie 4.0. A l’instar de l’industrie automobile, le manque de puces électroniques rend la production de ce qui a été commandé impossible, et les délais de livraison s’allongent. Cela se traduit parfois par du chômage temporaire. Les composants électroniques sont

indispensables dans les machines, et leur prix a augmenté de 12 à 15 pourcents.

L’Europe dépend principalement des fournisseurs asiatiques car 80 pourcents de la production mondiale de puces électroniques se situe en Asie, contre 15 pourcents en Amérique du Nord et 5 pourcents en Europe. La bonne nouvelle est que le fabricant de puces américain Intel va investir 20 milliards de dollars dans des nouvelles usines. Le Président Biden fait de la pénurie des puces électroniques sa priorité. Pour lui, ces minuscules puces sont le ‘clou du fer à cheval du 21e siècle’. Un élément invisible qui soutient toute notre société, et qui est soudainement passé au premier plan avec la crise corona.

Nous nous rapprochons tout doucement de la lumière au fond du tunnel. Les perspectives s’améliorent. Il faut encore s’accrocher. Après les vaccinations, nous pourrons à nouveau nous rencontrer. Mais d’ici là, InduMotion ne veut prendre aucun risque en planifiant des événements physiques.

Aussi, la réunion statutaire des membres d’InduMotion de juin aura lieu numériquement, nous l’espérons pour la dernière fois. Le mardi 22/06/21, nous invitons tous les membres à rejoindre cette réunion qui commencera à 16.00 heures.

Après la partie officielle, Eddy Willems - auteur du livre ‘Cybergevaar’ – et spécialiste de la sécurité internet, nous parlera de hacking, de phishing et de ‘do’s & don’ts’ en sécurité informatique. Au vu des événements récents dans le domaine de la cybercriminalité, nous en tirerons sans aucun doute de précieux enseignements.

Prenez soin de vous et que ce nouveau numéro d’Automation Magazine vous inspire !

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 3

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- 5" TFT 64K colours resistive touch - Keyboard, potentiometers, handwheel - 3-Positions Enabling Switch - E-Stop button with illumination in combination with safety hardware (Xbase) - SIL3 rated Wi-Fi communication with the X5 Base Station (Xbase) - Ethernet, serial and plug-in modules (Xbase) - Ready for Corvina Cloud remote connectivity - Supports JMobile protocols including OPC UA server and client

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COLOFON & CONTENU

INDUMOTION InduMotion asbl est l’association professionnelle des entreprises spécialisées dans l’automatisation d’industrie et des systèmes d’entraînement (électriques, hydrauliques, mécaniques, pneumatiques), actives comme fabricant, importateur officiel ou distributeur sur le marché Belge.

P3 EDITO P5 CONTENU P6 DOSSIER L’automatisation industrielle dans

Membre du Comité européen CETOP. asbl InduMotion Provinciesteenweg 9 – 3150 Haacht TVA BE0431 258 733 Secrétariat : Gerda Van Keer, tél. +32 471 20 96 73 gerda.vankeer@indumotion.be info@indumotion.be

l’agriculture

CONSEIL D’ADMINISTRATION Hugues Maes (SMC Belgium) : Président Bart Vanhaverbeke (Voith Turbo) : Vice-Président Marcel De Winter (Service-Hydro) : Secrétaire général Guy Mertens (Act in Time) : Trésorier Vincent De Cooman (WITTENSTEIN): Administrateur Luc Roelandt (Stromag) : Administrateur Jean-Marc Orban (Festo) : Administrateur

P25 Videz vos armoires avec Murrelektronik

P20 Hyler et Bosch Rexroth récoltent le chanvre ensemble

P26 AGORIA P28 INTERVIEW L’ingénieure Britta Verhelst :

VÉRIFICATEURS AUX COMPTES Adriaan De Potter (Protec) Maciej Szygowski (Doedijns Fluid Industry)

« La technologie est la solution d’un

problème »

P31 Concours étudiant INNOVACE 2021 P32 Série economies d’énergie (2/4) : Efficacité

énergétique de l’hydraulique

P35 CASE STUDY Tetra OptiMotion : Optimisation

d’un ventilateur corona par une ingénierie

virtuelle P39 BECKHOFF : Xplanar prêt à rendre la

production plus flexible

P40 ESCO : Votre prochain HMI sera pas

AUTOMATION MAGAZINE Automation Magazine est un périodique trimestriel de l’association InduMotion asbl. Le magazine paraît quatre fois par année (mars, juin, septembre et décembre).

RÉDACTION redactie@automation-magazine.be www.automation-magazine.be PUBLICITÉ Jean-Charles Verwaest, tel. +32 475 44 57 91 publiservice@automation-magazine.be ÉDITEUR RESPONSABLE Hugues Maes vzw InduMotion Provinciesteenweg 9 – 3150 Haacht info@indumotion.be www.indumotion.be COMITÉ DE RÉDACTION René Decleer, Ludo De Groef, Marcel De Winter, Hugues Maes, Guy Mertens, Patrick Polspoel, Roger Stas, Maxime Vansichen.

SECRÉTARIAT Gerda Van Keer, tel. +32 471 20 96 73 gerda.vankeer@indumotion.be info@automation-magazine.be RÉALISATION Magenta Uitgeverij Designcenter De Winkelhaak Lange Winkelhaakstraat 26 2060 Antwerpen info@magenta-uitgeverij.be

LAY-OUT Caroline van Dam www.brontosaurus-graphics.be ÉDITION 8.300 ex. NL + 2.700 ex. FR Les annonces proposées dans Automation Magazine sont soumises à l’approbation du comité de rédaction.

Les annonces doivent obligatoirement concerner des produits ou services se rapportant aux techniques pour l’automatisation industrielle.

Les communiqués et les articles publiés dans les pages rédactionelles de cette revue ont été selectionnés par le comité de rédaction. Ils sont édités gratuitement et sont exempts de toute publicité. Les auteurs sont responsables de leur textes.

seulement un HMI

P43 SIEMENS : Les défis intralogistiques

nécessitent une technologie de pointe

P46 METAL WORK lance de nouveaux

entraînements électriques

P47 PRODUITS P49 TECHTELEX P50 CONCLUSION

Automation Magazine est édité par InduMotion asbl.

Un abonnement au magazine est gratuit et peut être demandé au secrétariat d’InduMotion : gerda.vankeer@indumotion.be. Conformément à la législation GDPR européenne, nous vous informons qu’Automation Magazine conserve vos données : nom, nom de la société (option) et adresse. Cette information n’est pas partagée avec des tiers. Via Gerda Van Keer, vous disposez d’un droit de regard et vous pouvez adapter ou supprimer vos données à tout moment.

Automation Magazine verschijnt ook in het Nederlands.

© InduMotion 2021

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L’INNOVATION EST CRUCIALE POUR LES DÉFIS DANS LE SECTEUR AGRICOLE Dans notre pays, les entreprises sont confrontés aux factures énergétiques élevées, aux hausses des coûts salariaux, aux inquiétudes concernant l’impact sur l’environnement et à une grave pénurie de personnel. Dans le secteur agricole, ces problèmes sont aussi présents mais les défis et les obstacles sont bien plus grands. De plus, la recherche d’un rendement supérieur à l’hectare et les exigences des clients créent une pression supplémentaire. Comment la technologie peut-elle offrir une réponse à cela ?

Oubliez d’emblée les réflexions romantiques et les clichés sur ‘le monde paysan’ car les exploitations agricoles sont aujourd’hui à la pointe de l’innovation. L’utilisation de drones, de machines et de tracteurs autonomes, de capteurs et de la robotique ne sont que quelques exemples qui étayent cette affirmation. Travailler de manière rentable est une réelle nécessité.

Un exemple illustre bien les risques potentiels: dans la culture de la pomme de terre, le coût de production total par an et 6

par hectare s’élève à environ 4.800 euros. Pour la ferme qui exploite 100 ha, cela signifie 480.000 euros qu’il faut récupérer à la vente. Mieux vaut donc ne rien gaspiller !

Notre secteur agricole est à la pointe de l’innovation.

L’agriculture intelligente assure une croissance la plus efficace possible des plantations et des animaux. Découvrez dans ce dossier comment la technologie facilite la vie dans les fermes et s’avère économiquement rentable.

DOSSIER PAR SAMMY SOETAERT

LA SOCIÉTÉ LDA PROPOSE QUELQUES SOLUTIONS Mustafa Mourou de LDA à Zemst nous en dit plus sur les petites solutions – pertinentes – pouvant aider les entreprises agricoles. « Je pense par exemple à nos vannes électriques de MAC valves pour le dosage de liquides. Elles sont largement utilisées dans les secteurs industriels classiques pour notamment le dosage d’additifs dans les boissons rafraîchissantes et le remplissage d’ampoules dans le secteur pharmaceutique. Ces vannes sont aussi très populaires dans l’agriculture et sont adaptées au produit et à ses caractéristiques. La membrane d’étanchéité qui protège la partie électrique du liquide est ainsi disponible dans divers matériaux comme le téflon ou le viton. Cela permet de traiter pratiquement tous les liquides sans problème. Le grand avantage de ces vannes est leur haute précision de dosage car dans le passé, on avait tendance à travailler selon la devise ‘plutôt-trop-que-trop-peu’, certainement lorsqu’il s’agissait d’engrais. En garantissant la quantité optimale, l’environnement est préservé et du produit est économisé, ce qui revient moins cher à l’agriculteur. »

Racleur « L’adaptation de la vanne n’est pas uniquement liée au liquide, l’application joue aussi un rôle. Dans l’agriculture, la durée de vie est un point d’attention critique. Par rapport à une vanne à membrane standard, le nombre de cycles doit être plus élevé. Nous supposons une durée de vie de 100 millions de cycles voire plus, et nous atteignons cela de plusieurs manières. On peut par exemple utiliser plusieurs matériaux pour le boîtier comme de l’aluminium, l’inox 304 ou 316. Par ailleurs, les vannes sont équipées d’un système autonettoyant. Chaque fois que la vanne commute, un racleur élimine l’encrassement pour le maintenir hors de la vanne. Pour étendre le domaine d’utilisation, nous pouvons aussi adapter l’alimentation de 12 à 220V. Cela permet d’utiliser le système sur une machine mobile ou ailleurs dans un bâtiment. En cas de besoin, la consommation etant tres limitee, le fonctionnement est assure par une batterie.

Enfin, je veux encore spécifier que les vannes doivent résister aux vibrations qui sont assez courantes dans les applications mobiles. » Soufflets à air « Les soufflets à air sont un autre groupe de produits utilisés dans l’agriculture. Ils sont mis en œuvre dans deux applications. Nous les retrouvons d’une part sous le siège conducteur des engins agricoles. Ils offrent tout le confort utile au conducteur lors de son labeur dans les champs.

Dans certains cas, ils absorbent 99,9% des vibrations. ” « La seconde application des soufflets à air se situe dans les systèmes de pulvérisation où ils font office de cylindre dans les bras gicleurs. Travailler dans les champs, c’est être secoué dans tous les sens en permanence parce que le terrain n’est jamais égal. En prévoyant des soufflets à air, il est possible d’obtenir une plus grande stabilité dans les bras. Qui peuvent mesurer 6 mètres, voire plus, et les vibrations et mouvements de la machine peuvent donc avoir un impact majeur. La structure mécanique est donc mieux protégée et la qualité du travail est meilleure grâce à l’amortissement. » www.lda.be

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DES ROBOTS CUEILLEURS DE CHICONS DANS UNE ENTREPRISE HORTICOLE DU FUTUR Dans notre pays, les entreprises sont aux prises avec des factures énergétiques élevées, une hausse des coûts salariaux, des inquiétudes quant à l’impact sur le cadre de vie et une grave pénurie de personnel. Dans le secteur de l’agriculture, ces problèmes sont aussi présents mais les défis et les obstacles sont exacerbés au possible. De plus, la recherche d’un rendement supérieur à l’hectare et les exigences des clients créent une pression supplémentaire.

Comment la technologie peut-elle offrir une réponse à cela ?

Dans le secteur de l’agriculture et de l’horticulture, les exploitations sont souvent dépendantes de facteurs externes.

Si les conditions météorologiques déterminent en grande partie la qualité et la quantité des récoltes, la demande fluctuante du marché est un autre grand défi pour nombre d’exploitants. Lorsque Stefaan Gheeraert reprend l’exploitation familiale à Poperinge en 1991, en tant que quatrième génération, il est confronté à une baisse de la demande en houblon, une culture autrefois omniprésente dans cette belle région. Les grands brasseurs préfèrent acheter leurs cônes de houblon à l’étranger. C’est une incitation pour beaucoup de se tourner vers d’autres cultures, et Frachibel passe progressivement à la culture du chicon et de la fraise. Stefaan Gheeraert: « Les fraises sont principalement cultivées au printemps et en été. On recherchait donc un légume que l’on pouvait cultiver et récolter à l’automne et en hiver. Nous avons choisi le chicon. » Un intérêt précoce pour l’automatisation L’agriculteur avait automatisé la culture du chicon bien avant l’incendie de 2019, pour une bonne raison. Stefaan Gheeraert: « Notre premier robot date de 2015, nous avions alors installé un modèle Fanuc pour laver les bacs de forçage

– dans lesquels les racines deviennent des souches – après la récolte, avant de les réutiliser. Trois ans plus tard, un second robot était installé pour le déplacement des bacs. Dans le secteur, on utilise des robots parce que nous sommes nous aussi confrontés à une pénurie de main d’œuvre. Il s’agit d’une activité où le travail manuel est prépondérant et surmonter cet obstacle n’avait rien d’évident. » La solution robotisée fonctionnait à merveille jusqu’à ce que la catastrophe se produise. Outre les bâtiments, l’incendie a réduit toutes les machines en cendres. « Nous étions alors face à un croisement: soit tout arrêter, soit tout reconstruire.

Comme notre fils nous avait indiqué vouloir reprendre l’activité, nous avons choisi la seconde option. Aujourd’hui, cela fait six mois que nous cultivons et traitons le chicon. » « Si l’incendie et les conséquences ont été terribles, cela nous a donné aussi l’opportunité de redéfinir le processus de production avec l’aide de partenaires spécialisés en automatisation. Nous avions entretemps plus de 25 ans d’expérience dans la culture du chicon et nous connaissions exactement les points d’attention et les difficultés. Nous voulions absolument automatiser le processus de coupe des racines de souches. Les souches, cultivées dans les bacs de forçage, devaient être extraites une par une pour couper la racine avant la poursuite du traitement. Nous recherchions une solution mécanique pour réaliser cela. » La variation du produit, un défi de taille L’intégrateur DD Automation s’est chargé d’automatiser le processus de traitement des chicons. Il était représenté par Dominiek Deboosere, qui nous a expliqué le déroulement de la production : « Tout commence dans d’immenses cellules de culture. Plusieurs centaines de bacs y sont placés, chaque bac

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Frachibel à Poperinge ne produit plus de houblon mais des fraises et des chicons.

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L’installation automatisée représente une solution face à la pénurie de main d’œuvre dans le secteur.

FRACHIBEL contenant environ 70 kilos de chicons. Lorsque la croissance est terminée, les bacs sont amenés via un chariot élévateur vers la position d’attente. Le processus de traitement qui suit est entièrement automatisé : via deux manipulateurs, les bacs sont transférés par un convoyeur à chaîne vers les deux robots cueilleurs. Jusqu’ici, l’installation est relativement simple, mais elle devient plus complexe lors de la cueillette à cause d’une spécificité du chicon : c’est un produit naturellement fragile, qui varie dans sa longueur et son épaisseur. La manipulation des souches doit avoir lieu avec le plus grand soin. » « Pour ce type d’applications, il n’existe pas de préhenseurs standard sur le marché et nous avons donc développé un système adapté. Nous avons choisi un concept où le préhenseur est constitué de vis entraînées qui s’enfoncent dans la racine du chicon. En une passe, une rangée complète de chicons et leurs racines est extraite des bacs de forçage et déposée sur un convoyeur à bande. A l’étape suivante, les chicons sont prélevés du convoyeur et débarrassés de leurs racines. Dans des conditions optimales, chaque robot traite dix à onze bacs à l’heure. Comme nous ne manipulons que la racine sans toucher la souche, nous ne sommes pas liés aux normes de sécurité alimentaires. Cependant, pour des raisons de sécurité, nous utilisons une lubrification de qualité alimentaire dans les robots, et le préhenseur en acier inoxydable pour un nettoyage optimale. » Un automate central et 3 interfaces graphiques Dominiek Deboosere: « Pendant le traitement, les bacs vides sont retirés de la cellule et envoyés à la cellule adjacente où se trouve le robot de lavage. Après le nettoyage, les bacs retournent à leur position tampon avant d’être finalement redirigés vers la zone où de nouvelles racines sont plantées.

L’unité centrale Simatic 1515 pilote toute la ligne. La communication avec les robots cueilleurs et le robot de lavage de Fanuc passe par Profinet. Les trois robots Fanuc sont de type R 2000 iC. Les dispositifs de sécurité – comme les barrières immatérielles de sécurité et les contacts de portes –

Le préhenseur possède des vis motorisées qui s’enfoncent dans la racine des chicons.

sont également gérés par l’automate. Le choix s’est porté pour le niveau de sécurité PL e, l’option la plus stricte. La commande a lieu via 3 écrans graphiques. En principe, l’exploitant n’a pas à programmer le robot, mais c’est parfaitement faisable avec la console “ Teach Pendant “. Il peut adapter manuellement le robot en cas de nécessité. » D’après Dominiek Deboosere, les ajustements sont simples à réaliser. « L’installation fonctionne très bien, mais nous procèderons bientôt à une légère adaptation imposée par la diversité du produit. Nous constatons en effet que les racines ne sont pas toujours positionnées dans le même sens.

