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ÉTUDE DE CAS
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Le système iTRAK atteint un taux de rendement synthétique extraordinaire

DT Engineering conçoit un système unique qui repousse les limites de la technologie de chariot indépendant

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Machine client DT Engineering

Défi

  • Améliorer la répétabilité, la vitesse et la flexibilité dans les applications d'assemblage, de distribution et de conditionnement

Solutions

  • Système d'entraînement intelligent iTRAK de Rockwell Automation
  • Automate Allen-Bradley CompactLogix 5380
  • Servovariateur Allen-Bradley Kinetix 5700 EtherNet,IP™
  • Terminaux graphiques Allen-Bradley PanelView

Résultats

  • Augmente le taux de rendement synthétique (TRS)
  • Améliore la flexibilité et les changements de production
  • Permet une synchronisation précise pour les applications de distribution/remplissage
  • Maintient des tolérances strictes

La « personnalisation de masse » est un concept qui existe depuis des décennies. Mais avec l'avènement de l'Internet des objets (IoT) et des technologies d'automatisation plus sophistiquées, un environnement de fabrication flexible capable de gérer efficacement plusieurs SKU et une production plus personnalisée devient une réalité.

« Nos clients recherchent de nouvelles et meilleures façons d'automatiser leurs processus », a déclaré Mark Meckem, directeur de l'ingénierie et de la technologie chez DT Engineering. « Nous collaborons avec les clients et les fournisseurs pour offrir des solutions qui respectent le temps de cycle, améliorent le retour sur investissement et répondent aux défis de la main-d'œuvre. »

DT Engineering est un développeur d'automatisation industrielle et un intégrateur de systèmes familial qui se distingue par une approche innovante de l'exécution de projets en donnant vie aux concepts. Située à Lebanon, Missouri, DT Engineering sert des entreprises leaders dans les secteurs de l'électroménager, du CVC, de l'agriculture, du pneumatique, des produits de consommation et des dispositifs pharmaceutiques/médicaux.

Les systèmes de convoyage conventionnels limitent le taux de rendement synthétique

Le taux de rendement synthétique (OEE) étant essentiel pour le retour sur investissement (ROI), l'OEE est un indicateur clé de performance pour la plupart des industries. L'amélioration du temps de changement et de la précision des équipements a un impact sur l'OEE, améliorant ainsi le ROI.

Le convoyage est au cœur de nombreuses applications industrielles. Et la méthode utilisée limite souvent les améliorations du taux de rendement synthétique. 

Les convoyeurs conventionnels sont conçus pour déplacer les produits le long d'une ligne sur un chemin préconfiguré – à une vitesse fixe. Les produits sur le convoyeur sont également espacés – et le système fonctionne uniquement à la vitesse du processus le plus lent de la ligne.

« Les applications d'assemblage et de conditionnement à grande vitesse impliquent le transport de produits avec contrôle et précision », explique Meckem. « Les équipements à came d'arbre de transmission ou à courroie de type ancien offrent un degré de précision élevé, mais aucune flexibilité. Un système basé sur la technologie de chariot indépendant offre à la fois précision et flexibilité, ce qui réduit les dépenses d'investissement pour plusieurs SKU. »

Récemment, DT Engineering a appliqué cette nouvelle approche pour améliorer la vitesse et les performances des machines dans une solution multi-application dotée de la technologie Rockwell Automation technologie de chariot indépendant (ICT).

Une meilleure approche

« Nous avons collaboré avec Rockwell Automation pour développer et déployer un système « double pont » pour un client du Fortune 500, basé sur iTRAK® ICT », explique Meckem. « Nous avons conçu la solution pour répondre à la norme de taux de rendement synthétique du client – 85 %. Actuellement, le système atteint un taux de rendement synthétique de 97 %. »

Sur la base de ce succès, DT Engineering a conçu une solution iTRAK double pont qui peut servir de prototype pour de nombreuses applications.

La technologie iTRAK repose sur des moteurs synchrones linéaires, qui permettent le contrôle indépendant de plusieurs chariots à propulsion magnétique. Le logiciel de commande et les capteurs embarqués calculent en continu la position des chariots.

Au lieu de se déplacer à une vitesse fixe, les chariots se déplacent indépendamment d'une station à l'autre.

Dans la solution prototype, un système iTRAK transporte les produits vers les stations de traitement. Un second système iTRAK fonctionne en hauteur et peut assumer divers rôles.

« La capacité de transférer les outils d'un système iTRAK à un autre crée plusieurs possibilités d'amélioration du flux de produits », explique Meckem. « Par exemple, le système peut être utilisé pour mettre en scène plusieurs références, gérer le contrôle qualité, permettre les révisions de composants pour prendre en charge les articles sous garantie et incorporer des processus supplémentaires qui améliorent les temps de cycle. »

« Le système peut également être configuré pour exécuter deux références simultanément », ajoute Meckem.

La solution fonctionne sur un automate Allen-BradleyCompactLogix 5380 et intègre des variateurs servo Allen-BradleyKinetix® 5700, des terminaux graphiques Allen-BradleyPanelView™, et des commutateurs administrables Allen-BradleyStratix® 5700. La solution est intégrée sur un réseauEtherNet,IP™.

Pour les applications de pick and place dans la machine prototype, DT Engineering a installé des robotsFANUC®. FANUC est un partenaire produit Encompass™ dans le programme Rockwell AutomationPartnerNetwork™. De plus, DT Engineering est un intégrateur système agréé pour les robots FANUC.

Plus efficace. Répétable.

DT Engineering peut reproduire les étapes du processus utilisées dans ses précédentes applications machines. Mais grâce au système iTRAK, la façon dont ils peuvent exécuter ces étapes a considérablement changé.

« Parce que les accélérations, les décélérations, les vitesses et les positions sont toutes programmables, nous pouvons réellement accélérer et ralentir entre certaines stations de traitement », explique Meckem. « Cela améliore considérablement l'efficacité globale du système."

« Et comme les tolérances sont réglées et contrôlées électroniquement, le système est hautement répétable », ajoute Meckem.

Synchronisation précise

L'aspect le plus difficile du projet a été la mise en œuvre de l'approche inventive de l'entreprise pour la distribution de matériaux à l'aide de l'iTRAK supérieur. Pour distribuer une charge, un assemblage transporté par la voie supérieure doit être associé au produit transporté par la voie inférieure pendant un certain intervalle de temps.

Obtenir une synchronisation précise – à 7 millièmes de pouce – a été un exploit d'ingénierie nécessitant une collaboration exceptionnelle entre DT Engineering et l'équipe Rockwell Automation.

« Rockwell Automation a réalisé les simulations pour nous afin de déterminer le nombre de porteurs nécessaires sur les deux systèmes iTRAK – et le temps de séjour nécessaire pour chaque station », explique Meckem.

Pour améliorer encore le taux de rendement synthétique, le prototype inclut une expérience de réalité augmentée PTC® Vuforia® qui simplifie la maintenance en guidant les opérateurs à travers les procédures. PTC, un leader de la transformation numérique, est un partenaire d'alliance stratégique de Rockwell Automation.

DT Engineering prévoit que de nombreux clients réaliseront un retour significatif sur le taux de rendement synthétique en profitant de nouvelles méthodes pour développer et déployer des solutions iTRAK – et des technologies numériques intelligentes.

En savoir plus sur la façon dont Rockwell Automation aide à améliorer la performance du constructeur de machines.

Publié 4 février 2020

Sujets: Accélérez la transformation numérique Transformation numérique Production d’énergie Interface homme-machine Automates programmables Variateurs Vuforia Technologie de chariot indépendant
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