Controle du process et régulation de fours industr
Régulation - SCADA - Automation - Calibration - Retrofit - Manufacturing Execution System (M.E.S.)
Le choix d’un système de contrôle et de commande d’installations de traitement thermique n’a jamais été aussi complexe. Les objectifs prioritaires d’une entreprise étaient jusqu’alors dirigés vers l’augmentation de la productivité, l’amélioration de la qualité, la réduction des coûts administratifs ainsi que de la maintenance. Mais de nouveaux besoins exprimés par les organes décisionnels se font désormais ressentir, comme la facilité et la rapidité d’accès à l’information, la facilité d’interprétation des données de production ainsi que la certitude de cohérence des données issues de l’atelier. En outre, des directives européennes récentes visant notamment les dangers d’explosion liés à l’utilisation et/ou au type et mode d’installation des appareils et systèmes de protection viennent s’ajouter aux exigences industrielles. Par conséquent, un système de commande parfaitement étudié doit impérativement répondre à tous des critères.
Ces dernières années la technique informatique à subi une importante et très rapide évolution. Ainsi, les produits informatiques de gestion ont pu amplement profiter de cette évolution et par la suite ceux de la production. Les systèmes proposés par les constructeurs de fours assurent depuis toujours une bonne couverture fonctionnelle, mais souvent font défaut de modularité, d’évolutivité et de souplesse. Les quelques produits orientés métier, certainement plus ouverts car conçus pour s’adapter à différentes configurations, s’avèrent souvent incomplets, car trop génériques, et liés à un environnement matériel/logiciel spécifique, incompatible avec les demandes du personnel de maintenance (pièces de rechange, formation). Ces considérations ont amenés AXRON à développer les produits et les concepts répondant à ces attentes. Ils sont le fruit de 20 ans d’expérience dans le domaine de l’informatique de production pour le traitement thermique.
Environnement matériel et technique
Afin de garantir un fonctionnement sûr et fiable de l’installation du client et de bénéficier d’une maintenance aisée, le contrôle du processus est assuré par un automate programmable standard du marché (Siemens ou Schneider/Telemecanique). Le système de supervision est également supporté par un serveur ou par un PC standard du marché (DELL, HP, IBM, SIEMENS, COMPAQ), équipé de DVD, DAT, modem, onduleur, et exploité par Windows XP ou 2003.
Approche Méthodes et Qualité
Dans l’objectif de garantir la maîtrise et la reproductibilité du processus de traitement thermique, le système permet la saisie des consignes pour tous les éléments fonctionnels qui composent l’équipement (chauffage, gaz, turbine, analyseurs, sondes, …). Il est désormais possible de déclencher le nettoyage des sondes ou le calibrage d’analyseurs d’atmosphère à des moments bien précis du cycle.
Construite sur la base de l’architecture de Microsoft Windows Explorer, l’interface utilisateur est très conviviale. Une structure à arbre permet une saisie simple et précise des traitements, avec fonctions copier-coller, ajouter, supprimer, déplacer.
Une représentation graphique du traitement facilite la compréhension et permet de détecter facilement des éventuelles erreurs de saisie. Des puissants outils de simulation, par exemple la simulation de la diffusion du carbone dans la pièce, ainsi qu’une base de données des aciers sont également à disposition
La modification des paramètres de consigne (ON-LINE) est limitée à la saisie en fonction de la qualification de l’opérateur (opérateur de base, bureau des méthodes, process), afin d’éviter des mauvaises manipulations qui pourraient nuire à la qualité du produit traité.
Approche Production
Depuis l’écran de planification de la production, le responsable saisi la charge (ou lot), qui est composée d’un ensemble de différentes pièces, ainsi que la quantité de chaque pièce pour le calcul du poids total (productivité). Le panachage de différents types de pièces est possible. Dans le cas d’une installation complètement automatisée, l’opérateur se contente de placer les charges sur des plots. Le système gère de manière autonome l’ensemble du processus de traitement. A tout instant, le responsable de production peut consulter le planning. Le mode simulation lui permet d’ajuster la production (ex: des changements de priorités lors d’une commande non prévue; des aléas suite à un arrêt machine, ...). La simulation permet également de tester différents scénarios et de valider le plus efficace.
Lors de la planification d’une charge, l’opérateur peut imposer le choix d’une station, par exemple pour traiter une charge importante dans un four qui vient d’être étalonné, ou laisser le libre choix au système. Par la suite, il peut visualiser à tout moment les prochaines opérations qu’il devra effectuer. La combinaison des modes automatique et manuel est possible au sein de la même installation, par exemple chargement manuel du four et trempe automatique.
Le responsable de production peut planifier pour chaque station une liste d’arrêts journaliers ou hebdomadaires, par exemple pour interdire les opérations de trempe entre 20h et 6h (sécurité) ou pour planifier des interventions de maintenance.
De par son fonctionnement autonome, il est possible de planifier la production sur plusieurs jours. La visualisation graphique du planning de production ainsi que la gestion des conflits et la détection des goulots d’étranglement, simplifient le travail des opérateurs et donnent une vision claire de la production à venir.
Approche ISO
Le produit ISO Load Tracking assure le suivi complet de la charge, avec les modifications des consignes, les modifications des paramètres de calibrage des éléments de mesure (thermocouples, sondes, analyseurs), la connexion des opérateurs, les interventions manuelles sur l’installation.
Approche Décision
Toujours à l’écoute des nouveaux besoins de l’industrie, depuis désormais deux ans nous avons axé notre développement vers une nouvelle gamme de produits orientés décision. Le but est d’exploiter toutes les données récoltées par le système de supervision pour donner une vision claire et transparente de l’équipement de production aux responsables de l’entreprise. À l’aide d’un simple WEB Browser, par exemple Internet Explorer, le responsable d’entreprise peut accéder directement, et pratiquement en temps réel, à toutes les données de production. Les décisions sont donc plus rapides et plus pertinentes, car basées sur des données réelles. Cette gamme de produits s’appuie sur une interface WEB, donc sans aucun logiciel spécifique à installer sur les PC des responsables de l’entreprise.
L’accès est possible depuis n’importe quel PC connecté, y compris en accès distant. Des puissants outils d’investigation permettent d’analyser facilement l’activité de l’atelier, garantissant ainsi la fiabilité et l’exactitude de l’information. L’absence d’intervention humaine supprime donc les risques d'erreurs ou de corrections des données.
Performances
Quelques exemples des performances qu’il est possible d’obtenir via ce système:
Production
- Nombre de charges trempées et/ou tonnage des pièces par période et par équipement, installation, secteur, usine.
- Statistiques de production, avec temps d’arrêt, temps de conditionnement, temps de maintenance planifiée ou non, temps de panne, par équipement, installation, secteur, usine.
Qualité
- Évolution du taux de rebuts dans le temps, par équipement, installation, secteur, usine, par type de pièce et par client.
- Évolution des résultats saisis (dureté, profondeur de cémentation, carbone surface, oxydation inter granulaire,..).
Maintenance
Pareto sur Alarmes : statistiques sur l’importance des alarmes. Nombre et durée d’activation des actionneurs avec alarmes de manutention préventive
Intervention de maintenance détaillée, avec heure d’appel, heure de début et fin de l’intervention, heure de fin de conditionnement
Mesure des consommables (exemples)
Consommables (électriques, fluides, gaz) par charge, par période de temps, par équipement, installation, secteur, usine et évolution des consommables dans le temps.