Comme les robots cueilleurs prélèvent les racines rangée par rangée, il arrive parfois qu’un élément ne soit pas extrait, ou pas correctement. « En adaptant légèrement le processus de plantation, c’est-a-dire, le placement des racines dans les bacs, nous pourrons résoudre le problème. » Stefaan Gheeraert poursuit: « Le choix des racines de chicons a un impact sur le fonctionnement. Nous les achetons en partie en France. Elles sont plus courtes et ont une forme plus ovale sur le dessus, à l’inverse des racines belges ou néerlandaises qui sont plus rondes mais aussi plus chères. Nous cultivons aussi nos propres racines, mais leur forme et taille dépendent du climat. Compte tenu de la sécheresse, c’est toujours un peu l’inconnu. Nous voulons donc une installation qui puisse traiter tous les types de racines, quel que soit leur provenance. » « La combinaison de notre expérience en culture du chicon et l’expertise en automatisation de DD Automation a conduit à ce beau résultat. Je pense que l’on peut dire à juste titre qu’il s’agit là d’une installation pionnière dans la culture du chicon. Il est difficiled’estimer les économies réalisées, mais si nous devrions tout faire manuellement, nous aurions besoin, au moins, de 3 personnes et d’un second chariot élévateur. » www.koket.be www.ddautomation.be www.fanuc.eu

Les robots Fanuc de type R 2000 iC utilisés pour les 2 applications

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Deux axes X de 40 mètres et 1 axe Z de 9 mètres assurent le déplacement du préhenseur à travers l’entrepôt et les cellules de culture. Le coffret de commande se déplace avec l’installation de préhension.

Le concept a été développé par l’agriculteur Simon Deceuninck. Les servomoteurs pilotent la courroie qui alimente le mouvement vertical.

UN RAIL LINÉAIRE LONG DE 40 MÈTRES SUPPORTE UN PRÉHENSEUR SUR PORTIQUE Outre leurs connaissances des légumes et des animaux, de nombreux agriculteurs possèdent une expertise en mécanisation qui leur permet de réaliser des projets d’automatisation d’un très haut niveau. Nous avons trouvé un bel exemple chez le producteur de chicons Ardolof : un système ingénieux, basé sur un rail linéaire, positionne les bacs de forçage pour le traitement ultérieur.

Au milieu des champs aux alentours d’Ardooie se trouve un bâtiment imposant au sein duquel les souches de chicon d’Ardolof sont cultivées. Les bacs de forçage sont empilés jusqu’à une hauteur de 18 bacs dans les cellules de culture. « Ardolof est connu depuis de nombreuses années pour sa culture de chicon », déclare l’exploitant Simon Deceuninck. « La ferme de mes parents a été récemment transformée en une exploitation biologique de 30 hectares, mais nous poursuivons la culture traditionnelle du chicon à grande échelle. La récolte de 230 hectares est traitée dans notre bâtiment. Une 10

fois que les bacs de forçage avec les racines sont transférés vers les cellules de culture, ils y séjournent 3 semaines avant le traitement ultérieur. Le processus de croissance est étroitement surveillé. L’incidence de la lumière, le degré d’humidité et l’irrigation sont d’une importance capitale pour cultiver le chicon selon les souhaits des clients, toute l’année. » L’innovation continue permet l’optimisation du processus de croissance « Nous continuons d’innover pour répondre aux demandes des clients. Les grandes chaînes de distribution veulent par exemple des poids et des formats identiques. Nous essayons donc d’influencer positivement le processus de croissance et la qualité. Nous travaillons notamment avec des conduits de ventilation perforés et commandés qui répartissent l’air idéalement. L’incidence de la lumière est pilotée par le système de commande d’éclairage DALI (Digital Addressable Lighting Interface). Elle est donc adaptée automatiquement pour éviter

VANSICHEN les dommages, car une demi-heure de lumière suffit déjà à rendre un plant de chicon invendable. Grâce au système de commande, chaque armature a son adresse numérique et est réglée séparément. Nous travaillons aussi avec un refroidissement au CO2 et une récupération de chaleur, et les gouttières des cellules de culture sont adaptées pour obtenir un drainage optimal. De tels détails nous permettent de faire la différence, même si le chicon reste un produit naturel. Il y aura toujours des petites différences au niveau de la forme et du poids. Voilà pourquoi je réfléchis à un système robotisé, basé sur une technologie de caméra, pour effectuer le tri. Mais ceci est un projet d’avenir car la priorité actuelle est l’automatisation du système d’approvisionnement et d’évacuation des bacs de forçage. » « Le processus de transfert des bacs vers les cellules de culture et l’enlèvement des produits finis et leur empilement prend du temps avec un chariot élévateur. J’ai donc voulu automatiser cet aspect et le choix s’est porté sur un système avec un empileur automatique. J’ai entièrement dessiné le principe de fonctionnement car je voulais maitriser moimême le processus. J’ai toujours été intéressé par l’électricité et l’automatisation, c’est un sujet populaire dans mon cercle d’amis. Certains parlent de football et de cyclisme, moi de servocommandes », explique Simon Deceuninck. « L’objectif est d’avoir une détection automatique des bacs pleins ou vides pour, via les codes QR sur les bacs et un lecteur sur le préhenseur, savoir où se trouve chaque bac. Le préhenseur prépare les bacs pour le traitement ultérieur. 90% de ce processus peut être automatisé, mais pour atteindre les 100%, il faut prévoir un chariot élévateur automatique ou un trolley pour le transport vers et depuis les cellules de culture.

Je ne sais pas encore trop comment appréhender cela. »

Un empilement de neuf mètres de haut Le bâtiment abrite plusieurs cellules de culture les unes à côté des autres et les bacs sont empilés par 16, ce qui représente une hauteur de 8 mètres. La construction sur laquelle se déplace le préhenseur a été livré par Vansichen Lineairtechniek. L’ingénieur de vente, Francis Lannoy nous explique: « La construction mesure 40 mètres de long sur 9 mètres de haut et comporte 2 axes X et un axe Z. Avec de tels rails, et les rails de robot, il n’y a finalement aucune limitation en longueur. Certes, il faut veiller à respecter la portée maximale et des transferts parfaitement droits. Nous calculons les poids, les vitesses, les accélérations d’autres paramètres pour le client. L’ensemble a été conçu et fabriqué en interne chez nous et installé chez le client avant la finition. Le toit du batiment a été posé une fois les portiques en place. » Simon Deceuninck: « J’ai choisi de travailler avec un servomoteur pour le mouvement vertical et deux moteurs fonctionnant selon la configuration maître/esclave et entraînant les courroies. Le positionnement exact a lieu via des codeurs et des capteurs de distance. Le double système offre une certitude absolue sur la position. J’ai moi-même programmé la commande de l’automate et réalisé les calculs de sécurité nécessaires. Comme j’ai tout dessiné moi-même, cela nous coûte moins cher et je connais parfaitement l’installation. Quand vous travaillez avec des partenaires externes, vous êtes toujours dépendant et vous perdez en autonomie. D’autre part, il faut travailler avec de bons partenaires, qui vous donnent de l’information utile et un back-up. » www.vansichen.be

Vue du mécanisme pour le mouvement du portique.

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Solution d'installation décentralisée pour machines mobiles Des solutions robustes pour les gros travaux L'industrie constate qu'elle atteint les limites avec les boîtes à bornes et les faisceaux de câbles classiques.

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SIEMENS

Chez Marvaco, le système d’alimentation optimisé garantit un élevage porcin optimal.

L’AUTOMATISATION COMME BASE INNOVANTE D’UNE TECHNOLOGIE D’ALIMENTATION ET D’UNE FERME CONTENEUR L’automatisation est présente dans le secteur agricole sous des formes très diverses. Nous étayons ce constat avec 2 cas remarquables que nous vous présentons ci-dessous.

L’approche commune est l’innovation. A la ferme porcine Marvaco d’Aarsele, un système automatique de mélange d’aliments aide les porcs à atteindre leur poids idéal. De son côté, Urban Crop Solutions à Beveren-Leie a développé une ‘plant factory’, un mélange entre une ‘indoor plant technologie’ et une ‘factory engineering’.

A Aarsele, l’exploitation Marvaco de David Martain et Inge Van der Steene en est un bel exemple et fait office d’initiateur d’idées innovantes depuis plusieurs années. Fin mars 2019, la presse nationale en faisait même écho avec cette histoire étonnante : pour diminuer le stress et augmenter la qualité de la viande, de la musique est diffusée deux fois par jour durant trois heures pour stimuler le bien-être des bêtes.

Une approche développée en concertation avec Breydel, le producteur de produits artisanaux à base de porc.

L’élevage porcin est omniprésent en Flandre occidentale.

On dit parfois en plaisantant qu’il y a plus de porcs que d’habitants dans cette belle province. Après enquête, il s’avère que ce cliché est une grossière… sous-estimation. La Flandre occidentale comptabilise 3,3 millions de porcs, soit environ 3 bêtes par habitant. Une telle concentration fait de la Flandre occidentale le Walhalla en matière d’innovation dans cette branche du secteur agricole.

Marvaco était le partenaire idéal : « Nous sommes pleinement engagés dans le développement durable, la chaîne courte, la récupération de l’eau et le bien-être animal. Grâce à la collaboration avec Breydel, nous faisons aujourd’hui un pas de plus », explique David Martain. « Nos bêtes écoutent de la musique et bénéficient de plus d’espace, elles reçoivent une alimentation spécifique pour répondre aux exigences de qualité de Breydel. Nous devons livrer des bêtes qui entrent AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 13

parfaitement dans un certaine catégorie de poids, ce qui nécessite une alimentation équilibrée par type de porc. Au total, nous avons élaboré 12 recettes qui sont évaluées et adaptées régulièrement par des experts alimentaires.

L’alimentation comme facteur crucial Le concept d’alimentation des porcs ne s’arrête pas là.

Pour répondre aux exigences de qualité, David a repris la production de l’alimentation en mains. Une décision qui a un impact considérable. « L’alimentation est d’une importance cruciale pour la santé générale des porcs et la stimulation ou le ralentissement de leur croissance », explique-t-il. « Pour pouvoir organiser correctement ce processus, nous avons recherché une solution automatisée. » David et Inge ont contacté le constructeur Quintyn Gebr. de Zulte qui a imaginé le concept mécanique du système d’alimentation. Thoré I&C, l’intégrateur de Poperinge, s’est chargé de l’installation électrique, de l’automatisation et du logiciel de traçage. Siemens a fourni les composants. Tom De Wilde nous détaille le concept de l’installation : « L’opérateur sélectionne une des 12 recettes et la quantité souhaitée via le système de visualisation WinCC Advanced. L’automate Simatic calcule ensuite automatiquement la quantité correcte de matières premières. Le pesage précis a lieu à l’aide de nos cartes de pesage Siwarex. Après avoir mélangé la recette, l’aliment est transféré aux animaux. L’ensemble est tracé afin de savoir exactement quel lot a été donné à quel moment.

Ceci permet à Marvaco de satisfaire avec précision à la demande du client. » L’agriculture dans des conteneurs Nous retrouvons Urban Crop Solution à Beveren-Leie.

La solution agricole que nous découvrons ici n’est pas traditionnelle mais consiste en un système sophistiqué pour la culture de légumes en intérieur. Le CTO Maarten Vandecruys nous explique son objectif: « Cette solution nous permet de

cultiver des petites cultures toute l’année et n’importe où, dans des villes animées ou le désert. La culture a lieu dans un conteneur fermé avec un éclairage led spécialement développé, un contrôle climatique optimal et une irrigation avec de l’eau récupérée pour une consommation minimale. Le résultat ? Des légumes dont la croissance est bien plus rapide et plus nutritifs. La culture a lieu dans des bacs superposés pour maximiser le rendement par unité de surface. » L’installation, à la pointe de la technologie, a été construite à partir de la technologie d’automatisation numérique de Siemens. Nick Vanden Broecke de Siemens nous explique: « Le client avait des souhaits spécifiques pour divers facteurs de l’installation. Il voulait notamment le moins d’intervention humaine possible, ce qui explique l’automatisation poussée, tant pour le réglage des cultures, le suivi de la croissance et la maintenance des équipements. De plus, l’aspect sécurité était prioritaire. Les ascenseurs amenant les bacs à l’opérateur lorsque les légumes sont arrivés à maturité s’arrêtent automatiquement lorsque quelqu’un pénètre dans la zone de culture. Il fallait aussi intégrer la plant factory dans l’ensemble de l’entreprise. Les processus peuvent donc être suivis tout au long de la chaine d’exploitation: de la production juqu’à l’administration. Enfin, la traçabilité des produits est essentielle. Si le client sait comment les légumes sont précisément traités, selon quelle quantité d’eau et de fertilisant par exemple, les processus peuvent alors être affinés en vue d’une croissance optimale. » Prêt pour Industrie 4.0 via le standard ouvert OPC Nick Vanden Broecke: « L’automatisation globale et la surveillance à distance sont rendues possibles grâce à la plateforme Totally Integrated Automation qui intègre les variateurs de vitesse, les panneaux de commande (HMI), les points d’accès et les commutateurs. Pour l’aspect sécurité, un contrôleur SIMATIC S7-1500 prévu pour chaque ascenseur suit le protocole de sécurité programmé. Ce composant comprend un automate et un relais de sécurité, et peut être connecté sans fil aux variateurs SINAMICS S120 qui pilotent les moteurs, via le standard PROFINET. L’installation est prête pour Industrie 4.0 car les composants machines sont connectés au logiciel OPC sur un pc par le protocole ouvert OPC. Ceci permet le trafic de données de et vers l’installation. Pour la traçabilité, un système RFID est intégré à l’installation. Chaque légume conditionné reçoit un tag reprenant, par exemple, le contenu, l’opérateur, la durée de croissance et le traitement. » www.icthore.be www.marvaco.be www.quintyn.be www.siemens.be www.urbancropsolutions.com

Urban Crop Solutions a développé un système de culture en intérieur entièrement automatisé.

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AGRIPLANT/SMC

AGRIPLANT EST PRÊT POUR UNE CROISSANCE INTERNATIONALE AVEC SES PLANTEUSES DE LÉGUMES DE HAUTE TECHNOLOGIE L’entreprise familiale belge Agriplant de LangemarkPoelkapelle est active dans la conception, la fabrication et la vente de planteuses de légumes automatiques. « Le travail manuel n’est plus abordable pour nos agriculteurs » déclare Tom De Rudder. Il nous raconte la croissance internationale de cette entreprise innovante.

L’entreprise de Flandre occidentale conquiert le monde avec la fabrication de planteuses de légumes automatiques. A la Brugseweg à Langemark-Poelkapelle, on remarque tout de suite que l’on construit ici des machines agricoles innovantes.

Un nouveau bâtiment en béton a été érigé et mis en service à l’été 2020. Il ne reste plus qu’à placer le logo Agriplant sur la façade extérieure.

A l’origine, la famille Parrein assurait la distribution de tracteurs agricoles de marques comme Massey Ferguson et Kubota. Plus tard, elle a distribué des planteuses de légumes japonaises et commencé à les adapter aux exigences des clients belges. « A partir des années septante, Agriplant a

acquis une solide expérience en repiquage de légumes dans les champs », explique le chef de projet Tom De Rudder. « Nous nous trouvons au cœur de la plus grande région maraîchère de Belgique. Le sol fertile des polders permet de cultiver une multitude de légumes : des choux de Bruxelles, des choux, des oignons, des tomates et même du céleri. Ce fut une bonne école d’apprentissage. Au fil des ans, nous avons acquis du savoir-faire et nous avons progressivement optimisé nos modèles. » Au départ, les betteraves sucrières, la chicorée et les légumes verts étaient repiqués en pots de papier. En 1998, Agriplant lance alors l’Agriplanter, la première planteuse automatique de plants en barquettes et en mottes. Le repiquage automatique de légumes fait gagner du temps, offre un meilleur contrôle des mauvaises herbes et un taux de germination plus élevé.

Tom De Rudder: « Nous utilisons des barquettes de jeunes plants cultivés en serres que l’on met en pleine terre. Nos modèles Agriplanter assurent le repiquage automatique de nombreux légumes comme tous les types de choux (choux AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 15

de Bruxelles, chou blanc, chou rouge, chou-fleur, chou vert, chou-rave, …) mais aussi du céleri, des tomates, des oignons, du fenouil… » L’entreprise possède son propre département R&D qui conçoit, construit et adapte les machines. Elle travaille avec un logiciel et une ingénierie interne pour dessiner chaque pièce en 3D. Après 20 ans, les techniques brevetées intégrées dans les machines Agriplant sont perfectionnées dans les moindres détails. « Notre département ingénierie gère le concept et le développement et est impliqué dans le montage et la livraison finale des planteuses. Il en résulte une approche orientée vers la pratique. La qualité, l’expérience et une innovation poussée sont nos valeurs fondamentales. L’assemblage et le contrôle qualité ont toujours lieu par notre équipe de spécialistes.

Agriplant possède aussi un vaste réseau de distributeurs dans de nombreux pays. » La pièce maîtresse - l’Agriplanter – est capable de planter jusqu’à six rangs de légumes simultanément. Cette planteuse automatique est un monstre agricole dont la capacité de repiquage de plants en barquettes et en mottes peut atteindre 66.000 plants à l’heure, un record ! « Nous aidons à réduire les coûts de main d’œuvre et à augmenter le rendement des champs. L’agriculture moderne est une histoire de calculs.

