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27 September 2019 |
La Revue POLYTECHNIQUE
Modernisation d’un magasin de stockage et de machines à scier
Afin de pouvoir répondre aux exigences croissantes de la production de cylindres, le spécialiste de l’hydraulique Liebherr-Components Kirchdorf GmbH a décidé de se moderniser et d’étendre ses opérations. Grâce à des travaux de rénovation, la société KASTO a mis à jour le magasin existant de stockage pour produits longs, ainsi qu’une des deux machines à scier. Une scie à ruban haute performance et une solution de manutention robotisée assurent des processus efficaces et ergonomiques.
Les excavateurs et chargeuses sur pneus, les bulldozers, tout comme les grues sur chenilles et les grues mobiles ont un point commun: tous ont besoin d’entraînements hydrauliques pour accomplir leurs tâches. Les machines doivent souvent supporter des charges de plusieurs tonnes. À cet effet, un système hydraulique générant des forces et des couples très importants s’avère essentiel, notamment pour des conditions d’utilisation difficiles sur les chantiers ou dans l’industrie minière.
| Pour la technique de sciage et de stockage, le spécialiste de l’hydraulique Liebherr-Components Kirchdorf GmbH fait confiance à KASTO. (Crédit photos: KASTO Maschinenbau GmbH & Co. KG) |
Des vérins hydrauliques pour tout type d’application
Le groupe Liebherr est l’un des spécialistes en la matière. Avec un effectif de quelque 43’000 personne, il est actif dans les machines de chantier, les engins d’exploitation minière, les grues sur chenilles et grues mobiles, ainsi que dans les techniques de transbordement.
À Kirchdorf an der Iller, dans le Bade-Wurtemberg, se trouve la production mécanique de Liebherr-Components Kirchdorf GmbH. À Oberopfingen, non loin de là, la société y a établi en 2018, son siège avec des installations de montage, de contrôle et de peinture. Cette entreprise, qui fait partie de la division Composants de Liebherr, s’est spécialisée depuis 1958 dans la production de vérins hydrauliques haute performance destinés à des applications mobiles et fixes. Chaque année, quelque 75’000 vérins, amortisseurs et solutions de systèmes sortent de l’usine pour être utilisés aussi bien dans des usines du groupe que par d’autres clients dans le monde entier.
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La scie de grande capacité KASTOhba. (Crédit photos: KASTO Maschinenbau GmbH & Co. KG)
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L’éventail de produits s’étend des vérins à sollicitation très dynamique pour machines de chantier et pour l’industrie, aux vérins légers et spéciaux, en passant par des grands vérins ayant des diamètres de piston atteignant 500 mm et des longueurs de course allant jusqu’à 8 m.
Les aciers sont transformés sous différentes formes. Les matières premières sont livrées sous forme de tubes et de barres, stockées dans un magasin automatique pour produits longs et découpées à la bonne longueur dans la scierie du fabricant.
| Grâce à une rénovation complète, KASTO a mis à jour la technique d’entraînement et de commande du magasin de stockage pour produits longs de Liebherr. |
Une modernisation complète de la technique de sciage
Quant à la technique de sciage et de stockage, Liebherr-Components Kirchdorf GmbH fait depuis longtemps confiance à KASTO. Un magasin automatique à bras inclinés et à cassettes de 733 places et une scie de grande capacité, de type KASTOhba, sont en service depuis 26 ans. «Jusqu’à récemment, une scie circulaire de production de KASTO du même âge était en service ici. Mais elle a bénéficié d’une retraite amplement méritée», se souvient Stefan Lützel, de la division Industrial Engineering chez Liebherr Components.
| La scie à ruban haute performance KASTOtec SC 4 a été mise au point pour la séparation de grandes pièces, en particulier de la matière pleine et des matériaux difficilement usinables. |
Car l’entreprise a voulu opérer une modernisation complète de la technique de sciage, ce qu’elle a initié en 2016. Les responsables avaient alors décidé d’acquérir une nouvelle scie pour accroître l’efficacité et la qualité de coupe et traiter des diamètres plus grands. L’ancienne scie circulaire a été ainsi remplacée par une scie à ruban haute performance du type KASTOtec SC 4, qui a été mise au point pour assurer la séparation de grandes pièces, en particulier de la matière pleine et des matériaux difficilement usinables. À cet effet, elle dispose d’une zone de sciage de 430 mm et fonctionne avec des rubans de scie HSS à revêtement de carbure. En outre, elle est équipée d’un kit contenant, entre autres, un guide-ruban de scie et un système d’amortissement des vibrations de meilleure qualité assurant un rendement de coupe plus élevé.
| La scie dispose d’une zone de sciage de 430 mm et fonctionne avec des rubans de scie HSS à revêtement de carbure. |
La rénovation: une alternative rentable
Si le magasin de stockage pour produits longs et la scie à ruban KASTOhba étaient encore en parfait état mécanique, les moteurs d’entraînement et les commandes ne répondaient plus, après tant d’années, au progrès de la technique. «D’une part, cela se ressentait sur la disponibilité et, d’autre part, il était de plus en plus difficile de s’approvisionner en pièces de rechange. En guise d’alternative à un échange, KASTO nous a proposé de rénover les deux installations», explique Stefan Lützel.
