Informatique industrielle Technologies de pointe pour la fabrication de tubes en plastique

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Lorsque l'on parle de l'irrigation des sols, du chauffage des bâtiments, du transfert de données ou de l'alimentation électrique, un point commun relie tous ces domaines : le tube en plastique. Qu'il soit souple, rigide ou blindé, il est à la fois contenant pour un liquide, isolant pour un conducteur électrique ou protection mécanique pour un toron de fibres optiques.

L'entreprise THE Machines Yvonand SA s'est imposée comme un leader dans ce domaine, grâce à une forte capacité d'innovation et à une expertise technique reconnue internationalement. De la conception à la commercialisation, la PME vaudoise propose une large gamme de machines de production industrielle pour la fabrication de tubes en plastique pour des secteurs aussi variés que l'agriculture, le chauffage à distance, les télécommunications, la transmission électrique haute tension, l'automobile, l'aérospatial ou encore le médical.

Ces lignes de production en continu comprennent de nombreuses opérations, de l'extrusion des tubes à partir de granulés au soudage laser transversal de feuillards métalliques, en passant par le thermoformage. De la matière première brute au produit fini, tout est fabriqué sur une même ligne de production. Pour y parvenir, les machines THE sont complexes et font appel à de nombreuses technologies différentes, pilotées à partir d'une commande numérique centrale. Comme pour toute machine, un élément essentiel assure la distribution, la protection et le contrôle des circuits électriques : c'est l'armoire électrique. Bien plus qu'un simple boîtier métallique, elle est le cœur névralgique de tout système électrique industriel. Sa conception nécessite de prendre en compte plusieurs paramètres, comme la dissipation de la chaleur, l'encombrement des composants, les chemins de câbles, les problèmes liés aux rayonnements EMI/RFI ou encore la facilité d'accès pour les interventions de maintenance et de dépannage.

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Pour répondre aux exigences de ses clients et augmenter sa productivité, l'entreprise emploie les solutions logicielles du développeur Eplan.

Des solutions logicielles parfaitement adaptées

Eplan fournit des solutions logicielles et des services dans les domaines de l'ingénierie électrique, de l'automatisation et de la mécatronique. Leader dans son domaine, l'entreprise développe l'un des principaux logiciels de conception au monde pour les fabricants de machines spéciales, d'installations d'usine et d'armoires électriques.

« Plusieurs de nos clients et sous-traitants travaillaient déjà avec des produits Eplan. Ils ont manifesté leur intérêt à pouvoir bénéficier de données supplémentaires compatibles avec leur logiciel. La solution CAO dont nous disposions ne le permettait pas totalement, ce qui générait un taux d'erreurs élevé lors du montage et une perte de temps inutile », explique Thomas Bouillot, electrical engineer team leader chez THE Machines. « À la suite de cette demande, nous avons commencé à chercher une solution qui nous convienne et à même de répondre aux besoins de nos clients », conclut-il. C'est lors de la foire de Hanovre et de la visite du stand Eplan que le premier contact a été noué. Très rapidement, il s'est avéré que les solutions logicielles du développeur allemand étaient parfaitement adaptées aux besoins de THE Machines. Ensuite, tout est allé très vite, comme l'explique Thomas Scheidegger, electrical designer chez THE : « En seulement 1 mois, nous avons réussi à réaliser la première machine avec les logiciels Eplan. Il nous a fallu à peine 3 mois supplémentaires pour maîtriser l'ensemble des fonctionnalités et ainsi pouvoir travailler de manière totalement autonome. »

« La formation est l'une des grandes forces de notre entreprise. Dans notre centre de formation romand, nous sommes capables de proposer des formations de base ou personnalisées à notre clientèle francophone. Nous disposons pour cela de collaborateurs hautement qualifiés à Yverdon », précise Sébastien Zweiacker, account manager chez Eplan. Un point très appréciable, c'est la possibilité de se former par e-learning, comme l'explique Thomas Scheidegger : « Eplan dispose d'une base de données de tutoriels très complète. Lorsque de nouvelles fonctions sont disponibles, nous pouvons facilement nous mettre à jour directement depuis notre poste de travail. C'est un gain de temps substantiel et un gage d'autonomie. »