L’agriculteur doit constamment calculer pour produire le plus efficacement possible. Le travail manuel n’est plus abordable pour nos agriculteurs. » La large gamme de modèles permet à Agriplant de répondre à la demande et aux exigences du marché. Grâce à l’innovation continue et aux performances élevées, le robot qui prélève les plants est adapté aux diverses barquettes. « L’Agriplanter peut traiter des barquettes en plastique et en mousse de polystyrène (EPS). Les barquettes varient en fonction des plants à repiquer et de la région où ils sont plantés.

L’Agriplanter a prouvé son utilité dans de nombreuses régions du monde. Voyez les immenses champs en Californie et la culture industrielle de tomates pour produire du ketchup.

Au vu de la taille des producteurs de tomates industriels, qui peuvent gérer plusieurs centaines d’hectares, nos machines ont d’abord été exportées en Italie, en Espagne, au Portugal et dans le sud de la France. La Belgique, les Pays-Bas et la France ont suivi pour d’autres cultures. Nous avons aussi des demandes du Japon jusqu’au Canada, notamment pour des applications dans la culture biologique de betteraves sucrières. » « Au niveau mondial, il y a quelques concurrents mais nos machines sont techniquement meilleures et nous avons plus de capacité », poursuit Tom De Rudder. « Les avantages de l’Agriplanter sont la détection de mottes vides (sans le plant), le réglage automatique de la profondeur, une faible pression au sol, la distance de plantation réglable, une grande variété de cultures à planter et une grande variété de barquettes. Nos machines s’adaptent aux besoins du client. »

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AGRIPLANT/SMC « La planteuse assure une circulation constante des plantes.

Le robot sort les plantes de la barquette et les place sur la ‘sensorhead’ composée d’un convoyeur et d’un sélecteur.

Le sélecteur fait tomber les mottes vides, seules les mottes avec les plants sont emmenées vers les bandes hérisson.

Ces bandes verticales transportent les plantes depuis la sensorhead jusqu’à la partie planteuse. Des disques en caoutchouc orientent les plantes dans la bonne direction. Les plants sont alors placés dans le sillon à la bonne profondeur. Le sillon est refermé avec des roues de pression. La pression est réglable en continu, même lorsque la machine est en action.

Tout cela assure une croissance rapide et optimale des jeunes pousses. « Nous travaillons avec des partenaires de qualité qui nous fournissent rapidement les pièces adéquates pour nos modèles Agriplanter », poursuit Tom De Rudder. Une de ces entreprises est le spécialiste japonais en automatisation SMC. Christophe van Muylem de SMC nous en dit plus sur les vérins utilisés dans l’Agriplanter. « Il y a quatre types de vérins hydrauliques: CHMC25-50, CHMC25-200, CHDMC20-50 et CHQB20-5DM. Les trois premiers sont des vérins ronds, le dernier est un modèle compact (avec un boîtier carré). Les deux types ont une pression de service maximale de 3,5MPa. » SMC, dont le centre de distribution européen est établi à Wommelgem, ne construit pas de vérins hydrauliques pour des ponts ou des écluses. Le travail est plus fin. Christophe van Muylem: « Notre expertise (Takumi) et notre attention (Omoiyari) résident dans la construction mécanique, là où la pneumatique manque de puissance et de précision au positionnement. L’hydraulique est meilleure parce qu’elle n’est pas compressible, notamment. Notre gamme atteint des diamètres de 160 mm et une pression de service maximale de 16MPa. Par ailleurs, le concept des vérins hydrauliques de SMC est souvent comparable à l’homologue pneumatique, ce

qui s’en ressent sur la planche à dessin pour l’assemblage, le montage et les accessoires. » « Pour les modèles Agriplanter, le choix des vérins hydrauliques a été déterminé par la puissance supérieure qu’un vérin hydraulique compact peut fournir et le fait que l’hydraulique est bien connue dans les machines agricoles », poursuit Christophe van Muylem. « En tant que SMC, il est de notre devoir (Hokori) de garantir au client final la continuité de fonctionnement de la machine lors de la saison des plantations (Keizokuzei), et les connaissances sur l’Agriplanter. » Pour Tom De Rudder, les vérins hydrauliques de SMC sont idéaux car il ne faut pas exercer trop de pression sur les barquettes. « Les vérins dans le robot fonctionnent à une pression basse, de 32 bars. Les barquettes doivent être manipulées avec précaution par le robot pour éviter qu’elles n’éclatent. Pour Agriplant, il est crucial que les éléments commandés puissent être fournis rapidement afin que la construction des machines agricoles ne soit pas retardée.

Même en période de corona, l’approvisionnement des pièces ne s’est pas arrêtée.

Tom De Rudder nous montre dans le nouvel entrepôt la construction d’un Agriplanter 5SP-A, pouvant gérer cinq rangs. Le colosse mesure 3,30 mètres de haut et pèse 7,2 tonnes. L’ensemble est posé sur des chenilles qui assurent une répartition uniforme du poids pour ne pas abimer les champs. « Tout est commandé et ajusté via un écran tactile.

La construction d’un modèle 5SP-A dure deux semaines. Un modèle plus petit, comme une planteuse de 2 ou 3 rangs, prend une semaine. En 2020, nous avons conçu 25 planteuses, de 1 à 6 rangs », conclut Tom De Rudder. www.agriplanter.com www.smc.be

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SOLUTIONS DE TRANSMISSION DE PUISSANCE POUR VEHICULES AGRICOLES AUTONOMES La promesse d’une augmentation de la productivité agraire grâce aux véhicules agricoles autonomes stimule le développement rapide de cette technologie.

Alors que de nombreux OEM testent ou mettent sur le marché des véhicules autonomes, de nouvelles solutions de transmission sont nécessaires pour optimiser la performance de ces nouveaux véhicules.

Grâce au guidage par laser ou par GPS, les véhicules agricoles sont maintenant capables d’effectuer des tâches de culture et de récolte de façon autonome. La technologie de robotique en essaim, qui permet à plusieurs robots de fonctionner collectivement et par le biais, assure le fonctionnement efficace de véhicules autonomes, même dans les plus grandes exploitations agricoles. Cependant, avec l’émergence de la technologie autonome, de multiples transmissions sont nécessaires pour couvrir la gamme de véhicules proposés par chaque OEM. Ces OEM utilisent des composants de transmission de puissance spécialisés, afin de répondre aux nouvelles exigences résultant de la complexité de ces véhicules du futur.

Petits véhicules électriques autonomes Une tendance qui s’accentue dans le secteur agricole est celle du recours à de petits véhicules électriques standardisés sur lesquels peuvent être embarqués une variété d’outils.

Cela permet à un seul robot d’effectuer efficacement de multiples tâches. Selon les batteries, ces véhicules peuvent généralement travailler sur le terrain jusqu’à 6 heures.

Le rendement énergétique est un critère clé de la viabilité du véhicule, aussi il est extrêmement important de réduire la consommation des systèmes embarqués. Généralement, 18

pour rester ouvert, un frein électromagnétique a besoin d’être constamment sous tension. En optimisant le fonctionnement du système de freinage, il est donc possible de réaliser d’importantes économies d’énergie.

Warner Electric, une marque d’Altra Industrial Motion Corp., a développé une solution répondre aux exigences de puissance des freins électromagnétiques avec son frein par impulsion SSPB. Ce frein est idéal en conditions sévères d’arrêt, que ce soit pour éviter des obstacles ou changer l’outil embarqué.

Fournisseur mondial de freins électromagnétiques, Warner Electric a intégré une efficacité énergétique accrue dans le SSPB. Le SSPB diffère des autres freins électromagnétiques parce qu’il s’ouvre et se ferme chaque fois qu’il reçoit une impulsion de courant. Cela se traduit par une importante réduction de l’énergie consommée par le système de freinage, permettant aux véhicules électriques ayant une capacité limitée de stockage des batteries de maximiser leur autonomie sur le terrain.

Véhicules Diesel automones Étant donné les limitations de la capacité des batteries, au-delà d’une certaine taille et de puissance utile, son électrification complète est contre-productive. Pour faire rouler sur le terrain un tracteur de 250 ch pendant 8 heures, il faudrait une batterie pesant environ 15 tonnes – ce qui annulerait tout avantage d’efficacité ou de fonctionnalité que l’électrification complète pourrait éventuellement apporter.

ALTRA Cela signifie que les moteurs à combustion resteront dans les engins agricoles des plus grandes exploitations pendant encore un bon bout de temps. Pour un véhicule autonome, cela fait ressortir l’importance de sa capacité à gérer la performance du moteur. La puissance fournie par le moteur doit être constamment gérée afin de s’adapter aux changements de terrain, de flux de récolte et des conditions de sol, tout en veillant au rendement énergétique global.

Pour rationaliser ces données provenant d’un vaste réseau de capteurs, la puissance embarquée de traitement des informations à envoyer au système de gestion du moteur doit être considérable. Des solutions techniques sont nécessaires pour assurer le fonctionnement prévisible du moteur et réduire la puissanc requise pour exploiter le véhicule.

La gestion des moteurs est une spécialité de Jacobs Vehicle Systems, une autre marque d’Altra Industrial Motion Corp. Déjà bien établie dans les véhicules commerciaux routiers, Jacobs Vehicle Systems travaille directement avec les constructeurs des moteurs afin d’incorporer sans difficulté des technologies de frein moteur, d’actionnement variable de soupapes et de désactivation des cylindres dès la conception des moteurs.

L’actionnement variable des soupapes autorise le contrôle précis de leur mouvement et permet une mise au point optimale du moteur. Cela réduit la consommation de carburant, optimise les taux de compression, améliore la réponse transitoire, réduit les émissions et fondamentalement, assure le comportement prévisible du moteur, essentiel pour les véhicules autonomes mus par un moteur à combustion.

En envisageant de telles technologies à l’étape de conception du moteur, les constructeurs de moteurs assurent la répétabilité et la prévisibilité du comportement du moteur, deux critères requispar les véhicules autonomes les plus recents

Véhicules autonomes hybrides Diesel / électriques La transmission hybride constitue le juste milieu entre l’électrification complète et l’énergie fossile. Les entreprises agricoles cherchent à renforcer la protection de l’environnement dans les cas où l’hybridation convient aux exigences de taille et de puissance utile du véhicule.

En revanche, les pièces capables de répondre aux exigences des deux transmissions doivent faire preuve de souplesse.

Stromag, marque d’Altra Industrial Motion Corp., offre sa gamme de combinaisons d’embrayages hydrauliques ou électromagnétiques « deux-en-un », d’accouplements flexibles ou d’accouplements élastiques. Offert prêt pour un assemblage immédiat (« plug and play ») : pour les chaînes de transmission hybride, le « deux-en-un » est monté entre le moteur à combustion et le moteur électrique. En embrayant ou en débrayant, le véhicule peut fonctionner selon les besoins sous propulsion diesel ou électrique.

Comme les véhicules autonomes hybrides contiennent des batteries, la limitation de la consommation énergétique globale est un autre facteur important. En réduisant les besoins énergétiques des systèmes auxiliaires tels que le climatiseur et les pompes hydrauliques, des gains d’efficacité peuvent être réalisés. Warner Electric offre un large éventail d’embrayages électromagnétiques qui offrent précisément cette fonctionnalité d’activation / de désactivation – garantissant l’utilisation la plus efficace possible de la puissance disponible. www.altramotion.com

La technologie des machines agricoles autonomes étant encore à ses débuts, son potentiel mondial signifie que les produits sont en phase avec l’évolution des différentes approches en matière de transmission, approches indissociables de l’introduction de cette nouvelle technologie hydrauliques ou électromagnétiques « deux-en-un », d’accouplements flexibles ou d’accouplements élastiques

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L’Easy-Turn 113A retourne les cultures récoltées sur le champ.

HYLER ET BOSCH REXROTH RÉCOLTENT LE CHANVRE ENSEMBLE La culture du chanvre est en plein essor ces dernières années, c’est un marché porteur par excellence au sein des cultures agricoles. Une bonne nouvelle donc pour les producteurs de lin et de chanvre mais aussi les fournisseurs de moissonneuses et de machines de transformation des fibres. Le fabricant qui parvient à développer la première moissonneuse industrielle pour le chanvre industriel et le traitement de la fibre longue et à la commercialiser avec succès a un bel avenir devant lui.

L’entreprise Hyler de Wielsbeke l’a bien compris et vise l’innovation pour faire la différence. Elle a trouvé en Bosch Rexroth le partenaire idéal. « Le lin et le chanvre sont souvent mentionnés comme des cultures fournissant une contribution significative à l’obtention de l’European Green Deal », explique Niels Baert, le fondateur et administrateur de l’entreprise Hyler en Flandre occidentale, qui conçoit des machines pour la récolte et la transformation des fibres textiles. « Ils sont cultivés localement, sont négatifs en CO2 et contribuent à la biodiversité. De plus, les produits extraits du lin et du chanvre sont populaires. La culture du chanvre est intéressante aujourd’hui parce que notre climat est de plus en plus sec et l’usage de produits phytopharmaceutiques n’est pas nécessaire. » Hyler a développé une machine capable de récolter et de transformer le lin mais aussi le chanvre. L’entreprise augmente significativement l’offre actuelle dédiée à la technique 20

de récolte du lin et sa transformation. Niels Baert: « Les agriculteurs qui cultivent le lin sont intéressés par le chanvre comme culture supplémentaire. Cependant, il n’existe pas de machines pour récolter le chanvre efficacement, le déposer parallèlement en andains (rangées de culture, ndlr) sur le champ comme le lin, en utilisant les mêmes machines que celles du lin pour les traitements ultérieurs. Nous avons donc décidé de combler cette lacune sur le marché avec un produit qui se démarque dans tous les domaines. » L’innovation est dans l’ADN Pour réaliser cela, il fallait un partenaire fiable qui, à l’instar de Hyler, allie la solidité et la volonté d’innovation. « Vers qui d’autre se tourner que Rexroth avec qui nous avons déjà construit des machines ensemble », poursuit Niels Baert. « Nous avons découvert et apprécié l’approche personnalisée et le soutien actif de cette entreprise, et nous étions convaincus de pouvoir réaliser ce projet innovant ensemble. » « L’innovation est ancrée dans notre ADN », confirme Maarten Van Houtte, account development manager mobile applications chez Bosch Rexroth Belgium. « Nous proposons notre savoir-faire de plusieurs décennies pour aider les clients à concevoir une solution qui correspond à leurs besoins. Nous n’hésitons pas à leur proposer des alternatives si nous pensons que les résultats seront meilleurs que les spécifications qu’ils nous demandent. Et le fait de développer une nouvelle catégorie de produits rend le défi encore plus intéressant. »

BOSCH REXROTH Sur le marché des engins mobiles tout-terrain, Rexroth propose une large gamme de produits et assume pleinement le rôle de partenaire en matière de pilotage des machines.

Rexroth n’est pas qu’un fournisseur de systèmes hydrauliques mobiles ou stationnaires, mais propose également l’automatisation des machines tant au niveau composant que logiciel. Elle se focalise sur un support local pouvant répondre efficacement aux besoins des clients.

Un concept novateur dans tous les domaines Développée par Hyler avec le soutien de Rexroth, cette machine est innovante à bien des égards. Tout d’abord, elle est multifonctionnelle : baptisée Sativa 200, elle peut être mise en œuvre tant pour la culture du lin que d’autres plantes textiles grâce au développement de deux systèmes de récolte spécifiques. Pour la récolte du chanvre, la machine est conçue de manière telle que les tiges de chanvre, naturellement longues, sont déposées en parallèle au sol.

La machine est entraînée par la combinaison d’une pompe à haute pression A4VG et quatre moteurs de roue A6VE montés sur les réducteurs de roue GFT8120 qui forment la base du train de transport. Les composants extrêmement solides font partie de l’offre standard de Rexroth, mais l’expérience de transport ultime a lieu par la création d’une symbiose parfaite dans le logiciel de conduite où la pompe et les moteurs ainsi que le frein dynamique dans les réducteurs de roue réagissent et interagissent au bon moment. Ce logiciel de conduite, supporté par Rexroth, évolue en permanence et intègre tant des expériences mondiales que locales, chaque machine étant différente. Le logiciel est aussi essentiel dans l’application

des fonctions de sécurité pertinentes qui évoluent aussi en permanence.

La commande et l’exécution du logiciel de conduite a lieu via la gamme d’électronique mobile de BODAS qui comprend notamment des contrôleurs, des capteurs et des joysticks.

Thomas Van Mossevelde, application engineer et responsable de l’élaboration du logiciel, nous explique que faire avancer la machine et la rendre opérationnelle représente 80 pourcents du travail. « C’est aussi la partie la plus simple. Les 20 derniers pourcents d’optimisation font la différence et sont généralement la clé du succès. » Rexroth travaille toujours en fonction des commentaires du client. Pour l’hydraulique de fonctionnement, la meilleure adéquation a été recherchée entre ce que devait réaliser la commande et les composants les plus efficaces capable de le permettre Analyse dans le cloud La grande innovation se trouve dans les plus petits composants de la machine, comme les capteurs qui collectent de l’information pendant la conduite et l’envoient au cloud pour une analyse approfondie. Le choix s’est porté sur BODAS Connect qui, outre les hardware et software, forme le troisième pilier de l’application BODAS. BODAS Connect est la solution IoT (Internet of Things) et Telematics de Rexroth.

