Injection plastique et industrie 4.0

Augmenter la rentabilité : un objectif d'industrie 4.0

| Auteur / Rédacteur: Dr.-Ing. Robert Vaculik, Kistler Group / Gilles Bordet

ComoNeo: Système et moniteur de surveillance d’injection pour une efficience maximale.
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ComoNeo: Système et moniteur de surveillance d’injection pour une efficience maximale. (Source : Kistler Group)

L’industrie 4.0 est un sujet omniprésent dans divers secteurs de l’industrie et plusieurs approches sont adoptées pour en concrétiser l’application. Ce terme est maintenant communément utilisé pour désigner les efforts visant à automatiser, mettre en réseau et numériser une production.

A l’inverse des précédentes techniques d’optimisation, dont l’objectif principal était l’augmentation de la production, le modèle Industrie 4.0 englobe l’ensemble de la vie du cycle de production, en positionnant les intervenants humains au centre des préoccupations. Un excellent exemple serait la collecte et l’utilisation systématique de toutes les données indirectement liées au produit – notamment tout ce qui concerne son développement, sa fabrication ou son utilisation. Comme d’autres secteurs, l’industrie des procédés de plasturgie exploite les possibilités offertes par l’industrie 4.0 de diverses façons. L’objectif est de numériser et de mettre en réseau les données présentes à toutes les étapes du cycle de vie du produit afin de créer des synergies et d’atteindre le but ultime : rendre le procédé plus rentable.

Dans le domaine de l’injection plastique, les capteurs incorporés dans les moules permettent le suivi des procédés de production, en augmentant ainsi la transparence et l’efficacité. Le suivi de la pression dans les empreintes de moules a particulièrement prouvé son utilité car il garantit la qualité de la pièce moulée. La surveillance et le tri automatique des rebuts basés sur la pression dans l’empreinte est depuis longtemps un standard dans de nombreux secteurs sensibles et cette technologie permet aux entreprises de réduire leurs coûts de manière substantielle. Rassembler des données obtenues dans un environnement de production virtuel permet même d’aller bien au-delà des simples cycles de moulage par injection pris individuellement, toutes les séquences de la production pourront être surveillées et optimisées.

Contrôle de la production grâce à la technologie de capteurs dans les moules

Surveiller le processus de moulage par injection sur la base de la pression et de la température est une approche éprouvée qui assure la qualité et réduit les coûts. Les moindres dérives de procédés se reflètent sur le profil de la courbe de pression de la cavité. Les divergences dans les matériaux ou autres variables perturbatrices provoquent un effet immédiat sur le profil, créant ainsi un signal qui permet de déterminer si la pièce moulée est conforme ou non. Le cas échéant, la pièce non-conforme est séparée automatiquement du reste de la production. Les résultats de toutes les mesures sont enregistrés et restent disponibles pour une quelconque exploitation ultérieure. Les profils de chaque cycle sont stockés et gérés dans une base de données centrale.

Capteurs dans les moules

Aujourd’hui la meilleure mesure de la pression dans l’empreinte s’obtient exclusivement avec des capteurs de pression piézoélectriques. Ils sont extrêmement dynamiques et combinent une très longue durée de vie avec une grande résistance aux surcharges. Sous l’effet piézoélectrique l’élément sensible délivre une charge électrostatique proportionnelle à la pression ou la force qu’il reçoit. Ensuite cette charge est transmise (à travers un connecteur et un câble isolés) vers un amplificateur de charge qui transforme le signal en tension. De manière générale les amplificateurs de charge et systèmes de surveillance sont toujours reliés aux équipements, et fournissent les signaux analogiques et numériques nécessaires au contrôle de la machine. Il peut s’agir du profil de visualisation, d’un signal de contrôle des robots, d’un dispositif de tri, ou encore d’’une intervention immédiate comme un signal de commutation ou une intervention de contrôle.

Analyse des procédés en réseau

La mise en réseau et le stockage en base de données sont des éléments fondamentaux dans le traitement des informations de production. La solution Kistler pour l’injection plastique, appelée ComoDataCenter (CDC), enregistre l’ensemble des données de production par ordre. L’accent est mis sur les données relatives aux procédés incluant les profils complets. Ainsi, grâce aux fonctions de filtre simples, les utilisateurs peuvent isoler un ensemble spécifique de données pour une analyse plus fine. Les fonctions d’évaluation s’appliquent exclusivement aux procédés et dans une moindre mesure aux données de production. Les données réelles, telles que les points de courbes de pression, les résultats de tris, bons ou mauvais, et d’autres données de production sont acheminées à l’aide d’une connexion Ethernet vers les divers équipements compatibles. Cela permet une mise en réseau local dans l’usine ou plus globalement un partage à travers une connexion Internet sécurisée. Par exemple lors du salon K 2016, douze machines réparties sur le site de la foire ont été connectées ensembles pour illustrer un environnement de production en réseau. La visualisation étant conçue à partir de la technologie Web, les utilisateurs ne sont pas contraints à des lieux et équipements spécifiques, de n’importe quel endroit ils peuvent accéder à un système de moulage par injection et visualiser les détails des données d’une production.

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