Les logiciels de CAO généralistes ne sont pas entièrement adaptés à la planification électrotechnique. S'il est possible de dessiner des schémas électriques, les lier au modèle 3D, gérer les nombreux composants électriques, le schéma de câblage ou encore la nomenclature nécessite de fastidieuses opérations manuelles et l'utilisation de logiciels tiers. Cela augmente les risques d'erreurs et affecte nettement la productivité. Les logiciels Eplan permettent de tout regrouper dans un seul projet et de partager ces données avec l'ensemble des acteurs : fabricant, sous-traitants et client final. Pour un fabricant de machines spéciales comme THE, cette interactivité offre un important gain en productivité et l'assurance de toujours disposer de données à jour.

Une gestion optimale de la température et de l'espace disponible

Eplan a mis en place des partenariats avec plus de 60 fabricants, tels que Rittal, Siemens, B&R, ABB, Phoenix Contact ou encore Rexroth, pour n'en citer que quelques-uns. Ce travail en réseau avec des partenaires de différentes tailles, issus de divers secteurs et domaines d'activité, permet de bénéficier d'offres de logiciels et de services collaboratifs tout au long du projet. Ces partenariats donnent accès aux utilisateurs d'Eplan Pro Panel à une multitude de données numériques complètes pour la réalisation de leurs projets. « Pro Panel est un outil de conception et de construction qui permet de réaliser diverses tâches d'ingénierie, de la création de schémas électriques détaillés, à la conception du plan de montage en 3D, jusqu'à la pose virtuelle des connexions électriques avec un seul logiciel », précise Sébastien Zweiacker.

THE Machines utilise des systèmes de ventilation et de climatisation Rittal pour le refroidissement de ses armoires électriques. Le fabricant fournit les données CAO originales de ses composants dans un format compatible avec tous les logiciels de conception courants. Ces modèles 3D ne nécessitent aucune modification et permettent de concevoir rapidement et en toute sécurité des plans de construction.

L'utilisation d'un jumeau numérique créé avec Eplan Pro Panel permet de visualiser très précisément la position de la ventilation pour un refroidissement optimal de l'armoire, sans interférences entre les composants. « La parfaite compatibilité entre les logiciels Eplan et les données numériques des produits Rittal permet de générer les perçages et les découpes des tôles très rapidement, en éliminant tout risque d'erreur. Ces données peuvent être utilisées directement par un centre d'usinage ou une machine de découpe laser. De cette façon, nous avons l'assurance que l'armoire sera correctement refroidie, mais également qu'il n'y aura pas de composants mal placés pouvant empêcher la fermeture des portes, par exemple », explique Thomas Bouillot.

Eplan Pro Panel est un logiciel très complet qui permet la modélisation et l'assemblage de composants dans un environnement 3D avec des fonctions dédiées à l'ingénierie électrique, comme le placement automatique des équipements sur les rails DIN et les plaques de montage, ainsi que la vérification des espacements et le respect des contraintes thermiques et mécaniques. Il y a un domaine en particulier où ce logiciel se démarque : c'est celui de la gestion des connexions et des câbles. Dans la pratique, sans l'utilisation de jumeaux numériques, les opérations de câblage peuvent s'avérer longues et complexes. « Les opérations de câblage sont le plus gros consommateur de temps lors de la fabrication d'une armoire électrique. Eplan Pro Panel génère un routage automatique et optimise les trajets des câbles, ce qui apporte déjà un important gain de temps dès la conception. Il permet également une réduction des coûts et du gaspillage en calculant la longueur exacte de chaque câble. Pour les monteurs, les opérations de câblage sont désormais plus simples et rapides », précise Thomas Scheidegger.