Les données sur la consommation, la distance et autres paramètres pertinents sont envoyées à Hyler qui soutient idéalement le client par la planification d’une maintenance

La nouvelle machine fonctionnelle Sativa 200, en construction AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 21

BOSCH REXROTH

BODASConnect, la solution télématique ouverte pour le tout-terrain.

lorsqu’elle s’avère vraiment utile, et non une maintenance annuelle classique qui a généralement lieu trop tôt ou trop tard, et par le remplacement en temps opportun de composants usés ou défectueux. Les mises à jour logicielles sont téléchargeables via BODAS Connect pour que le client soit automatiquement à jour sans devoir faire venir un technicien sur place. « Cela fait une belle différence pour le client : si des problèmes techniques surgissent sur la machine, nous pouvons l’assister immédiatement », fait remarquer Niels Baert.

Un élément plus intéressant pour Hyler est l’utilisation des capteurs pour collecter des données sur la récolte, souligne Niels Baert: « Ces données signifient une grande valeur ajoutée. Nous disposons d’une mine d’informations sur le processus de récolte et les paramètres idéaux pour une récolte optimale. » Ces informations sont précieuses pour l’agriculteur qui peut ajuster le processus de récolte et poser d’autres choix. Les données et analyses sont aussi pertinentes pour Hyler. Niels Baert: « Avec une machine révolutionnaire et innovante comme celle-ci, il y a peu de données historiques qui indiquent à quoi doit ressembler la machine idéale. Les données en temps réel sur certains paramètres, charges, conditions de conduite selon une zone géographique sont capitales pour les prochaines machines. Elles offrent des perspectives qui nécessiteraient sinon plusieurs années.

Vous découvrez comment la machine se comporte et vous comparez cela aux attentes que vous aviez définies. Ces perspectives nous aident à ajuster la machine actuelle et à construire des machines encore meilleures dans un proche avenir. Nous restons ainsi fidèles à notre réputation d’acteur innovant. » Dans cette histoire complexe, BODAS Connect s’avère être un bon facteur de support et d’accompagnement. Grâce au système ouvert, il est possible d’obtenir une solution complète et des interactions sont possibles avec d’autres 22

plateformes ayant leur propre cloud ou développements. Par cet environnement ouvert, BODAS Connect l offre une réponse à des questions souvent très complexes.

Succès commercial Cette combinaison d’éléments innovants et de composants fiables éprouvés est une douce musique pour de nombreux agriculteurs. Des machines ont été commandées avant le lancement de la production. Au fur et à mesure que les engins prennent forme, l’intérêt augmente. Hyler a déjà prévendu toutes les machines dont la production est planifiée cette année. « Les clients sont dans une file d’attente (rires), et l’intérêt va encore croître lorsque les premières récoltes auront été réalisées avec ces machines », assure Niels Baert avec confiance. « Cela représente une véritable percée pour Hyler. Cette ligne de production est promise à un bel avenir et d’autres machines suivront pour d’autres applications mais toujours avec la même combinaison gagnante d’un hardware fiable et d’un software et d’une connectivité innovantes. » Hyler a idéalement utilisé le marché en croissance des fibres naturelles comme tremplin pour son propre marché de croissance, un marché de machines pour la récolte et la transformation de lin, de chanvre, de jute et de kénaf avec des équipements hautement fiables et qui deviennent plus intelligents récolte après récolte, mètre après mètre. « Avec Rexroth, nous promettons un avenir brillant au lin et au chanvre », conclut Niels Baert. www.boschrexroth.com www.hyler.be

Rendu de la Sativa 200 intégrant les composants de Bosch Rexroth

ACT IN TIME LE TRI AUTOMATISÉ DES CERISES A LA COTE Produire un bon produit est une chose, le proposer au marché en est une autre, toute aussi importante. Dans le cas de la culture de la cerise, le diamètre du fruit est une caractéristique essentielle car il détermine son prix en grande partie. En outre, le processus de triage joue un rôle important car il permet au producteur de comprimer les coûts. Une machine conçue spécifiquement pour le pré-triage des cerises accélère le processus et le rend plus précis et fiable.

Les producteurs qui mettent leurs cerises en vente peuvent apporter leur production fraîchement récoltée à la criée. Les cerises sont alors triées pour déterminer leur calibre et la classe de prix, les plus charnues recevant un meilleur prix au kilo. Pour cette méthode de tri cependant, le producteur doit payer 50 cents par kilogramme fourni. Réaliser un pré-triage permet de neutraliser ce surcoût. Jadis, le processus de tri était mécanique et consistait notamment en un système de courroies trapézoïdales que l’on plaçait côte à côte. En les écartant légèrement, on obtenait un tri car les plus petites cerises passaient à travers les courroies. Mais la méthode était peu précise et nécessitait un traitement et un ajustement manuels supplémentaires. De plus, la capacité de traitement d’environ 200 kg à l’heure était insuffisante.

L’entreprise limbourgeoise Agrosoft a donc développé une machine de triage automatique. Son dirigeant, Willy Vanderlinden, nous explique comment il a abordé ce projet : « Nous avons développé un système de tri qui fonctionne sur base d’une mesure optique du diamètre du fruit. Nous avons dû surmonter plusieurs obstacles avant d’optimiser le processus. Tout commence par l’acheminement correct des cerises. Elles sont d’abord séparées et étalées manuellement sur un large convoyeur entraîné par des tambours moteurs asynchrones de LAT Himmel, un choix fondé sur leur montage parfaitement hygiénique. Il y a ensuite les convoyeurs à bande en forme de V entraînés par des moteurs compacts BLDC (Brushless DC) IP66 d’Orientalmotor. Nous les avons choisis pour la régulation de vitesse synchrone et facilement paramétrable. Le côté gauche du convoyeur est plus rapide que le côté droit, ce qui force les cerises à s’aligner sur une rangée. Après cette première action, les cerises arrivent sur un second convoyeur en forme de V plus rapide que le précédent afin de créer un espace entre deux cerises et les présenter avec leur pédoncule vers l’arrière. Elles sont alors parfaitement positionnées pour la mesure proprement dite. Les cerises arrivent sur un plateau circulaire rotatif dont l’extrémité comprend 100 broches sur lesquelles sont montés des rouleaux évidés en leur centre pour accueillir une cerise. Les rouleaux avec la cerise effectuent une rotation sous la caméra qui mesure la cerise sous plusieurs positions. Quatre diamètres et deux fois la surface sont calculés pour chaque cerise. » « Lors de la prise de mesure, la qualité de la lumière est essentielle, et ce fut la partie la plus difficile à optimiser. Si la

Le pré-triage automatique des cerises évite des coûts au producteur.

sélection avait lieu selon une image en couleur familière, la précision serait moins bonne. Nous avons donc opté pour une image en noir et blanc et une lumière halogène. Cela donne une image plus claire qui facilite la mesure. » « Après le processus de mesure, les cerises passent par des poussoirs d’éjection, chaque poussoir représentant une classe spécifique. Via l’automate, chaque poussoir sait les cerises qu’il doit souffler vers le bac de collecte ou le convoyeur. Le temps de soufflage et la pression sont réglés avec précision pour éviter l’endommagement les cerises. Dans une configuration standard, on parle de 3 centièmes de seconde. » Grâce aux évolutions dans le domaine du traitement de l’image et la puissance de calcul, la caméra est capable de calculer le diamètre et la couleur de 15 cerises à la seconde. Sachant que le poids moyen d’une cerise est de 11 grammes, cela donne une capacité de traitement théorique de 594 kg à l’heure.

Dans la pratique, on ne peut remplir qu’une bonne moitié des rouleaux, ce qui porte la capacité réelle à environ 300 kg à l’heure. Une quantité qui coûterait 150 euros au producteur à la criée. Le délai d’amortissement est donc très court.

Les moteurs BLDC ont été choisis pour la régulation de vitesse synchrone et facilement paramétrable.

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VB PARTS UNE EFFICIENCE AMÉLIORÉE POUR LES REMORQUES DES ENGINS AGRICOLES Les engins agricoles nécessitent une attention particulière.

Ils doivent être opérationnels par tous les temps, sont confrontés à des impacts majeurs et doivent effectuer diverses tâches nécessitant à la fois de la précision et de la rapidité. Par ailleurs, anno 2021, ils doivent être économes en énergie et durer toute une vie, pour ainsi dire.

Ces exigences s’appliquent aux nombreux composants mis en œuvre. Nous avons choisi de nous attarder sur les vannes hydrauliques. Ces dernières années, de sérieux efforts ont été fournis en matière d’efficacité énergétique, de poids et de flexibilité dans les installations hydrauliques mobiles. Chez VB Parts à Roeselare, nous avons trouvé un beau résultat de ces efforts avec le bloc de vannes LVS. Les vannes de commande proportionnelles, avec leur débit de 180 l/min et une plage de pression jusqu’à 350 bars, sont mises en œuvre tant dans les véhicules entraînés qu’à traction. Comment ces composants sont-ils adaptés à la dure vie agricole ? Une première caractéristique est leur structure compacte, offrant de la place tant aux vannes à commande électrohydraulique à deux étages qu’aux vannes magnétiques. La double fonction permet de réaliser diverses tâches simultanément, ce qui accélère le travail. Cette fonctionnalité étendue n’est pas un luxe superflu.

Une commande multiple Si on prend une tonne à lisier comme exemple, on peut voir que les versions modernes disposent de plusieurs fonctions allant de l’accouplement automatique lors du chargement du lisier, à l’entraînement de la pompe réalisant cela, au mélange permanent pendant le travail, l’adaptation de la hauteur de châssis et l’épandage proprement sur les champs jusqu’au nettoyage automatique par après. Ces fonctions nécessitent à chaque fois des propriétés de commande adaptées, certaines étant proportionnelles et d’autres fonctionnant via un actionneur on/off classique qui requiert moins de débit.

Si l’ensemble est commandé via un seul bloc de vannes modulaires, cela signifie un gain d’énergie et de place, ce qui profite à la fois au producteur et à l’utilisateur final. Dans le cas présent, des vannes en version à siège ou réglables sont prévues. Elles se commandent comme des actionneurs on/off en les combinant à des vannes bidirectionnelles SVH04 et des sièges de soupape à commande hydraulique ou régulation électronique.

Engins entraînés Pour les engins entraînés, la qualité de la PTO (prise de force) hydraulique est mise en avant, l’utilisateur pouvant basculer entre la commande de l’engin et les fonctions à commande hydraulique. Aujourd’hui, on remarque un entraînement direct via le moteur de l’engin et une pompe hydraulique. Lorsque l’engin est en mode conduite, un bypass désactive la pompe.

Si une action est requise à partir d’une fonction hydraulique,

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une pression sur le bouton suffit à désactiver le bypass et les fonctions hydrauliques sont à nouveau disponibles. Comme la pression n’est pas constamment requise, une belle économie peut être réalisée sur le diesel. Dans certains systèmes, on parle de commande pneumatique via Canbus, où les cylindres sont couplés aux vannes de commande hydrauliques et à une protection via les capteurs électroniques. On peut parler à juste titre d’un secteur multitechnologique.

Un autre système intéressant pour exécuter plusieurs fonctions simultanément se trouve chez Bucher Hydraulic et concerne la technologie split-tool LVS12 (photo) où une vanne de régulation est scindée. Dans le boîtier se trouve 2 vannes de régulation. Deux commandes peuvent donc fonctionner simultanément et indépendamment l’une de l’autre à un débit de 180 l/min et 350 bars. Les applications dans le secteur agricole sont légion comme le levage/l’abaissement ou la commande simultanée de 2 moteurs. La fonction d’alimentation et de retour de cette solution est identique à un support de pression réglable, en ce sens que les vannes d’alimentation et de retour peuvent être commandées et positionnées indépendamment l’une de l’autre. En faisant varier le rapport des ouvertures d’alimentation et de retour, chaque pression souhaitée peut être dirigée vers la sortie de l’actionneur. www.hydrauliek-vbparts.be

VB Parts : le LVS12

MURRELEKTRONIK • Le montage/démontage pour le transport vers le client est simple • Les erreurs de raccordement font partie du passé Avantages pour les utilisateurs: • Détection aisée d’erreurs au lieu d’effectuer des recherches via diverses options de diagnostic • Remplacement simple et proactif des composants : maintenance prédictive • Peu d’arrêt, haute disponibilité de la machine, rendement maximum • Digitalisation des processus et des routines

VIDEZ VOS ARMOIRES AVEC MURRELEKTRONIK

Une guidance de A à Z Les applications et les exigences des utilisateurs sont variées.

Voilà pourquoi il n’existe pas de solution d’installation électrique prête à l’emploi. Chaque solution est un développement sur mesure. Murrelektronik est une entreprise internationale de premier plan dans le développement et la fabrication de solutions d’automatisation décentralisées.

L’ingénieur d’applications accompagne les clients tout au long du processus, de l’analyse à l’implémentation et à l’évaluation. www.murrelektronik.be

Murrelektronik déplace les composants de l’armoire de commutation vers le terrain. Les concepts d’installation deviennent transparents, conviviaux et avantageux, ce qui est bénéfique pour la compétitivité des clients. C’est aussi une étape importante vers Industrie 4.0.

Gagnez du temps au montage Construire l’installation à proximité des consommateurs plutôt que dans une armoire de commutation offre des tas d’avantages. D’une part les constructeurs de machines sont souvent confrontés à une pénurie de personnel qualifié et, d’autre part, les utilisateurs finaux veulent éviter les arrêts machines. Le concept IO de Murrelektronik est la solution : en déplaçant les modules IO vers ‘le terrain’ et en les connectant aux câbles préassemblés, une installation plug&play est créée.

Le cycle de vie global d’une machine est essentiel Un concept d’installation électrique avancé connecte les capteurs et les actionneurs des machines ou des systèmes au contrôleur ou à la solution cloud de la manière la plus rentable qui soit. La clé pour obtenir la meilleure installation possible est de tenir compte de toutes les phases du cycle de vie de la machine ou du système. L’accent est mis sur le ‘coût total de propriété’ et un ‘cycle de vie’ rentable pour les parties impliquées.

Avantages pour le constructeur de machines: • Moins de perte de temps lors de la conception/installation de la machine/du système • Moins de câblage • Finies les grandes armoires de commutation remplies • Pas de raccordement de compteurs de borniers

Les modules IO sur le terrain sont la solution pour des machines plus efficaces, plus flexibles et plus rentables.

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 25

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• Débit plus élevé : l’amélioration de la conception des (régulateurs de) filtres permet de limiter la chute de pression, ce qui se traduit par un meilleur débit.

• Design dépouillé et uniforme, facile d’entretien : l’expertise japonaise permet une maintenance aisée du filtre, sans outils.

• Régulateurs modulaires avec une alimentation commune en air comprimé : réglage compact et modulaire de votre pression par point de dérivation et réduction de vos temps d’assemblage, votre pression et votre facture d’énergie.

• Commutateur de débit avec IO-Link à intégration modulaire : gérez vos coûts énergétiques directement depuis votre unité d’alimentation et enregistrez votre consommation nominale, consommation accumulée, débit de fuite…

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26

CETOP/AGORIA

LA PÉNURIE DE MATIÈRES PREMIÈRES PLOMBE LA RELANCE La plateforme européenne de l’industrie des transmissions de puissance hydrauliques et pneumatiques CETOP représente 18 associations dans les Etats membres. CETOP signifie Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques et Pneumatiques. Les associations CETOP représentent ensemble plus de 1.000 producteurs et acteurs majeurs du marché international, 70.000 collaborateurs et une valeur de marché de 13 milliards d’euros.

Le CETOP a publié quelques graphiques sur l’évolution mondiale des chiffres dans le secteur de la construction mécanique.

La relance n’est pas aussi rapide partout, et la pénurie de matières premières hypothèque la reprise complète.

Selon Agoria le BNB baromètre de conjoncture de l’industrie technologique a encore progressé en avril. Il est mainteant à un niveau record depuis mi-2007. La courbe lissée, qui reflète la tendance de fonds, poursuit également sa hausse.

Purchasing Managers‘ Index Manufacturing Pour unquarter deuxième China one ahead mois consécutif, elle est supérieure à sa moyenne de long terme. Les chefs d’entreprises de l’industrie technologique restent donc confiants en début d’année.

