Industrie 4.0

Industrie 4.0

L’impact d’Industrie 4.0 sur les usines de moulage de plastique

La situation mondiale actuelle génère une grande prise de conscience du nombre de robots et du niveau d’automatisation dans de nombreuses entreprises de fabrication à travers le monde.

La robotique et l’automatisation jouent un rôle fondamental, car elles permettent un espacement requis et réduisent les foules dans l’atelier de fabrication. Quand les fabricants s’efforcent de produire tout ce dont ils ont besoin, la robotique et l’automatisation jouent un rôle essentiel pour garantir un fonctionnement optimal.

Les procédés d’injection plastique ont été intégrés depuis longtemps dans les systèmes informatisés. En 1986, Arburg présente un système de production entièrement automatisé connectant une série de machines entre elles à l’aide d’un ordinateur central. Ce système a réduit le temps de configuration à presque zéro. Autrefois connu sous le nom de Computer Integrated Manufacturing (CIM), il est aujourd’hui connu sous le nom d’Industrie 4.0.

La base du concept:

1. Transparence des informations
Il s’agit de la capacité des systèmes d’information à créer une copie virtuelle du monde physique en enrichissant les modèles numériques d’usine avec les données de capteurs. Ceci fait appel à l’agrégation de capteurs pour capturer les données brutes.

2. Interopérabilité
Il s’agit de la capacité des machines, des appareils, des capteurs et des personnes à se connecter et à communiquer entre eux par Internet (IoT) et par Internet des personnes, appelé (IoP).

3. Assistance technique
Il s’agit tout d’abords de la capacité des systèmes de soutien à agréger et à afficher les informations d’une manière compréhensible, pour des décisions éclairées et résoudre des problèmes urgents à court terme. Il s’agit ensuite de la capacité des systèmes cyber-physiques à apporter une aide physique en exécutant des tâches pénibles, trop fatigantes ou dangereuses pour l’être humain.

4. Décisions décentralisées
Il s’agit de la capacité des systèmes cyber-physiques à prendre des décisions de manière indépendante et à exécuter leurs tâches de la manière la plus autonome possible. Ces tâches ne devront être déléguées à un niveau supérieur que dans des cas exceptionnels.

De nos jours, l’objectif le plus courant d’une usine d’injection plastique est de réduire les coûts en produisant au niveau de qualité minimum requis. Pour atteindre cet objectif, les entreprises examinent les niveaux opérationnels actuels, en essayant de trouver des sources possibles de problèmes ou de goulots d’étranglement sur lesquels elles peuvent se concentrer pour améliorer le processus. Une fois qu’une partie du processus a été améliorée, un problème ou un goulot d’étranglement ultérieur est identifié et un effort est accompli pour améliorer cette partie du processus ; l’objectif est d’en optimiser le fonctionnement général pour atteindre des niveaux de rendement élevés.

Les entreprises de moulage qui intègrent le concept d’Industrie 4.0 dans leurs processus suivent également ces pratiques essentielles. Ils ont besoin d’ajuster le processus de production de manière intuitive et sans avoir besoin de connaissances avancées. L’objectif principal est que les machines utilisées puissent facilement intégrer des périphériques et analyser et contrôler les paramètres du processus, tout en centralisant toutes les données de gestion et en fournissant des fonctions de support et d’assistance à distance aux opérateurs.

L’adoption et la mise en œuvre de systèmes automatisés et numérisés typiques d’Industrie 4.0 génèrent des avantages significatifs pour l’ensemble de l’industrie des plastiques, non seulement en améliorant l’efficacité des processus, mais en facilitant également l’entrée sur le marché des petits fabricants, grâce à la facilité d’accès aux technologies autrefois accessibles uniquement aux grandes entreprises.

La robotique, la virtualisation des processus, la fabrication additive et la gestion des données en temps réel ne sont que quelques-uns des avantages dont les fabricants de plastiques profitent pour améliorer leur position concurrentielle. Les directeurs financiers exigent une base solide pour s’assurer que le retour sur investissement justifie la transition vers Industrie 4.0.

En ce qui concerne cette transformation et cette adaptation, et conformément à une première étude réalisée par Siemens, l’application des technologies de Industrie 4.0 entraînerait des réductions de coûts significatives pour les industries du plastique dans plusieurs pays.

La numérisation apporte de grands avantages à l’industrie, notamment la réduction des interventions manuelles. Il existe actuellement dans le secteur de nombreux processus dans lesquels les systèmes exigent que les données soient saisies manuellement.

Les systèmes MES / MOM font partie d’un autre des aspects clés de la quatrième révolution industrielle avec l’impact opérationnel le plus profond; également appelées plates-formes d’Industrie 4.0, elles combinent les données de différents systèmes et fournissent des analyses avec différents paramètres de production et de maintenance, ainsi que des critères de qualité stables ou surveillent les stocks en temps réel.

La clé d’une régulation et d’un contrôle efficaces des machines, de l’automatisation et donc de l’ensemble du processus de fabrication du point de vue d’Industrie 4.0 est l’interconnexion des réseaux informatiques avec un système MES haute performance directement lié au réseau de l’entreprise. Ceci permet aux mouleurs de collecter, traiter, analyser et archiver toutes les données pertinentes telles que les bons de travail, la configuration de la machine, le processus et la qualité.

L’intégration éventuelle des technologies de l’information dans des machines « intelligentes » pourrait faire évoluer le traitement des plastiques dans une mesure aussi importante que le smartphone a changé notre mode de vie ces dernières années. Cependant, contrairement à un smartphone, Industrie 4.0 n’est pas un produit « d’achat et d’utilisation ».

Les transformateurs de matières plastiques n’ont pas besoin de mettre en place une « usine intelligente » entièrement connectée du jour au lendemain pour mettre en œuvre Industrie 4.0 dans leur entreprise. Il suffit pour eux d’évaluer les concepts et technologies au cœur du concept, de développer une technique adaptée aux compétences, opérations et exigences des processus propres à l’entreprise, puis de les mettre progressivement en œuvre.

Dans quelques années, l’usine numérique se contrôlera et s’optimisera d’elle-même. En d’autres termes, les données de production ne seront pas centralisées mais seront affichées et évaluées de manière décentralisée et mobile via des tablettes, des smartphones ou tout autre appareil intelligent. Nous surveillerons les processus et les séquences et n’interviendront qu’en cas de besoin. La « personnalisation de masse » (individualisation des pièces de gros volumes) deviendra relativement simple et rentable. Cela peut nécessiter un degré élevé d’automatisation et un réseau approfondi d’informations sur les commandes, les machines, les moules et la logistique. Les machines et les systèmes individuels doivent être coordonnés avec des protocoles de données et des interfaces normalisés avant que tout cela ne soit possible.

Nous ne savons pas encore vraiment ce que deviendra Industrie 4.0. Dans cet article, nous avons examiné un certain nombre d’applications qui existent déjà et qui, selon nous, deviendront possibles à mesure que ces technologies seront affinées et mises en œuvre. Cependant, il appartiendra aux transformateurs de plastiques de déterminer ce que sera vraiment Industrie 4.0.