Modernisation des systèmes de commande pour les presses à injection  Prêts à relever de nouveaux défis

Qui ne suit pas son temps est dépassé par le temps – cela vaut également pour les presses à injection. Cela pose un problème aux transformateurs de matières plastiques. En effet, même après des années d'utilisation, la plupart des machines restent de « solides bêtes de somme ». C'est précisément là qu'intervient la modernisation des systèmes de commande.

Plus d'efficacité, plus de fiabilité des processus, plus de numérisation : des exigences sans cesse croissantes posent souvent des défis au parc de machines existant. En général, ce sont les systèmes de commande qui sont concernés. En effet, sur le plan mécanique, les presses à injection qui ont produit de manière fiable pendant 20, 30, voire 40 ans sont souvent encore en bon état. 

« Les systèmes de commande obsolètes peuvent accroître le risque de panne, faire grimper la consommation d'énergie et, bien souvent, ne sont pas adaptés aux exigences modernes en matière de connectivité », explique Jürgen Gerster, technicien de maintenance chez Wittmann Battenfeld Allemagne. Il connaît bien ce sujet grâce à son expérience quotidienne. Avec son collègue Oliver Pabst, il est devenu, au sein du groupe, un spécialiste des mises à niveau des systèmes de commande. Ces projets de mise à niveau mènent les équipes de service aux quatre coins du monde.

Une alternative économique

Un exemple tiré d'Allemagne illustre une mission de modernisation typique. Un fabricant de grands conteneurs exploite 20 grandes presses à injection dont la force de fermeture peut atteindre 3 000 tonnes. Ces machines sont en service depuis 30 à 40 ans. « De solides bêtes de somme », selon M. Gerster. Elles ont fait l’objet d’un entretien régulier et sont en très bon état mécanique.

Le défi réside toutefois dans le fait qu’il n’existe plus d’écrans de remplacement pour les anciens automates Unilog 9000. Afin d’éviter un arrêt imprévu des installations, l’entreprise a chargé l’équipe de maintenance d’installer un automate Unilog B8 moderne sur sept machines dans un premier temps. 

L'armoire électrique d'une grande presse à injection construite en 1989 avant la modernisation (à gauche) et après la conversion à une commande Unilog B8 (à droite). Les nouveaux composants de commande occupent nettement moins d'espace. Cela permet d'intégrer des options supplémentaires sans avoir à occuper davantage d'espace au sol.

« 80 % des projets de modernisation concernent des machines de grande taille », explique M. Pabst. Et ce, pour une raison simple : dans le cas des machines de grande taille dont le coût d'acquisition est très élevé, une modernisation s'avère nettement plus rentable que l'achat d'une machine neuve. 

Ce qu'il convient d'évaluer

Acheter du matériel neuf ou moderniser l'existant : pour y voir plus clair, il faut procéder à une évaluation minutieuse. Wittmann vous accompagne dans cette démarche en vous fournissant des conseils. L'analyse porte notamment sur les aspects suivants : 

• Quels produits, matériaux et outils devront être utilisés à l'avenir sur la machine ?
• Dans quel état se trouvent les composants mécaniques de la machine ?
• Dans quelle mesure la machine a-t-elle été entretenue avec soin ?
• Quelle automatisation est prévue ?
• Qu'en est-il de la consommation d'énergie et quelle part représente-t-elle dans les coûts unitaires ?
• Quelles sont les nouvelles exigences des clients finaux ? Quels justificatifs ou quelles données sont par exemple exigés ?
• Quelle est la stratégie de numérisation à moyen et long terme de l'entreprise ?

Sur la base des réponses, la rentabilité et la viabilité à long terme d'une modernisation sont comparées, à l'aide d'indicateurs fiables, aux coûts d'une machine neuve. « Souvent, une modernisation ne représente qu’une fraction du coût d’un nouvel investissement », explique M. Pabst. C’est une opportunité majeure pour les transformateurs qui ne parviennent pas à obtenir l’autorisation de réaliser de nouveaux investissements. 

De plus, l'effort nécessaire à la modernisation est nettement moindre que pour le remplacement d'une machine. « La plupart des machines sont modernisées par nos équipes sur place », explique M. Gerster. On prévoit deux semaines pour cette opération. « En règle générale, nous terminons toutefois bien plus rapidement. » Remise en service comprise, car celle-ci fait partie intégrante de la prestation.

Pendant cette période, le panneau de commande sera remplacé et l'armoire électrique existante sera réaménagée. Le nouveau système de commande occupe moins de place dans l'armoire électrique que l'ancien. Cela permet d'ajouter des options supplémentaires ou d'intégrer des systèmes externes sans occuper d'espace de production supplémentaire. 

Liste de contrôle pour la modernisation du système de commande : plus il y a de réponses « oui », plus la modernisation du système de commande de la machine est justifiée.

Pour le fabricant allemand de conteneurs, l'investissement dans les nouveaux systèmes de commande s'est avéré payant. Le risque de pannes imprévues des installations a été écarté. Un autre avantage majeur est que le transformateur peut désormais bénéficier de l'assistance en ligne de Wittmann. Cela permettra de réduire considérablement les coûts de maintenance.

Prévoir les besoins futurs

La commande Unilog B8 est équipée d'un écran multitouch Full HD de 21,5 pouces avec commande gestuelle, ce qui améliore le confort d'utilisation. Parallèlement, grâce au système d'exploitation Windows 10 IoT, l'opérateur bénéficie de performances accrues. Cela se traduit notamment par un contrôle plus précis et une meilleure reproductibilité. 

« Dans le cadre d’un projet de modernisation, il est important de toujours anticiper l’avenir », souligne M. Gerster. En effet, la numérisation progresse à grands pas. Les machines modernisées disposent désormais d’interfaces modernes permettant de connecter divers systèmes externes – par exemple pour le contrôle qualité en ligne – ou d’intégrer la cellule de production dans un système de gestion centralisé. Même si tout n’est pas nécessaire dans l’immédiat, les machines sont d’ores et déjà prêtes à répondre aux exigences futures. 

Le système de commande Unilog B8 permet en outre l'intégration de l'ensemble de la cellule de production via OPC UA et crée une plateforme d'exploitation unifiée, de la presse à injection aux périphériques en passant par l'automatisation. Dans une cellule de production mise en réseau via Wittmann 4.0, même une ancienne presse à injection peut ainsi devenir une plaque tournante de communication dotée d’une fonction « Plug-and-Produce ».

Dix années supplémentaires

« La disponibilité des pièces de rechange et la nécessité de passer au numérique sont les raisons les plus courantes qui poussent à demander une mise à niveau », explique M. Gerster. Mais souvent, les questions de sécurité sont également des facteurs déterminants. Par exemple, il n’est pas possible d’intégrer des barrières photoélectriques supplémentaires dans toutes les anciennes générations de commandes. 

Un projet portait même sur des contraintes architecturales. « Le remplacement de la machine aurait été beaucoup trop compliqué, car il aurait fallu abattre un mur », explique M. Gerster.

La durée de vie des presses à injection est prolongée d'au moins dix ans grâce à une mise à niveau du système de commande. Wittmann garantit également la disponibilité des pièces de rechange pendant toute cette période.