Indices (50 = no changes)

World

Euro Area

USA

Japan

China

66 62 58 54

Purchasing Managers‘ Index Manufacturing 50 China46 one quarter ahead 42 38

Indices (50 = no changes) 34

World

30 66

Euro Area

2019

USA

Japan

China

2020

2021

62 Source: IHS-Markit, Macrobond, VDMA 58 54

Page 5 | 22.04.2021

VDMA | Anke Uhlig

50 World: Machinery production 46 China42 made it!

38

Index, 2015=100 (real) 34 Index % change YoY Index, 2015=100 30 130 2019 2020 2021 125 120 Source: IHS-Markit, Macrobond, VDMA 115 110 105 100 95 90 85 80 yoy, % Real, 75 70 Manufacture of General-Purpose Machinery Manufacture of Special-Purpose Machinery 65 60 60 50 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20*

% change YoY 30 25 20 15

China: Industry production Solid recovery combined with base effect

VDMA | Anke Uhlig

40 30

10 5 -5 -10 -15 -20 -25 60

21* 50 22* 40 30

10 0 -10 -20 -30

10 0 -10 -20 -30

China: Industry Shortages in theproduction supply chain Solid recovery combined with base effect 60 50 40 30 20 10 Real, yoy, %answers Evaluable 0 -10 -20 serious Manufacture of Special-Purpose Machinerymedium -30

2013

2014

60 engineering/electronic components (N = 698) Electrical

VDMA | Anke Uhlig

50 40 30 Source: 20 10 0 -10 -20 -30

2015

2016

12%

NBS, Macrobond, VDMA

7%

Metals/metal products (N = 712)

2018

2019

2020

35%

31%

2021

60 50 40 30

24%

5-month moving average 20

39%

24%

TOP-10 countries plus5% AT,15%BE, CH:28% Turnover in mechanical 51% engineering - Forecasts by Oxford Economics Plastics/rubber (N = 664)

60 50 40 30 20 10 0 %, -10 yoy, -20 -30

others (N = 611) 2%

volume

Japan 2013

12%

32%

chemicals (N = 656)1% 5%

2014

-12 2016 20%

2017

66%

2020

Ø World 2020: -5

-14

forecast 2021

2018 40%

2019 60%

2020

2021

80%

12

-12

France Source: VDMA, 10th flash survey on coronavirus, 1 April 2021 Source: NBS, Italy Macrobond, VDMA -14

10 10

-16 9

-20

9

5

China

8

-5

USA

7

2

South Korea

7

-8

Belgium

7

-1

Netherlands -25

-20

-15

-10

-5

6 0

5

Page 6 | 22.04.2021

Ce graphique, réalisé en avril de cette année, fournit une estimation de la croissance du produit intérieur brut (PIB/GDP) dans le monde par rapport à 2019 et 2020. L’Inde affiche la plus forte croissance avec 12,5% mais suite à la crise épidémique et au manque de leadership, cette prévision est à nuancer. La Chine et les USA se portent très bien, tandis que l’Europe se situe dans la moyenne avec une croissance de 4,4%.

Page 6 | 22.04.2021 page 13 | 1.4.2021

10

-15

Austria

United Kingdom

13100%

11

5-month moving average

-16

India VDMA | Anke Uhlig Switzerland VDMA | Economics and Statistics | Mechanical Engineering

10 0 -10 -20 -30

60 50 40 30 20 10 0 -10 -20 Ø World 2021: 9-30

54%

27%

2015 0%

Germany

-30

L’indice des directeurs des achats (PMI) qui jauge la confiance du marché a plongé début 2020. Heureusement, la confiance s’est rétablie de manière spectaculaire, et plus fortement par rapport aux années précédentes. Cela se traduit par une grande relance industrielle. Malheureusement, cette relance est freinée par la pénurie de matières premières et de produits semi-finis.

Page 11 | 22.04.2021

60 50 40 30 20 10 0 -10 none -20 -30

low Manufacture of General-Purpose Machinery

2017

29%

Page 5 | 22.04.2021

0

* estimation/forecasts OE baseline 20 scenario.

Sou20 rce: Oxford Economics

VDMA | Anke Uhlig

En 2020, le secteur mondial de la construction mécanique a réalisé un chiffre d’affaires de 2.585 milliards d’euros contre 2.730 milliards d’euros l’année d’avant. La Chine est le seul pays à avoir progressé en 2020 en passant de 895 à 924 milliards d’euros. Un élément étonnant est le faible chiffre d’affaires de l’Inde, qui connaît une détérioration.

La comparaison de la production de machines en Europe entre 2020 et 2019 montre une forte baisse pour tous les Etats membres.

10

15

Source: Eurostat, National Statistics, Oxford Economics, VDMA (March 2021)

Disruptions in the supply chains

Page 12 | 22.04.2021

VDMA | Anke Uhlig

Evaluable answers N = 712 serious 15% 8% Construction equipment and building material machinery 13% Fluid power 3% Plastics and rubber machinery 6% Measuring and testing technology 6% Machine tools and production systems 2% Others* 9% Agricultural machinery 18% Robotics + Automation 3% Food processing machinery and packaging machinery 2%

medium

Woodworking machinery Textile Machinery Power transmission engineering Metallurgy

4% 3% 5%

Process plant and equipment Valves and fittings 2% Precision tools Software and digitization

3% 5% 8%

0%

20% 25% 19%

32%

Source: VDMA, 10th flash survey on coronavirus, 1 April 2021

VDMA | Economics and Statistics | Mechanical Engineering

25%

46% 41% 41% 44% 37% 27% 39% 39% 41% 36% 34%

20%

n one none

low

40% 44% 38%

Electrical automation

Air-handling technology

63%

54%

60%

40%

20%

39% 44% 44% 44% 44% 39% 40% 36% 47% 41% 45% 44% 46% 70% 68%

60%

38%

80%

8% 6% 8% 9% 9% 15% 14% 18% 11% 17% 14% 16% 17% 5% 7% 16%

100%

Ce graphique d’Oxford Economics datant de mars 2021 compare la relance de la construction mécanique dans plusieurs pays.

www.agoria.be www.cetop.org www.vdma.org

page 14 | 1.4.2021

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 27

« LA TECHNOLOGIE EST LA SOLUTION D’UN PROBLÈME » L’INGÉNIEURE BRITTA VERHELST EST PRODUCTIVITY DIRECTOR CHEZ LA MULTINATIONALE BARRY CALLEBAUT

Dans l’industrie, la croissance de la productivité est le Graal, et c’est valable dans tous les secteurs. Dans le secteur alimentaire, il s’agit d’améliorer les processus en permanence. Chez le célèbre fabricant de chocolat Barry Callebaut, ir. Britta Verhelst s’active à cela chaque jour en tant que productivity director. Nous nous sommes demandés si sa formation d’ingénieure jouait encore un rôle aujourd’hui dans ce domaine.

28

INTERVIEW PAR SAMMY SOETAERT

« A l’issue de ma formation au VSO où l’accent était mis sur les mathématiques, je suis entrée à la VUB où j’ai suivi un Master en ingénierie mécanique, option constructions mécaniques », lance Britta Verhelst. « Cette formation me semblait intéressante vu mon intérêt pour les mathématiques, mais aussi parce que j’avais le choix parmi plusieurs options.

A l’époque, c’était une orientation typiquement ‘masculine’. Dans ma promotion, nous étions 8 femmes sur 110 à suivre cette formation en ingénierie, et plus que 2 femmes à l’option constructions mécaniques. Aujourd’hui, cela s’est amélioré mais les pourcentages restent inférieurs à 20%. Dans les autres options en ingénierie, comme la bio-ingénierie, la situation est heureusement plus ou moins équilibrée. » « Après avoir obtenu mon diplôme en 1989, j’ai commencé à travailler chez une multinationale américaine en tant qu’ingénieure de projet où j’étais notamment responsable du placement d’installations de gaz industrielles. J’ai pu évoluer vers une fonction d’engineering manager où j’ai repris la gestion d’une équipe d’ingénieurs de projets et de techniciens. Il y avait une équipe qui était uniquement composée d’hommes.

Certes, j’étais parfois confrontée à des préjugés classiques - nous étions au début des années ’90 – comme des clients qui téléphonaient pour un problème technique et qui souhaitaient parler à un ‘collègue masculin’ pour le solutionner. Je peux vous citer d’autres exemples dans le style. On m’a même demandé un jour si, en tant que jeune ingénieure de projet, j’étais ‘vraiment’ capable de réaliser la tâche, mais cela s’est rapidement dissipé. Mieux : en tant que femme, j’avais parfois l’avantage de pouvoir gérer des travaux plus sensibles. » Continuous improvement « Il est rapidement apparu que mon approche des missions différait légèrement de celle de mes collègues. Ils étaient plus concentrés sur l’exécution de la tâche proprement dite, alors que j’essayais de percevoir des liens plus larges entre les projets. Je m’intéressais aussi à la technique, bien que j’étais plus dédiée à l’aspect structurel, à l’amélioration systématique des projets. C’était déjà du ‘continuous improvement’, mais le terme n’avait pas encore percé. Cet intérêt a également été à l’origine de la formation de post-graduat en Business Management que j’ai suivie à la KU Leuven en 1996, et que j’ai combiné avec mon travail. A partir de ce moment-là, mes

tâches sont devenues moins techniques et l’analyse des processus d’affaires a pris le dessus. L’accent était mis sur l’amélioration de la productivité, notamment. » L’environnement de travail évolue à une rythme soutenu « Voyez les outils de communication: au début de ma carrière, on travaillait avec un système de courrier interne pour communiquer avec les collègues. Aujourd’hui, l’e-mail nous semble parfois trop lent et nous passons aux systèmes de messagerie instantanée. Le changement est-il aujourd’hui plus rapide qu’il y a 20 ans ? Je n’oserais pas avancer cela. Certes, il y a le défi important de faire comprendre aux individus que le changement génère aussi des avantages pour eux.

L’implication et la volonté personnelle en sont des piliers importants, mais cela demande souvent du temps. Quand la douleur est vraiment aiguë, le processus se déroule en général plus facilement. » Un bagage technique pour réaliser des économies « Mon bagage technique est un avantage indéniable dans mon travail actuel. En tant que productivity director chez Barry Callebaut, j’analyse comment réaliser des économies par l’optimisation des processus. Cela couvre un spectre large et passionnant comme les améliorations énergétiques, la transition vers la neutralité CO2, la limitation des flux de déchets, la production adaptée à la demande, la gestion astucieuse des pièces de rechange, … Ma formation d’ingénieure me donne une certaine crédibilité auprès des collègues et m’est utile dans la pratique : savoir comment fonctionne une vanne ou une pompe facilite les pourparlers. » « La technologie occupe une place importante dans le changement. Elle n’est pas la cause du changement, elle est la solution d’un problème. On pourrait dire que les nouvelles technologies sont parfois vécues comme un obstacle sur le lieu de travail alors qu’il revient au change management de veiller à son implémentation. Introduire un changement irréfléchi pour résoudre un point sensible dans un processus, sans évaluer les conséquences pour la chaîne complète, est une erreur courante. La technologie est blâmée à tort, alors que la cause réside dans l’organisation sous-jacente. » AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 29

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PRÉSIDENTE DU IE-NET ‘VROUW EN INGENIEUR’ Outre son travail chez Barry Callebaut, Britta Verhelst est présidente de Vrouw en Ingenieur, un département de l’association d’ingénieurs IE-Net. Pourquoi un tel engagement ?

Britta Verhelst: « Parce que cela m’a aussi beaucoup aidé au début de ma carrière, dans l’organisation de mon réseau, car l’association crée un environnement faisant office de caisse de résonance hors de l’environnement de travail normal. On peut partager des expériences parfois plus complexes dans l’entreprise, ou avoir une autre vision d’un aspect de votre travail.

J’ai été nommée présidente en 2019 pour une période de 3 ans. Une de nos principales activités est le ‘réseautage avec du contenu’ : nous organisons une activité sur un thème spécifique et puis nous en discutons. Cet aspect de réseau est certes un peu plus difficile aujourd’hui, mais nous avons hâte de le remettre sur les rails. Nous proposons aussi de nombreuses formations. »

Nous avons réalisé ces advantages par appliquer une nouvelle technique de piston, une nouvelle technique de valve et - en particulier par le nouvelle design de rainurage.

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CONCOURS ÉTUDIANT « INNOVACE 2021 »

Le concours étudiant ACE se déroule du 01/05 au 30/09/2021 pour les étudiants des universités, hautes écoles techniques et hautes écoles spécialisées des domaines de la mécanique, de la construction, de la mécatronique et de l’électrotechnique. ACE récompense le meilleur projet de conception sur le thème « Récolte d’énergie dans la technologie d’amortissement » avec un prix d’un montant total de 7.000 euros.

RÉCOLTE D’ÉNERGIE DANS LA TECHNOLOGIE D’AMORTISSEMENT Cette année encore, ACE Stoßdämpfer GmbH organise le concours INNOVACE. Lancé le 1er mai 2021, il s’adresse aux étudiants des universités, hautes écoles techniques et hautes écoles spécialisées des domaines de la mécanique, de la construction, de la mécatronique et de l’électrotechnique, en Allemagne et à l’étranger. Après l’annulation d’INNOVACE 2020 due à la pandémie, l’édition 2021 est placée sous le signe de la durabilité. Les candidats, seuls ou en équipe, ainsi que leurs professeurs encadrants, ont jusqu’au 30 septembre 2021 pour soumettre un projet de conception avec preuves techniques de fonctionnalité et de faisabilité sur le thème de la récolte d’énergie dans la technologie d’amortissement.

Ceux-ci doivent porter sur la gamme de produits du groupe STABILUS, dont fait partie ACE Stoßdämpfer GmbH située à Langenfeld, en Rhénanie. La gamme d’éléments de machines comprend une multitude de solutions de technologie d’amortissement, contrôle de vitesse et technologie de vibration. Dans de nombreux cas, l’on recourt à des composants consistant à convertir l’énergie cinétique en énergie thermique. Ces produits sont remplis d’un fluide de travail, généralement de l’huile hydraulique ou de l’azote, et l’énergie libérée pendant le processus d’amortissement ainsi que le mouvement de translation de la tige de piston ne sont jusqu’à présent pas utilisés. C’est pourquoi INNOVACE 2021 vise cette année à trouver des solutions permettant d’exploiter cette énergie, par exemple pour alimenter un capteur ou des appareils de communication de façon autonome.

Comme lors des précédents concours INNOVACE, ACE Stoßdämpfer GmbH récompensera le lauréat du meilleur projet de conception d’un prix de 5.000 euros. Le professeur ou la chaire encadrant(e) recevra en soutien un montant de 2.000 euros. Pour certains lauréats, comme Robin Hilke de la Hochschule Düsseldorf et sa solution de positionnement continu des portes de véhicules, ce prix a agi comme un tremplin pour entrer dans le monde du travail, au sein de l’entreprise organisatrice.

L’appel à participation et les détails relatifs aux exigences et aux conditions techniques générales figurent sur la page d’accueil du site de ACE Stoßdämpfer GmbH : https://www.ace-ace.nl/nl/bedrijf/ace-awards/innovace-2021. html Pour débuter, les candidats, seuls ou en équipe, doivent s’inscrire par e-mail innovace@ace-int.eu et, le cas échéant, indiquer le nom du professeur ou de la chaire encadrant(e).

Les inscriptions doivent être envoyées par e-mail à innovace@ ace-int.eu. L’interlocuteur dédié chez ACE est Toni Riediger, joignable à l’adresse e-mail ci-dessous ou par téléphone au +49 170 2290 989. Jürgen Roland, vice-président et directeur de STABILUS Industrial, est le parrain du concours cette année.

La cérémonie de remise de prix est prévue en novembre 2021.

www.ace-ace.nl AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 31

EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DE L’HYDRAULIQUE Dans la deuxième partie de notre série consacrée à l’économie d’énergie, nous nous intéressons à l’hydraulique et à toutes les facettes de cette technologie.

comme résultat . L’énergie perdue par les frottements dans l’huile est transformée en chaleur qui , au-delà de 70°C , fera durcir les joints et provoquera des fuites .

Pour économiser de l’énergie et travailler le plus efficacement possible, il faut d’abord identifier les pertes au niveau de l’entraînement hydraulique. Nous pouvons les énumérer comme suit: • Efficacité de la pompe hydraulique • Pertes au niveau de la soupape • Pertes au niveau des tuyaux • Pertes lors de la transformation de l’énergie mécanique en une énergie hydraulique et vice versa

Quand c’est possible, un accouplement marche/arrêt automatique peut être prévu au raccordement PTO avec la pompe. Ce couplage se commande de manière électrique ou pneumatique, à distance, manuellement ou via des capteurs préréglés. Cette solution relativement simple fournit un gain énergétique immédiat et important.

Les pertes entre la puissance entrante et la puissance sortante se manifestent sous forme de chaleur.

Source d’énergie Deux sources d’énergie sont couramment mises en oeuvre dans l’entraînement de systèmes hydrauliques: • Le moteur électrique • Le moteur à combustion avec une subdivision : directe et via une prise de force (PTO - power take-off ) Le rendement de ces sources et la récupération de l’énergie perdue font l’objet d’une étude distincte que nous n’aborderons pas dans cet article.

Efficacité de la pompe Le rendement volumétrique moyen des pompes à huile hydraulique est le suivant: • Pompes à piston 90 % • Pompes à palettes 80 % • Pompes à engrenages 85 % L’énergie perdue est transformée en chaleur éventuellement récupérable, mais ce sera surtout dans le concept d’un système hydraulique que résidéra le gain d’énergie le plus important .

Entraînement par un moteur à combustion Les pompes hydrauliques sont entrainées soit en direct par le vilebriquin du moteur soit par PTO si le constructeur du moteur a prévu ce type de prise de force. Il s’agit d’un raccordement ‘power take-off’ prévu par le fabricant de moteurs sur le moteur pour raccorder une pompe hydraulique.

Une pompe hydraulique à dédit fixe renvoie un débit d’huile constant via les conduits et les soupapes vers le réservoir.

Avec toutes les soupapes ouvertes et même en écoulement laminaire le flux d’huile crée une contrepression à la pompe .

Des débits trop importants et/ou des sections de canalisations trop faibles peuvent transformer l’écoulement laminaire en flux turbulent , avec une contrepression de plus de 10 bar 32

Dan le cas d’ entrainement par PTO il est donc recommandé de travailler avec des pompes à débit régulé. Le circuit ouvert doit être le plus court possible et le diamètre le plus grand possible, avec peu de soupapes et de coudes.