C’est ainsi qu’ont été remplacés, notamment, les armoires électriques et les pupitres de commande, les chaînes de transport d’énergie et les câbles vers le transstockeur, les systèmes de mesure et régulateurs d’entraînement de l’installation de stockage. KASTO a aussi mis à jour les moteurs d’entraînement du magasin et de la scie à l’aide de moteurs triphasés. Par ailleurs, la commande devenue obsolète et la technologie de sécurité ont été nouvellement installées, conformément aux normes actuelles.
| Un robot industriel reçoit, à l’aide d’un des quatre préhenseurs magnétiques interchangeables, les différentes pièces issues de l’évacuation des machines à scier, en mode totalement automatique. |
Une solution sur mesure pour automatiser la manutention
En collaboration avec KASTO, Liebherr Components a conçu une solution sur mesure pour automatiser la manutention des coupons sciés. Entre les deux scies, un robot industriel se déplace sur un axe linéaire. Ce robot est équipé de plusieurs préhenseurs magnétiques interchangeables, afin de recevoir les différentes pièces issues de l’évacuation des machines à scier. Le bras du robot peut lever facilement des charges allant jusqu’à 350 kg. Au total, dix-huit emplacements pour palettes et récipients sont disposés le long de l’axe linéaire.
La commande du robot renseigne sur le type de porteur de charge et sur le lieu où il se trouve. Il peut ainsi déposer chaque pièce à l’endroit prévu avec exactitude et en douceur. Les employés transportent ensuite les coupons sciés par chariot ou tire-palettes, pour le traitement ultérieur.
| Le robot est monté sur un axe linéaire et dépose les coupons sur l’un des dix-huit emplacements pour palettes et récipients, avec exactitude et en douceur. |
Un projet clé en main
En tant que maître d’œuvre, KASTO était responsable de la réalisation de l’ensemble du projet, de la mise à niveau de la technique existante de sciage et de stockage, de l’installation et de la mise en service de l’axe linéaire, en passant par la mise en place de la nouvelle scie à ruban. Les experts de KASTO se sont aussi occupés de l’intégration des diverses commandes de la machine dans un système uniforme et facile à utiliser.
KASTO a réparti les tâches en plusieurs segments: la rénovation a eu lieu en août 2016 et la scie KASTOtec a été livrée et installée en décembre. En janvier 2017, les spécialistes l’on raccordée au robot industriel avant que la scie KASTOhba soit intégrée dans le nouveau système, en décembre de l’année suivante.
Les modifications apportées à la production chez Liebherr-Components Kirchdorf GmbH parlent d’elles-mêmes: «Auparavant, nos scies étaient équipées des fameuses cuillers de dépôt d’où partent les coupons pour tomber dans les récipients; cela produisait chaque fois un bruit énorme», raconte Stefan Lützel. Le robot, par contre, place exactement et doucement les pièces d’œuvre, ce qui a considérablement amélioré l’ambiance de travail dans l’atelier. Le nouveau type de manutention a encore un autre atout: «Nous traitons aussi des matériaux chromés extrêmement sensibles. Si vous les laissez tomber, ils s’abîment. Avec le robot, nous n’avons plus ce problème», ajoute Stefan Lützel.
| Les quatre préhenseurs magnétiques interchangeables en mode totalement automatique pour la manipulation des pièces sont disposés directement sur le robot; ils peuvent ainsi toujours changer de position. |
Un robot pour un travail ergonomique
La solution KASTO a également apporté quelques améliorations. Liebherr Components peut désormais traiter des pièces ayant jusqu’à 3 m de longueur. La nouvelle technique de sciage donne lieu à une qualité de coupe plus élevée qu’auparavant, les temps de coupe sont moindres et le processus global est nettement plus efficace. «La nouvelle installation nous permet de travailler en optimisant la coupe. En d’autres termes, nous avons moins de déchets et pouvons exploiter au mieux le matériau», décrit Stefan Lützel.
La manutention automatisée assure un flux de travail ergonomique. Les employés peuvent saisir les ordres de sciage à partir d’un pupitre de commande, puis le transstockeur du système de stockage transmet automatiquement les pièces longues à l’une des deux scies. «Nous n’avons besoin d’effectuer aucune activité manuelle; de l’emmagasinage de la matière première à l’obtention de la pièce finie et triée. Cela permet aussi de laisser fonctionner l’installation de manière autonome après le travail», explique Stefan Lützel.
| Dans le cadre d’un contrat de de maintenance, les techniciens de sciage et de stockage de KASTO viennent régulièrement vérifier et entretenir l’installation de Liebherr-Components Kirchdorf GmbH. |
Depuis sa mise en service, l’installation fonctionne de manière fiable. En cas de problème, tous les composants peuvent être contrôlés par télémaintenance. Du siège social à Achern dans le Bade-Wurtemberg, les experts de KASTO peuvent accéder aux machines et aux commandes en ligne et fournir une assistance rapide. Par ailleurs, Liebherr-Components Kirchdorf GmbH a conclu un contrat de maintenance à long terme avec KASTO, aux termes duquel les techniciens de sciage et de stockage du fabricant viennent régulièrement vérifier et entretenir l’installation.
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À propos de KASTO
La société KASTO Maschinenbau GmbH & Co. KG, dont le siège est situé à Achern, dans le Bade-Wurtemberg, est spécialisée dans les techniques de sciage et de stockage de produits métalliques longs. Elle est un leader mondial dans le domaine des machines à scier les métaux, des systèmes semi-automatiques et automatiques de stockage des produits métalliques longs et des tôles, ainsi que des dispositifs automatiques de manutention des barres, tôles et découpes métalliques associés au logiciel adéquat.
KASTO célèbre en 2019 son 175e anniversaire, ce qui fait d’elle l’une des plus anciennes entreprises familiales d’Europe. Plus de 140’000 machines à scier, 170 brevets, ainsi que plus de 2200 systèmes de stockage automatisés livrés et installés à travers le monde témoignent du succès de l’entreprise. En plus d’une usine de production à Schalkau (Thuringe, Allemagne), KASTO dispose de filiales en Angleterre, en France, en Suisse, à Singapour, en Chine et aux États-Unis.
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KASTO Schweiz AG
4310 Rheinfelden
Tél. 0800 61 80 00
www.kasto.com
