mts Perforator GmbH

Percée en direction de l'industrie 4.0

“Les appareils intelligents d'Eaton nous permettent de mettre en oeuvre, à l'échelle du monde, un accès détaillé aux données jusque sur le terrain..”

Norbert Simdon Support électronique mts

Contexte

Aussi bien dans le secteur des transports que dans celui des techniques d'alimentation et d'évacuation, la demande mondiale de technologies innovantes en matière de construction de tunnels est importante. La société mts Perforator GmbH (mts) de Valluhn fait partie du groupe Schmidt-Kranz. L'entreprise conçoit et réalise des solutions sur mesure pour la construction de tunnels sans tranchées et son offre technologique comprend des systèmes de vis transporteuses, d'injection d'eau et d'égalisation de pression de terre.

Défis

Le pilotage des tunneliers à l'aide des divers tableaux de commande comporte de nombreux boutons-poussoirs et voyants lumineux qu'il faut relier à l'automate. Recherchant une solution économique et capable de répondre aux exigences élevées des experts de la construction de tunnels en termes de fiabilité et de sécurité contre une utilisation incorrecte, mts a découvert le système de communication d'Eaton SmartWire-DT : c'est un système de liaison et de communication innovant permettant à une commande centralisée de remplacer le câblage de commande « point à point », complexe et source d'erreur, des constituants tels qu'appareils de commutation, capteurs et actionneurs. SmartWire-DT réunit ligne de données et alimentation en tension, autorisant ainsi une communication homogène entre les participants. Chaque élément fonctionnel du système a sa propre adresse et une capacité d'auto-diagnostic.

Solution

Sur les tableaux de commande des machines de mts, les auxiliaires de commande et de signalisation RMQ deviennent des participants du réseau SmartWire-DT lorsqu'ils sont raccordés sur le câble vert plat 8 pôles. Il est primordial pour mts d'empêcher une utilisation incorrecte et/ou non admise par l'opérateur de la tête de forage. Cela est possible avec SmartWire-DT car le système n'autorise pas les pontages de contact. Autre argument de poids pour le constructeur : le service assitance d'Eaton dans le monde entier et la livraison en 24 heures des pièces de rechange. Sur la base de cette première expérience positive, mts s'est concentré sur le thème SmartWire-DT et le concept de Lean Solution d'Eaton. Avec en arrière-plan, l'idée d'appliquer les méthodes de Lean Management de manière cohérente à l'ingénierie et aux processus d'automatisation. Le but est de réduire les gaspillages, à savoir les coûts, le matériel et le temps qu'il s'agira d'optimiser. Eaton a mis au point une solution qui comporte des produits, des technologies et des processus avec lesquels il est possible de faire des économies tout au long de la chaîne de valorisation. La Lean Solution est composée de trois pôles que SmartWire-DT relie ensemble : Lean Connectivity, Lean Automation et Lean Power. Le concept de Lean Automation est synonyme d'un nombre de constituants et des coûts d'ingénierie réduits. Le niveau E/S est intégré dans l'appareillage (protections moteur, démarreurs-moteurs, démarreurs progressifs, convertisseurs de fréquence ou disjoncteurs) qui communique directement avec les terminaux-automates d'Eaton. Comme ces derniers centralisent à eux seuls toutes les tâches de commande, de visualisation et de gestion des données, des solutions d'automatisme sans gaspillage sont désormais réalisables de manière plus rapide et plus facile. Avec les systèmes Lean Automation, des niveaux d'appareillage disparaissent totalement comme l'automate central et ses modules d'E/S et par là, les coûts inhérents d'achat et de maintenance. L'étape suivante vers la Lean Automation a été franchie récemment par mts : raccordement au réseau SmartWire-DT des disjoncteursmoteurs PKE avec protection électronique contre les surcharges et des disjoncteurs NZM dans les armoires électriques des tunneliers. L'association PKE / SmartWire- DT permet de réaliser la surveillance étendue des entraînements, c'est-à-dire que les données inhérentes aux processus telles que courant moteur actuel, sollicitation thermique et états de marche, peuvent être contrôlées et analysées en continu et ce, sans la technologie coûteuse d'E/S analogiques. Avec ce système, Eaton a transformé l'appareillage en constituants intelligents. Les appareils tels que les PKE, qui sont en mesure de communiquer avec chaque API dans une architecture ouverte, représentent un pas en avant déterminant vers une offre complète de solutions Industrie-4.0. « Les appareils intelligents d'Eaton nous permettent d'obtenir à l'échelle mondiale un accès détaillé aux données jusque sur le terrain », explique Norbert Simdon du Support électronique chez mts. « Nous sommes ainsi en mesure de surveiller les états actuels des 50 tunneliers en service dans le monde – notre mot d'ordre : Condition Monitoring – et en cas de défaut, nous pouvons établir rapidement un diagnostic à distance, remédier au défaut et garantir par conséquent au client final une meilleure disponibilité de son installation. Nous nous servons par exemple des données du PKE pour signaler et supprimer de manière centralisée une surcharge répétée. En même temps, nous pouvons protéger nos machines, où qu'elles se trouvent dans le monde, contre une utilisation incorrecte à l'aide des appareils intelligents. » Dans le passé, l'opérateur pouvait modifier manuellement sur site les caractéristiques de déclenchement et ainsi risquer de faire marcher longtemps un moteur dans des conditions de surcharge. Comme le concept de SmartWire-DT-Konzept permet aujourd'hui d'enregistrer les valeurs de consigne de façon centralisée dans l'automate, en cas d'utilisation erronée des valeurs de déclenchement sur le disjoncteur-moteur, la machine sera automatiquement arrêtée, prévenant ainsi les dangers pour l'utilisateur et la machine.

Résultats

Technologie d'innovation, SmartWire-DT ouvre pour Eaton la voie du développement vers le monde connecté de l'Industrie 4.0. L'entreprise poursuit sa stratégie d'intégration continue de SmartWire-DT à tous les constituants standards pour les transformer en appareils intelligents. Ces appareils intelligents seront là pour aider les constructeurs de machines et d'installations tels que mts à travailler efficacement, intelligemment et économiquement pour franchir le pas des solutions globales de l'Industrie-4.0. "Un pour tous !" : Les systèmes hydrauliques et électrotechniques d'Eaton créent un système global où leurs constituants respectifs sont reliés au réseau SmartWire-DT et peuvent être contrôlés de manière centralisée. Dans ses précédents projets, mts a apprécié le concept de Lean Connectivity et le système Smart-Wire-DT. Hormis la protection contre une utilisation incorrecte, l'entreprise profite d'un câblage limité pour les tableaux de commande et d'une réduction des coûts.