Généralement, un filtre à montage sur réservoir est prévu sur le retour. La perte de charge de ce filtre est toujours présente et ne pourra jamais être contournée. On peut en conclure que la perte d’énergie est continue et considérable avec un entraînement par PTO ; La récupération de chaleur pourra donc certainement être envisagée.

Entraînement par un moteur électrique Dans le cas d’un entraînement par un moteur électrique, les besoins énergétiques doivent être planifiés de manière optimale. La principale source de chaleur provient du limiteur de pression qui fonctionne par surpression. Le ressort est comprimé, la surpression est relâchée, le ressort surmonte la force et étrangle le débit, le ressort est à nouveau comprimé pour s’ouvrir. Cet étranglement oscillant échauffe l’huile et est préjudiciable. Le limiteur de pression doit être perçu comme une sécurité qui ne doit fonctionner qu’en cas d’urgence et non pour maintenir un circuit sous pression. Le choix de la pompe hydraulique est également important. La préférence va à une pompe à piston à régulation de puissance.

Pompe à régulation de puissance versus moteur électrique VSD Bien qu’un beau développement soit en cours pour économiser de l’énergie via la régulation variable du régime des moteurs électriques, l’application d’une pompe à régulation de puissance s’avère plus efficace et plus contrôlable. Avec une telle pompe, il est en effet possible de choisir un moteur électrique plus petit, ce qui permet de réaliser des économies significatives et continues, tandis que de hauts débits et pressions sont garantis par la pompe (voir tableau 1). Le rapport entre le débit et la pression est automatique et réglé en continu par la pompe.

Accumulateurs Un accumulateur peut s’avérer intéressant dans un contexte d’efficacité énergétique car il stocke l’énergie jusqu’à ce que celle-ci soit nécessaire. Trop d’entraînements hydrauliques fonctionnent encore en continu pour soutenir la production

ÉCONOMIE D’ÉNERGIE PART 2/4 Filtration La meilleure protection que peut offrir une filtration est un filtre de haute pression placé sur le conduit de refoulement de chaque pompe hydraulique. Les fabricants proposent des graphiques pour sélectionner la taille du filtre selon la résistance la plus faible (∆P) (voir tableau 3).

45

PV028 PV023 PV020 PV016

40 35

Flow rate Q [l/min]

Flow rate Q [l/min]

Typical Horse Power/Torque Control Characteristics

50

30

100

150

200

300

250

PV092 PV080 PV063

120 W

5

45

Tous ces filtres génèrent de la résistance mais ils sont indispensables au fonctionnement continu de l’entraînement.

Z=

160 140

45

T=

M

60 40

S=

30

kW

kW

37 kW kW K= =2 2 18 k W ,5 kW

80

90

kW

0 0

20 50

100

150

200

250

300

350

Pressure p [bar]

0

Des filtres sur l’aspiration peuvent être utiles mais ils doivent alors être à grosse maille pour ne pas créer de résistance à l’aspiration. Il faut aussi prévoir un filtre de retour pour la collecte des particules de saleté présentes dans le circuit.

PV140

180

100

20

350

Pressure p [bar]

210 200

120

kW

300

250

kW

U=

kW

200

5

40

37

150

U=

KK== M=2 1188 2 H= .,55 k kW 15 kW W G= 11 kW kW

T=

kW

100

=5

30

50

W

S=

kW

0

75 Y=

=5

100 80

0

350

Pressure p [bar]

kW

kW

kW

W

140

60

7.5

5.5

10

Flow rate Q [l/min]

50

kW

E=

D=

W

kW

0

W

11

kW

4k

3k

5

G=

20

7.5

B=

C=

5.5

kW

15

kW

E=

10

D=

2k

.5

H=

15

30

kW

=2

18

kW

11

M

K=

.5 15

G=

kW

18 H=

20

Flow rate Q [l/min]

60

40

K=

25

0

PV046 PV040 PV032

S=

30

70

0

50

100

150

200

Tableau 1

250

300

350

Pressure p [bar]

La plus grande économie en matière de filtration est le remplacement des éléments filtrants lorsque leur perte de charge devient trop élévée.

Refroidissement Pour préserver l’effet des additifs dans l’huile hydraulique, l’huile ne doit pas dépasser 70°C. Un circuit fonctionnant normalement peut rapidement atteindre cette température maximale. La vitesse de production et la chaleur ambiante peuvent rendre un refroidissement nécessaire, ce qui signifie une double perte d’énergie !

Il faut analyser les causes de la chaleur et rechercher des solutions pour la limiter. Si ce n’est pas possible, il faudra déployer des outils modernes pour récupérer la chaleur et la réutiliser.

Tableau 2

alors que la demande n’est pas toujours permanente. Un système d’arrêt supporté par un ou plusieurs accumulateurs peut représenter une optimisation. Si le processus de production nécessite un traitement sous une pression, l’accumulateur peut certainement garantir une pression constante.

Vannes Les fabricants ont développé au fil des ans des vannes efficaces à faibles pertes de charge (voir tableau 2). Lors de la conception d’un système hydraulique, il faut choisir des électrovannes et des soupapes de grandes tailles pour limiter la résistance. Les vannes proportionnelles et les électrovannes optimisent le fonctionnement du système.

Tableau 3

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 33

ÉCONOMIE D’ÉNERGIE PART 2/4 Tuyauterie Lors de la conception d’un système hydraulique, il faut prévoir une tuyauterie la plus grande possible en diamètre pour maintenir la résistance tourbillonnaire la plus faible possible (voir tableau 4).

Le rapport débit/viscosité selon un diamètre donné assure une certaine perte de charge lors d’un écoulement laminaire.

Lorsque le débit augmente ou que le diamètre diminue, un écoulement turbulent se crée dont la perte de charge augmente de façon exponentielle.

De part leur composition, les tuyaux hydrauliques sont sujets au vieillissement et doivent être remplacés périodiquement, ce qui entraîne des coûts mais aussi une contamination dans le circuit.

L’écoulement est plus turbulent avec les tuyaux suite à leur paroi moins lisse, il est donc recommandé de limiter les tuyaux et de les garder courts. Les raccords d’angle sont à remplacer par des coudes de tuyaux autant que possible.

Hydromoteurs Un hydromoteur transforme la puissance hydraulique en une puissance mécanique.

Leur efficacité est en moyenne : • Moteurs à engrenages 70 – 75% • Moteurs à palettes 75 – 80% • Moteurs gerotor 85 – 90 % • Moteurs à piston 85 – 95% Cylindres hydrauliques Dans certaines applicationsle débit d’huile provenant de la course de retour peut être reliée au côté fonctionnel du cylindre. Cette ‘régénération’ économise du débit.

Conclusion En cette période de recherche d’économies, il est conseillé de se tourner vers des bureaux d’ingénierie spécialisés dans l’hydraulique pour concevoir ou calculer les entraînements hydrauliques, neufs ou existants. La fédération professionnelle InuMotion vous dirigera vers les bonnes entreprises membres. www.indumotion.be

Tableau 4 34

TETRA OPTIMOTION OPTIMISATION D’UN RESPIRATEUR POUR PATIENTS COVID 19 AU LIEU DE VENTILATEUR CORONA Les constructeurs de machines subissent une pression croissante pour optimiser la productivité, les coûts et la qualité des machines. Les tentatives visant à minimiser les coûts et à maximiser la qualité et la productivité reflètent la nécessité de trouver un optimum. Pour optimiser les ressources et les composants à l’extrême, la conception ne peut plus reposer sur l’instinct ou l’expérience. Il faut une méthodologie qui puisse garantir un fonctionnement optimal.

Deux tendances permettent d’optimiser la conception de machines. La première concerne les opportunités de conception virtuelle, avec les diverses options de simulation au sein des outils de CAO. La plupart des constructeurs de machines travaillent déjà avec un logiciel CAO, mais de nombreuses PME ne l’utilisent que pour la modélisation 3D de machines. Ce logiciel CAO permet aussi de simuler immédiatement l’effet des modifications apportées dans le concept machine (ingénierie virtuelle). Une étude antérieure de Tetra (AmoCAD) a montré dans six cas industriels que le couple d’entraînement d’une machine existante peut être réduit de 50%, représentant une économie de 20% sur le prix d’achat du moteur, en utilisant des outils de simulation CAO.

Figure 1: Flux de travail d’un projet Tetra OptiMotion

La seconde tendance se situe dans le potentiel des routines d’optimisation mathématiques. L’objectif global du projet Tetra OptiMotion est de convertir des algorithmes complexes en outils aisément applicables pour la PME - le constructeur de machines.

La combinaison de ces deux tendances - des algorithmes utilisant des modèles de machines virtuels dans un environnement de CAO pour l’optimisation du concept machine – offre un potentiel énorme.

Tetra OptiMotion Le projet Tetra est une collaboration entre l’Université de Gand campus Courtrai, l’Université d’Anvers et Flanders Make. Un projet TETRA (TEchnology TRAnsfer) vise à étudier des nouvelles technologies industrielles et à les déployer de manière claire et rapide au groupe cible.

Pendant le projet, un flux de travail compréhensible (figure 1) est établi en tant que fil conducteur pour la conception virtuelle et l’optimisation d’un système mécatronique. Il est divisé en trois grands piliers : System Definition, Dimensioning et Controller tuning.

Pendant le projet, ce flux de travail a été appliqué sur plusieurs cas industriels afin de démontrer la plus-value dans la pratique.

Un de ces cas est l’optimisation d’un concept de respirateur Covid 19, développé par Gear Up Medical vzw.

Stijn et Jan Herregodts

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 35

ressort / soufflet

résilience à l’indentation

emplacement du moteur Figure 3: Le mécanisme des tiges du respirateur Covid 19

Le respirateur COVID 19 Lorsque la pandémie de corona a éclaté début 2020, le monde entier a connu une pénurie de respirateurs dans les unités de soins intensifs pour le traitement des patients souffrant du virus.

L’entraînement du respirateur Covid 19 repose sur un mécanisme à tiges, entraîné centralement par un moteur DC. Une représentation simplifiée de cet entraînement est illustré à la figure 3. Ce mécanisme effectue un mouvement répétitif de haut en bas qui comprime le soufflet à air (représenté comme un ressort) pour créer un débit d’air spécifique qui est envoyé dans les poumons du patient.

Dans le cas du respirateur Covid 19, le défi à relever se situait au niveau de la définition des dimensions optimales des tiges d’entraînement (AD, CD et BC) pour obtenir un couple d’entraînement le plus bas possible. Pour cette question d’optimisation, l’équipe TETRA a suivi et appliqué la ‘Optimisation’.

En réduisant le couple d’entraînement, il est possible de sélectionner un moteur d’entraînement plus petit/moins cher, ce qui diminue la consommation énergétique de la machine.

Optimisation du concept Après avoir défini les objectifs de la machine à développer et à optimiser, l’étude du concept a suivi. Plusieurs solutions potentielles ont été comparées les unes aux autres pour obtenir finalement le concept optimal. Il n’est pas évident pour l’utilisateur de comparer ce concept objectivement et de déterminer les dimensions optimales des composants de l’entraînement. L’aspect innovant du flux de travail OptiMotion est qu’il utilise des simulations de mouvement CAO associées à des algorithmes d’optimisation.

La tâche supérieure de l’algorithme d’optimisation est de générer des combinaisons de dimensions (dans une plage imposée), de les proposer au logiciel CAO afin de convertir automatiquement les nouvelles dimensions en un modèle 3D adapté, pour finalement définir le couple d’entraînement correspondant au nouveau concept. Sur base du résultat, l’algorithme prend des décisions intelligentes pour générer un nouvel ensemble de dimensions et relancer le cycle.

Après la mise en place du cycle d’optimisation (figure 4), des recherches efficaces et automatiques peuvent avoir lieu entre des centaines de combinaisons de dimensions possibles.

Un concept optimal peut alors être obtenu dont le couple d’entraînement est fortement réduit.

CONCEPT

Figure 4 : Concept du cycle d’optimisation

36

TRMS [Nm]

Tmax [Nm]

Concept initial

11,29

16,03

Concept optimisé

6,37

8,48

- 43,61

- 47,13

Tableau 1 : Résultats liés au respirateur Covid 19

TETRA OPTIMOTION

Le team Tetra OptiMotion (de gauche à droite): Abdelmajid Ben Yahja, Stijn Derammelaere, Santiago Ramos Garces, Nick Van Oosterwyck, Simon Houwen et Bart Vanwalleghem.

Résultats En appliquant le flux de travail OptiMotion sur le respirateur Covid 19, des réductions significatives allant jusqu’à 43.61% du couple d’entraînement RMS sont réalisées par rapport au concept initial (tableau 1). Le résultat de la routine d’optimisation est un concept optimisé avec un profil de vitesse et de couple correspondant. Sur base de cela, les composants d’entraînement peuvent être idéalement adaptés à l’application (pilier 2 du flux de travail, figure 1), permettant notamment la sélection d’un moteur plus petit/meilleur marché.

Lorsque le couple d’entraînement diminue, la vitesse du moteur va augmenter pour respecter l’équilibre de puissance.

Mais étant donné que les pertes dépendent principalement du couple d’entraînement requis, la réduction du couple résultera en une consommation d’énergie réduite. Les mesures d’énergie effectives entre un concept optimisé et un concept initial ont confirmé la diminution drastique (33,2%) de l’énergie consommée.

Conclusion Le projet Tetra OptiMotion étudie les possibilités d’optimisation d’un concept machine au moyen de l’ingénierie virtuelle. Cette approche peut être appliquée pour l’optimisation d’un concept, comme celui du respirateur Covid

19, mais d’un trajet d’entraînement. Les essais sur des cas industriels ont montré que par l’optimisation de la géométrie ou du trajet d’entraînement, il était possible de réduire le couple d’entraînement jusqu’à 40%!

L’optimisation d’un composant ou d’une combinaison de composants offre de nombreux avantages. Les principaux sont: • Par la minimalisation du couple d’entraînement et l’adaptation optimale des composants d’entraînement, il ne faut plus surdimensionner les composants et un moteur plus petit peut être sélectionné.

• La diminution du couple d’entraînement va de pair avec une réduction de la consommation d’énergie de la machine!

• Le cycle de conception est plus rapide et donc meilleur marché : les différents concepts/prototypes peuvent être testés virtuellement (dynamiquement).

Une journée d’étude pour présenter les résultats d’un projet de deux ans Le mercredi 22 septembre 2021, une journée d’étude sera organisée pour présenter les résultats/méthodes du projet. Si les résultats de ce projet ou la journée d’étude vous intéresse, n’hésitez pas à contacter bart.vanwalleghem@ugent.be ou stijn.derammelaere@uantwerpen.be.

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 37

Réalisez rapidement et simplement une machine totalement flexible : avec XTS Les avantages de l’XTS Mouvement circulaire Système modulaire et flexible Mover à mobilité individuelle

Les bénéfices pour les utilisateurs Plusieurs étapes de fabrication en une seule machine Gain de place des installations Changement de format contrôlé par un logiciel sur base PC Amélioration de la disponibilité Augmentation de la production Réduction des délais de mise sur le marché

www.beckhoff.be/xts Les industriels du monde entier doivent proposer des produits de plus en plus personnalisés – avec des machines de moins en moins encombrantes tout en améliorant la productivité. Le système de transport linéaire XTS offre ces précieux atouts, en association le contrôle commande sur base PC et l’EthernetCAT. Flexible, il permet de réaliser de nouveaux concepts de machine, adapté aussi bien pour le transport, la manutention que le montage. Dans sa version en acier inoxydable Hygienic, XTS est le système idéal pour une utilisation dans l’industrie Alimentaire et Pharmaceutique.

Positionnement de montage totalement flexible Construction compacte et optimisé Géométrie librement sélectionnable Peu d’éléments et composants mécaniques

38

BECKHOFF XPLANAR PRÊT À RENDRE LA PRODUCTION PLUS FLEXIBLE Des produits qui se déplacent en flottant pratiquement sans bruit à travers la production, de station de travail en station de travail. Cela ressemble à un film de sciencefiction et pourtant, le concept XPlanar de Beckhoff Automation est déjà bien implémenté dans la pratique industrielle.

Le secret qui se cache derrière ce système de transport extrêmement flexible est la lévitation magnétique qui assure des mouvements libres et sans contact aux movers dans les directions X, Y et même Z en partie. Les movers peuvent effectuer une rotation de 360° autour de leur axe, offrant alors six degrés de liberté.

apprécier les options possibles. A partir de là, le déploiement est simple : comme le système est modulaire, il suffit d’ajouter ou d’enlever des dalles et des movers. » La polyvalence de XPlanar ne se limite pas à un seul secteur industriel. Koen Kerkhofs: « S’ils sont revêtus d’un coating ou d’un film spécial, les movers peuvent parfaitement fonctionner dans un environnement agroalimentaire, dans des applications pharmaceutiques voire des salles blanches. La force de XPlanar réside dans la flexibilité qu’ont les utilisateurs de déplacer librement des produits entre les stations de travail, et dans la facilité d’adaptation lors de modifications. » www.beckhoff.be

XPlanar est une combinaison de hardware et de software parfaitement coordonnés entre eux, tous deux ayant été développés en interne par Beckhoff. Un bel échantillon d’ingéniosité technique. Koen Kerkhofs, support engineer: « Le développement effectif a commencé en 2013. Le système que nous commercialisons aujourd’hui est donc supporté par le savoir-faire et l’expérience de nos spécialistes produits qui le maîtrisent depuis huit ans déjà, ce qui rend la technologie mature pour le marché. Il appartient désormais à nos clients de réfléchir à la manière dont le concept peut leur apporter une valeur ajoutée, car c’est d’ores et déjà certain. Quiconque recherche une flexibilité poussée trouvera dans XPlanar la réponse pour organiser efficacement sa production, sans temps de conversion. » Une trajectoire libre, définie par le logiciel Le système se compose, d’une part, de dalles XPlanar qui constituent la base. Elles sont disponibles dans un format de 240 x 240 mm. L’approvisionnement en énergie (230 V et 24 V) fournit la puissance utile pour générer le champ magnétique dans les dalles. La commande a lieu depuis un contrôleur et une communication via EtherCAT G. D’autre part, il y a les movers qui sont disponibles dans trois formats et une charge de levage de 0,4 à 4,2 kg. Ils transportent le produit et se déplacent à une vitesse allant jusqu’à 2 m/s (accélération jusqu’à 10 m/s²) au-dessus des dalles, par la force d’attraction magnétique. Ils peuvent effectuer une rotation de 360° autour de leur axe. « Aucun guide n’est donc nécessaire, et le positionnement précis est garanti. La trajectoire est entièrement définie par le logiciel et modifiable en fonction du produit, ce qui simplifie la programmation. Et grâce au fonctionnement sans contact, il n’y a pas d’usure », poursuit Koen Kerkhofs.