L'importation de bibliothèques de composants depuis les catalogues fournisseurs permet de concevoir rapidement un jumeau numérique au plus proche du produit fini. Ces bibliothèques de composants sont disponibles sur le Data Portal d'Eplan, qui contient près de 2 millions de composants de plus de 500 fabricants. Chaque composant modélisé en 3D peut être téléchargé depuis la base de données pour être virtuellement installé sur un rail DIN ou une plaque de montage à l'intérieur de l'armoire. La puissance d'Eplan Pro Panel réside dans sa capacité à générer des données cohérentes, liées entre elles et automatiquement mises à jour après chaque modification. « La mise à jour des modifications sur chaque document lié au projet en cours est vraiment rassurante. L'échange de données entre le bureau technique et l'atelier de production pour assurer un suivi efficace des modifications n'est plus une source d'erreurs comme par le passé. Cela permet également de générer des plans plus aboutis et détaillés et de créer un véritable dossier de montage et de dépannage », détaille Thomas Bouillot.

Electric P8 : fer de lance des solutions logicielles Eplan

Eplan Electric P8, qui fonctionne en parfaite synergie avec Pro Panel, permet de concevoir des schémas électriques de manière rapide et cohérente. Le logiciel s'adapte à différentes approches de conception, allant de la création manuelle à l'ingénierie standardisée basée sur des modèles. Une fois intégrées aux schémas, les données du projet servent de base de travail pour générer automatiquement la documentation de la machine ou de l'installation. Electric P8 permet de produire une documentation détaillée des projets, qu'elle concerne les plans de raccordement, les schémas de câblage ou d'autres éléments, de manière complète ou partielle. De cette façon, toutes les informations requises sont fournies depuis l'ingénierie pour alimenter les étapes suivantes du processus, de la conception à la fabrication, en passant par la mise en service, l'entretien et la maintenance. Cela réduit les erreurs et facilite les modifications en cours de conception.

Une fonction d'Electric P8 est très appréciée chez THE Machines. Il s'agit des codes de réservation, qui sont des identifiants utilisés pour réserver des plages de numérotation ou des références spécifiques dans les projets. De cette manière, on évite les conflits de numérotation entre différents composants ou équipements. Ils sont particulièrement utiles dans les environnements de travail collaboratifs où plusieurs ingénieurs travaillent sur un même projet, garantissant une organisation rigoureuse des références et des identifiants. L'entreprise utilise également beaucoup la technologie des macros, qui permet de gérer un nombre illimité de variables. Jusqu'à 26 variantes d'un circuit électrique peuvent être mémorisées avec 12 types de représentations différentes.

« L'utilisation de macros nous permet de réutiliser et de standardiser des schémas qui reviennent régulièrement sur nos machines. Cela nous offre également une grande flexibilité pour intégrer rapidement les modifications demandées par nos clients », précise Thomas Bouillot.

Electric P8 intègre de très nombreuses fonctions qu'il ne sera pas possible de détailler en intégralité ici, mais il est intéressant de se pencher sur certaines possibilités offertes par ce logiciel. À commencer par la fonction d'autoconnexion, qui permet de relier automatiquement les symboles d'un schéma de manière logique, ou encore la possibilité de rechercher et de remplacer rapidement un grand nombre de données et de les traiter avec Excel.

Pour un fabricant comme THE Machines, présent sur de nombreux marchés à l'international, il est essentiel de pouvoir fournir à ses clients des machines aux normes du pays et une documentation rédigée dans la langue nationale. C'est une fonction offerte par Electric P8 grâce à la compatibilité Unicode. Le logiciel génère des schémas et une documentation multilingue en s'appuyant sur une base de données de traduction personnalisée, permettant ainsi de créer un schéma de câblage en chinois ou une nomenclature en polonais.

« Les multiples options disponibles nous permettent de sélectionner uniquement les fonctions dont nous avons besoin pour un projet donné. Toutes ces fonctionnalités nous évitent de commettre des erreurs et offrent un gain de temps appréciable », explique Thomas Bouillot.

Montage, entretien et dépannage grandement facilités

Pour un fabricant de machines, il n'est pas toujours simple de pouvoir fournir à tous les acteurs d'un projet, de la phase de développement au montage en passant par les phases ultérieures de maintenance et de dépannage, des informations précises continuellement actualisées. Un changement lors de la conception peut ne pas être pris en compte par un sous-traitant, car ce dernier ne bénéficie pas des derniers plans mis à jour. Ou bien, lors d'un dépannage, un technicien apportera une modification pour remettre en service une ligne de production sans que cette information ne soit intégrée aux documents de la machine.

