Des machines modernes grâce à la technologie IO-Link

Lorsque la machine remise en état correspond aux caractéristiques actuelles en termes de performances, de commande, ainsi que de sécurité, et si le prix reste nettement inférieur à celui d’une acquisition neuve, les clients ont tout intérêt à procéder à des modernisations. Pour une entreprise de l’arrondissement d’Ostalb, dans le Bade-Wurtemberg, la remise en état d’anciennes meuleuses est rentable, parce que l’utilisation de la technologie IO-Link permet d’économiser du matériel, du temps et donc de l’argent. L’interface innovante veille à des conditions simples et claires lors de l’installation, le Profibus mis en œuvre reste dans l’armoire électrique. En outre, les concepts de paramétrage et de diagnostic réalisables avec IO-Link offrent aux utilisateurs des avantages supplémentaires.

 

La machine, vieille d’environ trente ans, est installée dans la halle de l’entreprise, recouverte de résidus de réfrigérant, de lubrifiant et de meulage. De plus, la peinture est partie en plusieurs endroits. Les machines, qui sont installées dans l’enceinte de la société GSN Schleiftechnik GmbH, dont le siège est à Stödtlen, près d’Ellwangen, n’ont aux yeux de nombreux observateurs, qu’une simple valeur de ferraille. Mais pour Leonhard Rief, c’est justement là que se trouve la matière première pour ses activités commerciales. Avec sa longue expérience et ses 35 collaborateurs, cet entrepreneur dynamique remet sur pied les meuleuses d’occasion de tous types et de toutes tailles. Ainsi, la vieille meuleuse Schaudt PS 51, entièrement remise en état en seulement quelques semaines, se trouvera de nouveau dans la halle de production du client, équipée d’une technique ultramoderne et certifiée conformément à la nouvelle directive machines.

 

La transformation d’une technique

Précision, rentabilité et individualité, telles sont les devises de l’entreprise GSN Schleiftechnik, qui s’est spécialisée dans la remise en état partielle ou complète de meuleuses. A cela s’ajoute également la transformation d’une technique CNC conventionnelle en une technique CNC moderne. Conjointement avec le client, cette entreprise développe un concept de modernisation adapté à chaque machine. «Il est vrai qu’en général, la structure fondamentale de la machine est en ordre. Nous contrôlons quelles sont les pièces d’usure devant être remplacées, telles que les roulements ou les guides. Dans le cas d’une remise en état complète, nous désassemblons la machine et l’équipons, lors du réassemblage, de composants hydrauliques, électriques, ainsi que d’une commande modernes. La machine, comme neuve, est disponible pour la production pendant de nombreuses années», explique Leonhard Rief.

Par comparaison, une modernisation complète coûte généralement générale à peine la moitié du prix d’une meuleuse neuve. Par ailleurs, dans le contexte de l’augmentation du prix des matières première et d’une gestion responsable des ressources, de nombreux clients issus des domaines de la construction d’outils et de machines s’intéressent à cette offre. Dans le cadre d’une modernisation, les techniques électriques, de commande, ainsi que de sécurité sont soumises à des exigences particulières. C’est justement dans ce domaine que l’évolution a été rapide: des solutions logicielles, simples à programmer, ont remplacé les variantes mécaniques basées sur le matériel, sensibles à l’usure. Grâce à la numérisation croissante, l’échange des signaux et des données s’est encore simplifié.

Une meuleuse telle que la Schaudt PS 51, possédant une surface au sol de 6 x 3 m et une hauteur de 3 m, est capable d’accepter des meules de 1 m de diamètre. Concernant l’échange de signaux et de données, outre la commande de la machine, il s’agit, au moyen de capteurs inductifs, de détecter la position correcte de la pièce serrée, la position réelle des vannes hydrauliques, de garantir le positionnement automatique de la lunette, de connaître la température de l’huile, ainsi que de surveiller les divers verrouillages des capots de protection. «Comparée à des installations plus grandes, cette installation restait sans nul doute gérable; malgré tout, avant l’utilisation du standard de communication industrielle IO-Link, le câblage était difficile, source d’erreurs et compliqué. Les signaux analogiques nécessitaient des câbles blindés et des cartes additionnelles. Un grand nombre de boîtes à bornes, modules de couplage et d’E/S étaient la règle. Dans l’armoire électrique, on se heurtait très souvent à des problèmes de place», se souvient Leonhard Rief.