Polyvalent et flexible Plusieurs applications XPlanar sont déjà implémentées dans des productions. Et l’intérêt ne cesse de croître. « XPlanar représente une nouvelle manière plus libre de travailler, et offre une commutation plus flexible entre les produits. Les idées chez les clients doivent encore mûrir. Beckhoff propose deux packs de démarrage pour se lancer rapidement et

Les movers peuvent effectuer une rotation de 360° autour de leur axe.

Une fois revêtu d’un coating ou d’un film spécial, le XPlanar peut parfaitement fonctionner dans un environnement agroalimentaire ou dans des salles blanches.

Le secret qui se cache derrière le système de transport flexible XPlanar est la lévitation magnétique qui assure des mouvements totalement libres aux movers dans les directions X, Y et même Z en partie.

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 39

VOTRE PROCHAIN HMI NE SERA PAS SEULEMENT UN HMI Une ode au HMI : « C’est une pièce d’ingénierie magique. Il communique depuis le terrain jusqu’au cloud au moyen de ses 200 protocoles. Il a le pouvoir de gérer des analyses en temps réel. Vous pouvez l’utiliser avec ou sans écran, avec des gants dans les environnements les plus difficiles ou les plus propres. Des performances plus rapides que vous ne pouvez dire « HMI ». Il définit la corrélation positive entre l’esthétique et la convivialité. En résumé, c’est votre nouvelle passerelle vers la numérisation ».

Cet article abordera l’évolution des HMI et pourquoi cette évolution est nécessaire, le rôle du Edge Computing dans le développement des HMI d’aujourd’hui et comment les futurs HMI seront utilisés dans l’atelier et les avantages qu’ils procurent.

Les premières interfaces homme-machine (IHM ou HMI) ont été conçues pour aider les humains à contrôler les machines grâce à des boutons simplistes tels que l’interrupteur marche / arrêt. Avec l’introduction de l’informatique de pointe, du cloud computing et des systèmes automatisés dans les installations industrielles, il est apparu un besoin d’HMIs adaptatifs capables de communications et de contrôle hommeordinateur plus avancés et cela même au niveau de l’atelier.

Alors que l’Industrie 4.0 et les systèmes automatisés qu’elle facilite continuent de se complexifier, la relation entre les humains et les machines nécessite des solutions dynamiques pour faciliter la collaboration et les activités interactives.

40

Le besoin d’interfaces homme-machine dynamiques Dans les années 80, les interfaces homme-machine ont été conçues pour aider les opérateurs à passer du contrôle direct des machines à un rôle plus superviseur sur les équipements de l’atelier. Le changement susmentionné est venu avec les progrès de la technologie des équipements et la nécessité d’optimiser les processus industriels grâce à l’automatisation.

En 2011, l’Industrie 4.0, qui définissait les systèmes cyberphysiques interconnectés, a été introduite. Il est vite apparu la nécessité d’assurer le partage des données entre les équipements interconnectés avec un système informatique en pièce centrale. Le système informatique centralisé a fourni une capacité suffisante pour stocker les données de la machine et gérer les ressources informatiques pour l’analyse des données.

Le système cyber-physique interconnecté signifiait également que l’époque où les humains lisaient des données machine simplistes à partir d’un équipement autonome utilisant des HMIs était terminée. Cette ère a été remplacée par une nouvelle ère dans laquelle les humains sont censés communiquer à la fois avec des équipements autonomes et avec les équipements interconnectés au sein d’un système.

Ainsi, les HMIs doivent être capables de fournir les données collectées à partir d’un système interconnecté en utilisant des formats que les humains comprennent.

Le besoin d’interopérabilité, par lequel des informations

ESCO exploitables peuvent être transférées vers et depuis l’équipement, nécessite le support de HMIs capables de gérer certaines activités informatiques. Les exemples incluent l’agrégation des données de l’atelier et le traitement des données tout en servant de passerelle qui peut transférer des paquets de données vers des équipements individuels au sein d’un réseau interconnecté.

Le HMI du futur devrait être un dispositif informatique de pointe capable de traiter des données collectées sur le terrain tout en présentant des données machine complexes dans un langage que les humains comprennent. L’équipement HMI doit également pouvoir fonctionner de manière optimale dans des environnements industriels difficiles tels que l’industrie manufacturière. Les multiples fonctions attendues de la prochaine génération d’HMI conduiront à une évolution d’un rôle de supervision sur des machines individuelles à des solutions de surveillance, de sécurité et de gestion à distance pour les systèmes cyber-physiques interconnectés.

Edge computing et votre prochain HMI Les systèmes cyber-physiques interconnectés qui définissent l’Industrie 4.0 sont également constitués de l’IoT et de périphériques placés au plus proche de la machine (EDGE device), dont l’inclusion facilitera la décentralisation des tâches de traitement de données à partir d’un emplacement centralisé. L’emplacement centralisé dans ce cas peut être le cloud ou une plate-forme informatique sur site.

Le traitement décentralisé de l’information apporté par la périphérie intelligente garantit des actions indépendantes des appareils et des équipements de l’atelier qui détiennent dès lors le passeport vers l’Industrie 4.0. Le Edge computing fournit également le support nécessaire pour réaliser une automatisation en temps quasi réel des applications Industrie 4.0. Un exemple est le robot de manutention utilisé dans les installations intelligentes. Ces robots servent de périphériques de pointe car ils sont équipés de suffisamment de ressources informatiques pour prendre des décisions en temps réel lors de la navigation dans l’atelier.

Dans l’exemple ci-dessus, les robots n’utilisent que les données dont ils ont besoin pour fonctionner de manière optimale tout en supprimant d’autres ensembles de données supposés non pertinents ou en les envoyant vers le cloud. Les HMIs d’aujourd’hui devraient suivre les modèles décentralisés d’appareils de pointe avec une fonctionnalité supplémentaire. Contrairement au robot, le HMI s’interface également avec les humains en temps réel pour garantir que l’opérateur comprenne les opérations en cours au sein d’un réseau d’appareils ou de machines. Ainsi, le modèle pour la prochaine génération de HMI est un périphérique intelligent placé au plus proche de la machine mais aussi décentralisé qui transmet des informations aux humains pour assurer la convivialité et le contrôle d’applications visant à s’intégrer dans l’Industrie 4.0.

La nature décentralisée des HMIs avec capacités « informatiques » tirera également parti du cloud Computing pour gérer des tâches plus complexes. Les HMIs auront le pouvoir de juxtaposer la communication entre le terrain et le cloud, ce qui simplifiera les implémentations de l’Industrie 4.0 et fournira des analyses de données en temps réel à l’usine.

Cas d’utilisation des HMI avec Edge Computing L’industrie manufacturière devrait tirer le meilleur parti du Edge Computing, et c’est également le cas des HMIs dynamiques dotés de capacités informatiques. La prochaine génération de HMI devrait être la clé de la mise en œuvre des modèles commerciaux de l’Industrie 4.0. Quelques exemples incluant : Surveillance à distance des machines pour les équipements existants et/ou anciens - La collecte de données machines à l’aide de solutions de cloud industriel a été rendue possible grâce aux plates-formes IoT, aux connexions sans fil et aux connexions filaires pour les équipements existants. Un tel développement rend possible la surveillance à distance des machines pour les chefs de projet, les ingénieurs et les superviseurs à l’aide d’interfaces ou de tableaux de bord sur ordinateurs.

Les HMIs Exor apportent une nouvelle perspective à la surveillance et à l’interopérabilité des machines à distance, car les informations obtenues à partir de l’analyse des données qui a lieu dans le cloud peuvent être envoyées directement aux HMIs en temps réel. Les informations issues de l’analyse de données à distance peuvent ensuite être appliquées par les opérateurs de l’atelier.

Conclusion Les appareils intégrant des capacités casi « informatiques » et placés au plus proche de la machine et du terrain, tels que les HMIs Exor, sont la dernière partie du puzzle pour permettre la mise en œuvre complète des avantages de l’Industrie 4.0.

Les progrès de la technologie signifient que votre prochain HMI fera plus que, simplement, vous fournir un moyen de contrôler l’équipement de l’atelier. Les HMIs se doivent d’être durables et dynamiques en termes de modèle pour l’Industrie 4.0 auxquels ils peuvent être intégrés, ce qui en fait une partie indispensable de tout processus de fabrication ou industriel intelligent.

En ce sens, les gammes de produits tels que les eX700, les eXware, les JSMART700 mais aussi les plus économiques eSMART de Exor seront vos meilleurs partenaires dans l’accomplissement de cette tâche. www.esco.be Avec la participation de François Vin. Article original : https://www.exorint.com/en/blog/your-next-hmi-is-not-anhmi

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 41

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SIEMENS LES DÉFIS INTRALOGISTIQUES NÉCESSITENT UNE TECHNOLOGIE DE POINTE Des vitesses de rotation élevées dans les entrepôts et une durée de stockage limitée, des quantités de commandes plus petites et des délais de livraison courts, des taux de retour croissants, des volumes de livraison plus importants à court terme et une plus grande focalisation sur le développement durable : voici quelques-uns des nombreux défis de la (l’intra) logistique. « Ces tendances de marché vont clairement de pair avec l’avènement du marché du commerce électronique et la pandémie du Covid-19 qui a accéléré cette évolution dans une large mesure. L’automatisation poussée et la digitalisation des processus et des applications logistiques jouent un rôle crucial dans la relève de ces défis et sont autant de compétences fondamentales de Siemens », déclare Jurgen De Wever, responsable du segment de marché (intra)logistique chez Siemens. « Les entreprises industrielles doivent être plus flexibles pour répondre aux besoins du marché individualisé et en constante évolution. » « Un premier élément important est qu’il ne s’agit pas d’automatiser et de digitaliser davantage la production – les machines, les lignes de production et les processus – mais tous les flux de marchandises internes à travers la chaîne de production », poursuit Jurgen De Wever.

Un second élément est la logistique entre la production et l’entrepôt et la mesure selon laquelle les entrepôts peuvent fonctionner de manière flexible, efficace, rentable et durable 24/7. Dans ces deux domaines de l’intralogistique, l’usage combiné de la robotique, de la cobotique, des véhicules autonomes et des systèmes de manutention prendra encore plus de sens dans un cadre où le suivi et la traçabilité deviennent plus essentiels. » « De nombreuses technologies innovantes, multidisciplinaires par nature, trouvent ici leur champ d’application. Il s’agit de les combiner de manière judicieuse selon les besoins intralogistiques. L’utilisation de jumeaux digitaux et de méthodes de simulation peut simuler l’impact des véhicules autonomes combinés, par exemple, à des systèmes de palettisation robotisés. Cela s’applique tant aux installations existantes qu’aux nouvelles constructions. A partir de là, et dans le but d’une mise en service impeccable et accélérée des systèmes de transport, il y a l’étape logique : d’abord le virtuel et puis l’installation.’

‘La gestion ultérieure des installations intralogistiques peut être facilitée par des tableaux de bord de performance des actifs. Ils reposent sur l’application intelligente – les hardware et software standard optimisés dans le domaine de l’automatisation et la technologie d’entraînement.

Ceci, combiné à une utilisation avec des structures IoT et

Jurgen De Wever: « Tant dans l’intralogistique de production que dans les entrepôts, il faut viser la combinaison d’une réalité digitale basée sur la robotique, la cobotique, les véhicules autonomes et les systèmes de manutention, dans un cadre où le suivi et la traçabilité deviennent plus essentiels. »

« Les entreprises industrielles doivent être plus flexibles pour répondre aux besoins du marché individualisé et en constante évolution. »

l’intelligence artificielle, offre de nombreuses opportunités pour augmenter considérablement la disponibilité et les performance des applications et des processus intralogistiques. Siemens propose les systèmes, les plateformes et les compétences utiles à cela. » Le système d’entraînement décentralisé G115D en un bel exemple. Suivez ce lien pour en apprendre davantage: https://magazine.siemens.be/fr/products/nouveau-systemedentrainement-decentralise-sinamics-g115d-concuspecialement-pour-les-applications-de-convoyage/ www.siemens.be AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 43

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04-05-2021 12:16

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Ceci n’est qu’un exemple du programme complet des solutions globales avec la même technologie : > tables rotatives à arbre creux, > motoréducteurs compacts, > glissières linéaires avec entraînement par courroie crantée ou vis à billes, > actionneurs linéaires avec crémaillère, > pinces.

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AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 45

METAL WORK METAL WORK LANCE DE NOUVEAUX VÉRINS ÉLECTRIQUES Metal Work lance deux nouveaux vérins électriques. La gamme des axes électriques sans tige à entraînement par courroie de la série BK est étendue avec l’introduction de la taille 2. L’autre nouveauté concerne les nouveaux vérins électriques Elektro SSC. Le nouvel axe électrique sans tige à entraînement par courroie BK-2 est disponible dans deux variantes (Heavy et Heavy XL), toutes deux étant équipées de rails et de roulements à billes.

Cet axe assure des mouvements précis, rapides et simples à reconfigurer grâce au système de poulies et courroies de distribution entraînées par un moteur pas à pas ou sans balais.

Deux longueurs de course Les vérins sont disponibles en diamètre 32 et avec deux longueurs de course maximales prédéfinies, à savoir 30 mm et 55 mm (et la course supplémentaire pour le homing magnétique). En outre, il y a le choix entre une version in-line ou crantée.

Le nouvel Elektro SSC peut être équipé d’une vis en acier trempé et durci et d’un écrou à billes ou d’une vis en acier inoxydable et d’un écrou de guidage en technopolymère, selon les exigences de l’application. Toutes les versions sont disponibles avec ou sans système anti-rotation intégré.

Adaptateurs pour moteurs En taille BK-2, la courroie a un profil spécial qui, par le couplage avec le profil d’extrusion, protège les composants internes contre la pénétration de saletés ou de poussières. Comme toujours, il est possible d’acquérir l’axe électrique avec un moteur proposé par Metal Work ou des adaptateurs pour l’application de moteurs disponibles sur le marché.

Système de portique Les moteurs peuvent être appliqués aux quatre barres des têtes et il est possible de modifier leur position à tout moment, sans opérations supplémentaires. Les accessoires disponibles pour cette gamme de produits permettent, par exemple, de créer un système de portique à partir d’un axe.

Série de vérins électriques Les nouveaux vérins Elektro SSC sont la version ‘électrique’ des vérins pneumatiques compacts. Ils sont conçus pour les applications nécessitant des composants de dimensions réduites. Ils ont un seul corps de vérin (sans extrémité avant), un raccordement conforme à ISO 15552, et sont en aluminium avec un revêtement anti-usure.

Nombreuses options Les solutions standards du catalogue de Metal Work sont disponibles avec une sélection de moteurs pas à pas (aussi dans la version avec un encodeur ou avec un frein et un encodeur) et des moteurs sans balais (aussi dans la version avec frein), selon le type de vérin. A l’instar des autres articles de l’assortiment Elektro, Metal Work propose les solutions avec des moteurs choisis et/ou fournis par le client. www.metalworkpneumatic.be

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PRODUITS INTERRUPTEUR À TRANSPONDEUR CTA TOUT MÉTAL

Avec son boîtier tout métal, ce CTA est une variante encore plus forte que la version en plastique. La force de maintien Fzh du verrouillage du CTA n’est pas moins que 8000 Newton et donc deux fois plus forte que la version en plastique. Les deux variantes sont disponibles.

LA NOUVELLE UNITÉ D’ALIMENTATION EN AIR SMC (SÉRIE AC-D) FOURNIT DE L’AIR COMPRIMÉ DE HAUTE QUALITÉ.

SMC lance de nouvelles unités d’alimentation en air (série AC-D) qui assurent des processus industriels stables et fiables.

Cette gamme modulaire et polyvalente de produits, en une construction compacte « one-box », fournit de l’air comprimé de qualité qui peut être classé selon la norme ISO8573-1:2010.

Pour les applications pneumatiques, le filtrage, le réglage et la lubrification de l’air comprimé sont indispensables pour obtenir des résultats optimaux. L’air comprimé insuffisamment purifié des particules de crasse a un effet négatif sur les machines et systèmes et affecte en fin de compte la qualité des produits. L’eau, l’huile et les particules d’impuretés, comme la poussière et le pollen, mais également les métaux lourds tels que le mercure, le plomb et le cadmium peuvent compromettre la pureté de l’air comprimé. Il peut ainsi endommager des composants, ce qui provoque des pannes de machines et de systèmes et une augmentation des coûts d’entretien.