De très nombreuses erreurs sont souvent la conséquence de modifications non répertoriées. Pour remédier à ce problème récurrent, le logiciel Eplan eView Free permet au fabricant de partager sur le cloud l'ensemble des données de ses machines avec ses collaborateurs, ses sous-traitants et ses clients sans devoir constamment se préoccuper de l'état de leur mise à jour. L'avantage de cette solution, c'est qu'elle est accessible même pour les personnes ne disposant pas d'un logiciel Eplan.

Et pour aller encore plus loin, eView AR permet, grâce à la réalité augmentée, de superposer une armoire électrique réelle avec son jumeau numérique. Il est même possible d'obtenir des informations détaillées sur les composants installés dans une armoire à partir du moment où ces derniers proviennent du Data Portal d'Eplan.

« Le module eView est un outil dont nous ne pourrions plus nous passer. Non seulement il élimine tous les risques d'erreurs, mais il concentre en un seul endroit toutes les données liées à un projet. Nos monteurs n'utilisent désormais plus que des tablettes pour consulter les plans de montage, les schémas de câblage, les listes de composants et toutes les informations nécessaires à l'accomplissement de leurs tâches. Cela contribue également à soutenir notre politique environnementale en supprimant l'utilisation systématique de documents papier », précise Thomas Bouillot.

Il est également possible de créer des codes QR. Une fois imprimés, ils sont collés à l'intérieur de l'armoire électrique. De cette manière, lorsqu'un technicien doit intervenir pour une opération de maintenance ou de dépannage, il lui suffit de scanner le code pour obtenir toutes les informations sur la machine.

Une transition numérique réussie

THE Machines utilise avec succès les solutions logicielles d'Eplan depuis janvier 2023. Plus que de simples outils informatiques, ils permettent aux entreprises d'atteindre leurs objectifs en matière de transition numérique.

« La numérisation, c'est avant tout des données. Et plus les données sont précises et complètes, plus nos solutions logicielles sont performantes. C'est la raison pour laquelle nous nous employons à enrichir continuellement les données mises à disposition de nos clients », explique Sébastien Zweiacker.

Chez THE, la satisfaction est au rendez-vous. L'intégration des produits Eplan au sein de l'entreprise s'est faite facilement et rapidement. Si les nombreuses fonctionnalités offertes par les logiciels Eplan ont changé la manière de concevoir et de monter les armoires électriques, la transition s'est faite en douceur, presque naturellement.

« Il y aurait beaucoup à dire sur les nouvelles capacités que nous avons acquises en utilisant les produits Eplan. D'abord, la rapidité avec laquelle nous avons réussi à mettre en œuvre ce logiciel est surprenante. Ensuite, l'interactivité entre chaque module assure une traçabilité parfaite et élimine quasiment tout risque d'erreur. Si l'on associe cela aux nombreux automatismes pour générer des schémas et des plans, des nomenclatures ou même des étiquettes, le gain en productivité devient vite conséquent. Aujourd'hui, nous avons pu réduire le temps de fabrication de nos armoires électriques de 50 % grâce aux solutions logicielles d'Eplan » précise Thomas Bouillot.

« Nous sommes vraiment très satisfaits de ce que nous avons réussi à accomplir dans cette collaboration avec Eplan. Nous allons continuer à optimiser notre production pour encore augmenter notre productivité, autant en ingénierie qu'en montage », conclut-il.

Forte de son succès, l'entreprise prévoit déjà d'acquérir de nouveaux modules comme Eplan Fluid pour la pneumatique et l'hydraulique et Eplan Cable proD pour un câblage encore plus rapide et facile des machines.

La collaboration productive entre THE Machines et Eplan montre une fois de plus l'intérêt d'utiliser des outils parfaitement adaptés à ses besoins. Si le changement et la nouveauté peuvent être des sources d'inquiétude pour les entreprises, à l'ère de la numérisation, ne pas sauter dans le train en marche, c'est prendre le risque de rester sur le quai. Ce ne sera pas le cas pour la PME vaudoise dont l'avenir s'annonce serein avec l'emménagement prochain dans de nouveaux locaux plus spacieux, mieux adaptés à soutenir son développement. MSM

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