Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Cet article traite de l’intérêt de l’intégration des réseaux de terrain dans les automatismes de machines d’emballage et de conditionnement. Il présente les résultats d’une enquête conduite auprès de constructeurs de systèmes et intégrateurs de solutions en matière de réseaux de terrain, chacun pour deux ou trois machines de leur conception. L’analyse porte sur les choix d’architectures et les solutions techniques mises en œuvre pour ces automatismes. Une synthèse détaillée relève les points marquants notamment en termes de commande et de besoins, d’éléments communs aux architectures d’automatisme, pour terminer sur les gains et inconvénients des réseaux de terrain.
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Rémy ROIGNOT : Pôle d’activités « Production mécanique », Cetim
INTRODUCTION
Face aux nouvelles technologies que sont les réseaux de terrain, les constructeurs du secteur de l’emballage et du conditionnement s’interrogent sur l’intérêt, le mode et le coût d’intégration de telles solutions dans leurs machines et automatismes.
Plusieurs options sont envisageables pour les constructeurs : les architectures de réseaux peuvent être de type centralisé, distribué ou mixte, et utiliser des systèmes de complexité diverse (bus de capteurs / actionneurs, bus d’équipements, bus de terrain).
Une enquête a permis d’éclaircir la situation et de proposer des critères techniques et économiques aidant au choix d’une solution : trois applications types, ont été soumises à une quinzaine d’intégrateurs, charge à eux de proposer des solutions. Les réponses apparaissent plus ou moins tranchées selon la complexité du sujet : des systèmes simples demanderont plutôt une architecture centralisée, en général plus économique : mais dès que l’application prend de l’envergure (avec PC, robot, ...) et exige un traitement numérique des données, la solution décentralisée prend le pas, d’autant plus que ses avantages sont multiples : câblage moins important donc moins coûteux, mise en œuvre, exploitation et maintenance plus rapides et plus souples, etc.
L’action présentée ici consiste à valider les critères techniques et économiques mis en évidence pour chaque application type, en les confrontant à la réalité des systèmes et machines industrielles d’emballage et de conditionnement.
L’analyse a porté, pour chaque constructeur, sur 2 ou 3 de leurs machines, du point de vue des choix d’architectures d’automatisme et de solutions techniques mises en œuvre pour ces automatismes.
Le présent document correspond à la synthèse globale de ces analyses. Il permet d’expliquer, de comparer et de valider les solutions types proposées actuellement par les constructeurs ou intégrateurs de systèmes d’automatisme dans le contexte spécifique de l’emballage et du conditionnement, et de proposer des évolutions possibles par rapport aux critères de choix dégagés dans l’étude précédente.
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Description des architectures « machine »
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2. Contexte industriel
2.1 Impositions du marché des produits de l’emballage
On retrouve des contraintes de marché sensiblement similaires chez tous les constructeurs du groupe de travail.
Les produits à emballer sont fabriqués en très grande série. La concurrence est très forte sur ces marchés en perpétuelle évolution et très réactifs. Les prix de revient sont donc ajustés au maximum et étudiés en permanence. Les marges se jouent sur des fourchettes très étroites. La connaissance des prix de revient très précise est indispensable le plus tôt possible, pour s’ajuster au prix « marché ».
Cette recherche du meilleur coût se décompose au niveau de la matière première du produit et du coût de fabrication. Les investissements pour les équipements de fabrication sont un poste très important, et leurs prix de construction sont étroitement surveillés.
Les machines de production nouvelles doivent être construites ou adaptées dans des délais de plus en plus courts à des prix toujours plus compétitifs. Les délais des projets passent de 12 à 6 mois, avec des dossiers complets et des machines finies. Les études ne sont jamais en retard. Les temps de mise en route sont également réduits au maximum à 4 semaines.
La recherche de rentabilité est axée pour une large part sur cette réactivité dans la mise en œuvre de nouvelles solutions technologiques. En particulier en automatisme, le défi permanent consiste, pour des résultats fonctionnels égaux, à gagner des points en coûts d’achat et coût de main d’œuvre pour le montage, la mise au point, la mise en route et le dépannage (SAV). Cette réactivité passe donc par une acquisition rapide de la maîtrise des nouvelles technologies.
L’emploi de systèmes de communication industrielle permet d’apporter toujours plus de précision dans l’utilisation de la machine, plus de flexibilité pendant les phases de construction et d’utilisation. Ces avantages se retrouvent aussi bien sur des modules fonctionnels que sur des lignes complètes.
HAUT DE PAGE2.2 Points communs des constructeurs
Les compétences techniques sont grandes. Elles sont conservées en interne chez les constructeurs, il n’y a pas de sous-traitance de cette fonction. Le fabricant garde les développements...
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Contexte industriel
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GAILLEDREAU (C.) - Spécification et choix de l’équipement d’un système automatisé. - R 7 545, traité Mesures et Contrôle (1995).
-
(2) - THOMESSE (J.-P.) - Réseaux locaux industriels. Typologie et caractéristiques. - R 7 574, traité Mesures et Contrôle (1994).
-
(3) - BAJIC (E.), BOUARD (B.) - Réseau Profibus. - S 8 160, traité Informatique industrielle (2002).
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