 

Un jour, lorsque Eberhard Kauderer, responsable marketing de la société Balluff, compétent dans le domaine des machines-outils, s’est mis à évoquer l’interface innovante d’IO-Link, Leonhard Rief était dans un premier temps sceptique. «Hélas, les informations sur IO-Link - ce qu’est réellement cette interface et ce qu’elle est capable de faire - sont encore loin d’être monnaie courante: IO-Link est une liaison point-à-point numérique, performante. Au-dessous du niveau bus, elle veille à un échange de signaux et de données simple, de manière bidirectionnelle», explique Eberhard Kauderer. L’interface série simplifie radicalement les processus d’installation et de câblage. Car, en relation avec un module maître IO-Link approprié, cette interface de communication moderne se contente, pour toutes les tâches de transmission, d’un câble standard trifilaire usuel non blindé. Le protocole IO-Link, compatible vers le bas avec l’ensemble des capteurs standard, est insensible aux influences dues aux perturbations. Les câbles spéciaux de toutes sortes, ainsi que les boîtiers de couplage supplémentaires, deviennent inutiles. Plus de raccordement par bornes, il suffit simplement d’enficher le connecteur M12, c’est tout. «Par ailleurs, en combinaison avec des capteurs et actionneurs intelligents, compatibles IO-Link, on peut, pour la première fois, réaliser des concepts de paramétrage et de diagnostic, qui s’étendent jusqu’au niveau processus et dont les données sont en permanence surveillées», souligne Eberhard Kauderer.

 

D’importantes économies

Les économies de temps et de coûts sont des thèmes centraux, notamment lorsqu’il s’agit de modernisation. La simplicité et la transparence lors de la pose des câbles, mais surtout le câblage nettement plus rapide à exécuter, ont convaincu Leonhard Rief. Alors que l’on utilisait des boîtes à bornes débordantes, cinq concentrateurs de capteurs/actionneurs Balluff BNI IO-Link, munis de huit emplacements et d’E/S configurables, regroupent de façon ordrée les capteurs inductifs directement sur le site. Ainsi, des câbles standard trifilaires pourvus de connecteurs M12 établissent les liaisons. Un capot permet de protéger Les boîtiers robustes, répondant à l’indice de protection IP67, sont adaptés pour les environnements industriels difficiles. Un capot permet de protéger les modules susceptibles d’entrer en contact avec l’émulsion de réfrigérant et de meulage.

 

Un thème important dans l’industrie mécanique

La gestion créative d’espaces réduits est toujours un thème important dans l’industrie mécanique. Les modules maîtres IO-Link plats, innovants et intégrables dans le tableau de commande, servent de module d’E/S décentralisé avec l’interface maître IO-Link pour le raccordement à un réseau Profibus-DP. Le module extrêmement plat s’adapte parfaitement dans les cavités prévues dans l’armoire électrique, pour le connecteur Harting à seize pôles. Dans le cas de la meuleuses Schaudt P51, on utilise deux de ces modules maîtres pouvant être montés sur le tableau .Un simple câble trifilaire permet de relier les cinq concentrateurs de capteurs/actionneurs IO-Link au module maître. Le câblage vers la machine est ainsi clair et ordonné. De plus, les schémas électriques et des bornes sont très vite élaborés et facilement compréhensibles pour l’exploitant de la machine, ainsi que pour les techniciens de maintenance. Etant donné que la numérisation s’effectue déjà sur le terrain, vu que l’ensemble des signaux et des données sont échangés au moyen d’un câble trifilaire bidirectionnel, le système Profibus peut rester dans l’armoire électrique.

 «Pour rester concurrentiel par rapport à l’acquisition d’une machine neuve, nous devons calculer au plus juste, tout ce qui garantit une réduction des coûts et la qualité. Contrairement aux dépenses de câblage autrefois usuelles, nous économisons au moins deux tiers du temps», résume Leonhard Rief. Grâce à IO-Link, les entreprises raccourcissent leur temps de mise sur le marché; ainsi l’installation opérationnelle parvient plus rapidement au client. Grâce à la structure modulaire, les modifications ou les extensions de capteurs et d’actionneurs, qui ne voient le jour que dans le cadre de la mise en service ou de la réception, peuvent être réalisées de façon simple, rapide et économique. Transparence et clarté se trouvent également dans l’établissement des schémas électriques. Au final, la mise en service, la maintenance et le service après-vente sont simplifiés et accélérés. Les installations de l’entreprise GSN Schleiftechnik fonctionnent en grande partie de façon productive et fiable; la valeur ajoutée factuelle d’IO-Link est transmise de façon transparente aux clients.

A l’avenir, le standard de communication industrielle IO-Link offrira encore un certain potentiel d’optimisation. Ainsi, la mise en œuvre de capteurs compatibles avec IO-Link améliore l’efficacité des processus de fabrication. Au besoin, des concepts intelligents de machines et de services intègrent des options de paramétrage et de diagnostic, jusque sous le niveau du processus. Car en fin de compte, ce sont toujours les innovations, qui améliorent la productivité et garantissent la compétitivité sur le long terme.