Air comprimé de haute qualité La série AC-D combine un filtre, un régulateur et un nébuliseur d’huile pour fournir de l’air comprimé de très haute qualité. La capacité de filtration nominale de l’unité filtrante est de 5 μm à 0,01 μm et on atteint une filtration de 99,9 % des particules ; la concentration de brouillard d’huile à la sortie est de maximum 0,1 mg/m³. Grâce à ces indicateurs détaillés de performance pour la filtration et la lubrification, il est possible de classer la qualité de l’air comprimé selon la norme ISO8573-1:2010. Une extension modulaire avec des filtres de conduite principale (série AFF/AM/AMD/AMK) permet même d’atteindre un niveau de qualité encore supérieur. Elle permet diverses applications pneumatiques, mais garantit également un processus fiable du fait que les composants sont encore mieux protégés contre l’encrassement. Le résultat : moins de pannes et donc un gain de temps et des économies.

L’interface a fait l’objet d’une mise à niveau et désormais s’appelle BP pour la connexion individuelle et BR pour la connexion sérielle jusqu’à 20 interrupteurs. La nouvelle interface est muni de deux sorties de sécurité OSSD avec des impulsions d’essai d’à peine 300 µs. Une connexion supplémentaire pour la communication s’appelle OD/C et est disponible sur une seule broche dans le connecteur.

C’est une connexion d’auto-apprentissage : elle reconnait si elle est connectée à une entrée simple d’une commande (reconnaissance de la position de la porte), ou bien qu’elle connectée à un module d’évaluation intelligente.

Le module d’évaluation intelligent est une passerelle entre interrupteurs et IO-Link. Actuellement, des interrupteurs provenant de quatre gammes de produits différents peuvent être connectés, mais de plus en plus séries de produits seront équipé de la nouvelle technologie.

Si la broche de communication du CTA est connecté à un tel module d’évaluation intelligent, pas moins de vingt rapports de situation différents de chaque participant individuel sont disponibles. Un IO-Link master peut lire une série de données de processus depuis chaque interrupteur, comme la température, la tension, le codage, le nombre de circuits, et beaucoup plus. Une explication extensive sur ce sujet est disponible sur demande.

Le CTA est livrable avec ou sans le verrouillage intégré.

Reconnaissance unique d’un seul actionneur (UniCode) ou reconnaissance de plusieurs actionneurs (MultiCode) est possible. Avec UniCode le CTA satisfait aux exigences les plus strictes de la norme anti-manipulation ISO 14119.

Les options de connexion sont : un seul connecteur M23, deux connecteurs M12 ou un seul connecteur M-12. Il est évident que la plus grande flexibilité est obtenu par le plus grand nombre de broches. Un bouton de déverrouillage d’urgence à l’arrière du CTA peut être commandé simultanément, ou installé a posteriori. www.euchner.nl / www.euchner.be / www.euchner.lu

Plus d’informations : www.smc.be ou info@smc.be AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 47

PRODUITS SOLIDE ET RIGOUREUX : UNITÉ DE CONDITIONNEMENT D’AIR PCRP Les conditions extrêmes nécessitent des composants robustes qui résistent aux températures basses et élevées, aux conditions corrosives et au rayonnement UV. C’est précisément pour ces conditions que l’unité de conditionnement d’air PCRP a été développée. Cette unité, adaptée spécifiquement aux applications extérieures, offre des débits élevés et une régulation fiable de la pression. Elle peut être utilisée dans les zones ATEX 1/2/21/22 en toute sécurité.

L’unité de conditionnement d’air PCRP intègre un filtre et un régulateur de pression dans un boîtier et un mécanisme intérieur en acier inoxydable. Le matériau est conforme à NACE MR0175, ce qui signifie que le composant est hautement résistant à la corrosion, même en présence de sulfure d’hydrogène comme on en trouve dans l’industrie de process. L’unité résiste à des températures allant de -60 à +80 °C et au rayonnement UV. Les caractéristiques fonctionnelles

démontrent aussi sa qualité supérieure. Le filtre élimine les particules de saleté présentes dans l’air comprimé tandis que la caractéristique de régulation connaît une faible hystérésis. Il y a le choix parmi deux plages de contrôle de pression : 0,5 – 7 bars et 0,5 – 12 bars. www.festo.be

Vis de réglage pour régler la pression d’air souhaitée au moyen d’un boulon/écrou rigide.

La pression souhaitée est obtenue par le ressort de réglage combiné au diaphragme.

Orifice d’évacuation (3) avec raccord 1/8". Permet d’évacuer la surpression lors d’environnements critiques.

Orifice de fonctionnement (2) avec la valeur de pression atmosphérique souhaitée.

Orifice pneumatique (1)

L’air comprimé entrant passe par un disque à ailettes, générant un tourbillon dans la cuve.

L’air comprimé libère alors le condensat.

Raccord pour la purge du condensat dans la cuve.

Cartouche filtrante pour purifier l’air comprimé en vue d’une qualité optimale.

PARTICIPEZ AU CONCOURS AUTOMATION MAGAZINE AWARD Quelle est la personne, l’organisation ou l’entreprise qui succèdera à Lieven Scheire et Jasna Rokegem? Le journaliste scientifique populaire et la techdesigner étaient les gagnants en 2019 et 2020 de l’Automation Magazine Award.

Vous êtes-vous – ou votre organisation, institution ou entreprise – distingué récemment dans le domaine de l’hydraulique, de la pneumatique, des techniques d’entraînement et/ou de l’automatisation industrielle ? Notre magazine recherche le lauréat de la troisième édition du concours Automation Magazine Award.

L’asbl InduMotion est la fédération professionnelle des entreprises spécialisées dans l’automatisation industrielle et les techniques d’entraînement (électrique, hydraulique, mécanique et pneumatique) qui, en tant que producteur, importateur officiel ou distributeur, sont actives sur le marché belge.

InduMotion est aussi l’éditeur d’Automation Magazine et l’organisateur du concours annuel Automation Magazine Award. Automation Magazine est en Belgique la première revue professionnelle et la plus lue dans le

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domaine de l’automatisation industrielle et les techniques d’entraînement. Outre ses 11.000 abonnés, Automation Magazine est distribué dans les hautes écoles et les universités.

Vous pouvez participer à l’édition 2021 du concours Automation Magazine Award en vous inscrivant par e-mail. Outre un trophée original réalisé par un robot, le lauréat remportera un diner pour deux personnes dans un restaurant étoilé, transport inclus. Envoyez un mail à gerda.vankeer@indumotion.be en expliquant brièvement les raisons de votre candidature au concours Automation Magazine Award.

Le comité de rédaction de la revue sélectionnera le gagnant. La remise du prix aura lieu de la journée annuelle Automation Magazine Day, un événement exclusif réservé aux membres d’InduMotion asbl. Posez votre candidature au concours Automation Magazine Award et envoyez votre mail à gerda.vankeer@indumotion.be avant le 1er août 2021.

Aucune autre formalité n’est exigée. www.indumotion.be

TECHTELEX Spécialisée dans la fabrication de rails qui augmentent la portée des cobots, l’entreprise Cobotracks de Genk vient d’obtenir la certification Techman. Cela fait de la filiale de Vansichen Linear Technology le premier fabricant reconnu du producteur international de cobots. Dans le cadre de l’obtention du certificat, Cobotracks a lancé un nouveau produit sur le marché : un septième axe pour les cobots Techman qui augmente considérablement la plage de travail. (www.cobotracks.com) Mikrocentrum, l’organisateur de Vision, Robotics & Motion a décidé d’annuler le salon qui était planifié les 15 et 16 juin 2021. L’objectif est désormais de l’organiser en juin 2022. Les dates exactes et le lieu seront communiqués ultérieurement. (www.vision-robotics.nl) Yamaha Motor Europe annonce que son robot industriel LCMR200 (module de convoyage linéaire pour les systèmes de transfert) et son modèle de scooter TRICITY 300 ont tous les deux été récompensés par les prestigieux prix de design allemands iF Design et Red Dot 2021. L’entreprise se voit ainsi décerner un prix iF Design pour la huitième année consécutive et un prix Red Dot pour la dixième année d’affilée. C’est aussi la première fois que l’un de ces prix concerne un robot industriel Yamaha Motor. (www.yamaha-motor-im.eu) L’organisateur d’Empack commence à préparer le salon qui se tiendra les 27 et 28 octobre 2021 selon les règles sanitaires les plus strictes. Après plus de 18 éditions, Empack Nekkerhal - Brussels North est plus que jamais le coup de pouce pour les professionnels de l’emballage. Combiné à Packaging Innovations, Empack est le hot spot de la chaîne d’approvisionnement de l’industrie de l’emballage : de la phase de développement créative aux processus techniques de remplissage et de conditionnement jusqu’aux machines d’emballage et aux sous-traitants. (www.empack.be) IXON, le fournisseur de services à distance et de solutions IIoT pour les machines et les solutions industrielles, a remporté le Frost & Sullivan 2020 New Product Innovation Award pour son produit IXON Cloud, la plateforme européenne IIoT dédiée à la construction mécanique. Willem Hofmans, CEO d’IXON: « Nous sommes très heureux de recevoir cette distinction d’un bureau aussi prestigieux que Frost & Sullivan. Des milliers de constructeurs de machines dans le monde récoltent les fruits de nos solutions IIoT, et ce prix est une confirmation de ce succès. Dans tout ce que nous faisons chez IXON, nous nous efforçons d’aider les constructeurs de machines de la manière la plus simple qui soit dans leur transformation digitale, afin qu’ils puissent se concentrer sur ce qui leur est essentiel : leurs machines. » ( www.ixon.cloud ) REM-B Hydraulics de Beerse a ajouté un certificat à sa gamme de produits et est officiellement certifié ISO9001:2015. Il s’agit de l’édition la plus récente et la plus complète de la certification ISO. Cette certification est axée sur le système de gestion de qualité dédié aux réparations et à la maintenance de pièces hydrauliques, la vente et la distribution de composants hydrauliques et de pièces de rechange, le service et la surveillance, les projets et la construction de groupes hydrauliques. (www.rem-b.com) Lors de la Hannover Messe Digital Edition, Eplan a présenté en avant-première sa nouvelle Eplan Platform 2022. Cette plateforme comprend notamment une nouvelle interface utilisateur avec un nouveau ruban flexible et un mode sombre. Eplan s’accorde ainsi avec les tendances logicielles et offre un peu plus de facilité d’utilisation. (www.eplan-software.com/inyourhands) Industrialfairs, Agoria et Indumotion ont décidé de ne pas organiser INE XL mais de se consacrer pleinement au grand salon de l’automatisation INDUMATION. BE qui se tiendra les 2, 3 et 4 février 2022 à Courtrai Xpo. Plus de 230 entreprises technologiques dynamiques, centres de compétences, start-ups et innovations de pointe seront hébergés dans les 4 halls du salon - selon 7 itinéraires spécifiques -, et les nombreuses Expert Classes et la nocturne pétillante rendent une présence à ce ‘Tomorrowland de l’industrie’ indispensable pour tous les secteurs. La prochaine édition de INE est planifiée le 2 mars 2023 et se tiendra aux Brabanthallen à Leuven. (www.indumation.be) La nouvelle série TS2 SCARA de Stäubli est bien accueillie par l’industrie et ces robots innovants à quatre axes ont remporté l’un des prix design les plus convoités : le Red Dot Design Award 2021 dans la catégorie Product Design. « Ce prix récompense la passion et le dévouement des équipes Stäubli qui conçoivent des produits et des solutions aux performances, précision et fiabilité inégalées pour les environnements rudes et stériles » a souligné Christophe Coulongeat, Group Division Manager Stäubli Robotics. (www.staubli.be) Le conseil d’administration de Yokogawa a nommé dr. Andreas Helget (59) Président de Yokogawa Europe. Il succède à Herman van den Berg qui a pris sa pension le 31 mars 2021. Andreas Helget a débuté sa carrière en tant qu’ingénieur chez BASF Group à Ludwigshafen et Anvers. Il a ensuite rejoint la division Oil & Gas Solutions de Siemens à Erlangen en 2004. (www.yokogawa.com) Dans le cadre de la foire de Hanovre, le Hermes Award 2021 a été décerné au SVA R2 de Bosch Rexroth, l’actionneur électrique de vannes sous-marines le plus compact au monde.

Cette innovation aide non seulement à réduire les émissions de CO2 des systèmes de traitement mais aussi à diminuer les risques environnementaux. Le SVA R2 est compatible avec les futurs systèmes de traitement pour la production d’hydrogène vert et les applications de captage et de stockage du carbone. « Les innovations sont le seul moyen de réaliser des progrès continus en matière de durabilité. Avec le SVA R2, Bosch Rexroth propose une solution innovante dédiée à l’industrie des procédés. Pour la première fois, les utilisateurs peuvent remplacer les vérins hydrauliques conventionnels par des actionneurs électriques qui ne prennent pas plus de place et sont équipés d’une technologie de sécurité éprouvée », a déclaré Thomas Fechner, Senior Vice President Product Area New Business chez Bosch Rexroth. (www.boschrexroth.com)

AUTOMATION MAGAZINE JUIN 2021 / 49

CONCLUSION SPEAKERS’ CORNER POUR LES EXPERTS EN TECHNIQUE.

LA TECHNOLOGIE SOUTIENT LES PLANTATIONS ET LES ANIMAUX A l’Institut de recherche agricole, halieutique et alimentaire ILVO, des centaines de chercheurs travaillent au sein de 4 groupes de recherche pour coupler les dernières technologies à une utilisation pratique sur le terrain et dans les étables.

Greet Riebbels, communication manager chez ILVO, détaille ce à quoi on peut s’attendre dans ce domaine : « Le secteur est si vaste et si varié que le terme ‘agriculture’ ne suffit pas. Les animaux et les plantations sont par exemple deux mondes totalement différents, avec leurs accents et leurs défis spécifiques. Ces deux piliers ont en commun d’être extraordinairement fascinants et l’automatisation y joue un rôle très important ».

Animaux: focus sur le bien-être et l’efficience « Chez les animaux, l’augmentation de l’efficience dans les étables est un pilier de recherche important, les traitements ayant lieu au moment exact où ils doivent se produire. Bien souvent, ils sont liés à la santé et au bien-être des animaux.

Un exemple concret est la prévention des problèmes de sabots chez les vaches, lesquels entraînent une inflammation de la peau et des fissures dans la région du talon. Via une reconnaissance d’image, il est possible de détecter ce phénomène à un stade précoce. Cela évite de devoir administrer des antibiotiques qui rendent le lait inutilisable.

Pour l’élevage porcin, je pense aux systèmes sonores capables de détecter et d’analyser la toux des porcs. Le producteur reçoit une notification sur sa tablette, les maladies sont rapidement répertoriées et un traitement correct est mis en place. » « Le concept de l’automatisation est déjà bien ancré dans le secteur agricole, même si on ne peut pas toujours reprendre les innovations d’autres secteurs car il faut tenir compte des conséquences dans l’étable et sur le terrain. Voyez la transition vers les énergies renouvelables et l’installation de pompes à chaleur et de panneaux PVT dans une étable. Dans d’autres secteurs, les économies réalisées sur la facture énergétique suffisent à prendre la décision d’investir, chez nous, il faut toujours considérer l’impact d’une gestion légèrement différente de la chaleur sur la productivité, le bien-être et la santé des animaux. » Production végétale « Sur le terrain, nous assistons aussi à des évolutions marquantes. Voyez les tracteurs autonomes que l’on découvre progressivement dans les champs et qui définissent 50

automatiquement les sillons idéaux. La technologie de pulvérisation progresse elle aussi à un rythme soutenu, et permet d’avoir un traitement adapté en temps réel au niveau de la plante ou au mètre carré. Ces systèmes sont très importants pour réduire les pesticides, les herbicides et la fertilisation. Il y a aussi les arracheuses de pommes de terre intelligentes qui collectent des données sur la culture. Cela permet d’identifier le cycle complet pour déterminer avec précision le moment idéal de la récolte, lorsque le rendement est idéal, et les types de pommes de terre destinés aux clients.» « A l’ILVO, nous effectuons aussi des recherches sur l’automatisation via notre Living Lab ’Agri Food Technology’.

L’objectif n’est pas uniquement de développer des nouveaux systèmes sur le plan technologique mais de les préparer aussi pour le marché. Nous travaillons sur un projet de robot désherbant autonome. L’engin se déplace de manière autonome sur le terrain, regarde autour de lui et détecte les mauvaises herbes. Il détermine ensuite la pince qu’il a besoin pour éliminer la plante spécifique. » « Enfin, je voudrais citer l’étude de l’impact de l’agriculture sur le cadre de vie. Pensez notamment à la problématique de l’azote. L’élevage produit de l’ammoniac qui se dépose dans les champs environnants où il est transformé en azote. En soi, c’est bon pour la croissance des plantes, mais il est indésirable dans les zones adjacentes. Voilà pourquoi il y a des limites pour les émissions d’ammoniac. Nous travaillons sur des installations de filtration efficaces qui éliminent 90% de l’ammoniac dans l’air. Les capteurs de mesure utilisés intègrent une technologie de pointe et permettent de réaliser des prévisions et d’intervenir immédiatement. » www.ilvo.be

ATB Automation Mechanics Motion Control

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Driving the digital transformation by integrating automation, software, and cutting-edge technologies.

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