Évoluer étape par étape vers une meilleure qualité de vie
STOBER perfectionne résolument le concept de Predictive Maintenance.
Plus d’efficacité, moins de défaillances – c’est dans cette optique que STOBER perfectionne sans cesse et résolument le concept de Predictive Maintenance. Les spécialistes des entraînements ont défini plusieurs niveaux d’extension à cette fin : ils surveillent continuellement la chaîne cinématique et formulent des recommandations de maintenance sur la base de l’analyse des données process et des données machine pertinentes. Les possibilités vont du modèle de calcul analytique jusqu’aux procédés basés sur l’IA. STOBER poursuit ainsi la stratégie d’une solution intégrée. Celle-ci ne nécessite ni capteur ni accessoires externes, et est accessible à une large gamme de commandes.
« Comment, grâce à la Predictive Maintenance, pouvons-nous réussir la transition de la simple surveillance de l’état à un entretien conditionnel de la chaîne cinématique ? », se sont demandé Tim Lang, chef du département System & Test chez STOBER, et son équipe. En effet, pour obtenir une meilleure disponibilité, réduire la maintenance et atteindre des cycles de vie plus longs, la prévisibilité devient de plus en plus importante pour les utilisateurs : « Quelle est la probabilité que le motoréducteur tombe rapidement en panne ? » ou « Quel est réellement le moment idéal pour l’entretenir ou le remplacer ? » Pour répondre à ces questions, STOBER suit un plan de développement en trois étapes, dont la deuxième est actuellement mise en œuvre.
Première étape : analyser sur la base d’un modèle
Au cours de la première étape de développement, l’utilisateur a reçu une solution de Predictive Maintenance qui surveille le motoréducteur d’un système d’entraînement. Sa performance de vie est calculée à l’aide d’un modèle analytique et est indiquée dans le logiciel du servo-variateur par l’indicateur de performance de vie – il s’agit d’une valeur comprise entre 0 et 100 %. À partir d’une valeur seuil de 90 %, le logiciel recommande le remplacement du motoréducteur et met également cette indication à la disposition d’une commande sous la forme d’un paramètre lisible. Cette solution efficace de Predictive Maintenance ne nécessite aucun capteur externe ni câblage supplémentaire.
Deuxième étape : mesurer activement
« Dans la deuxième étape, le modèle de calcul est complété par une mesure active », décrit Tim Lang. Pour cela, STOBER intègre un capteur d’accélération à son système composé d’un réducteur, d’un moteur, d’un câble et d’un servo-variateur. Des sources de courant ou de tension externes ne sont pas nécessaires. Il est ainsi possible de surveiller spécifiquement les sièges de paliers, les dentures ou d’autres composants d’entraînement. « Grâce à des analyses fréquentielles, nous pouvons déduire des dommages imminents sur la base du spectre », explique Tim Lang. « Nous sommes actuellement encore dans la phase de prototypage. » STOBER travaille à cet égard en étroite collaboration avec la société DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH au développement d’un motoréducteur avec capteur d’accélération intégré.
L’objectif en vue : une chaîne cinématique intelligente
« Nous avons entre autres amélioré le modèle analytique et étendu la base de données à plus de 80000 combinaisons de réducteurs et de moteurs », poursuit Tim Lang. Le nouveau LoadMatrixAnalyzer, qui sera disponible dans les mois à venir, permettra aux clients de comparer encore plus facilement les matrices de charge, de générer des rapports standardisés et de créer des analyses personnalisées sur demande. Les utilisateurs bénéficieront d’une meilleure convivialité et d’une visualisation améliorée. À l’avenir, STOBER mettra également à disposition des blocs fonctionnels et des exemples de programmes permettant de lire les données obtenues, notamment les matrices de charge, également via EtherCAT ou PROFINET.
Pour l’analyseur LoadMatrixAnalyzer, les matrices de charge constituent une base de données solide permettant de saisir des situations de charge réelles. La maintenance conditionnelle ouvre ainsi un large éventail d’applications, allant de la détection des influences de dimensionnement et de montage à des analyses pertinentes à long terme.
Tim Lang : « Les utilisateurs attribuent un nom de projet à chaque analyse des matrices de charge. Il est ainsi possible de nommer et de décrire clairement les différentes matrices, et de leur attribuer toutes les informations utiles pour le rapport d’analyse. Le LoadMatrixAnalyzer offre lui-même plusieurs fonctions centrales. Celles-ci comprennent la représentation des cas de charge. Ici, le couple et la vitesse de rotation à la sortie du réducteur sont visualisés dans le temps dans un diagramme 3D ; les situations de charge sont ainsi visibles en un coup d’œil. »
En outre, les limites normatives pour le moteur, le réducteur et le servo-variateur peuvent être affichées séparément ou de manière combinée. Il est ainsi possible de voir immédiatement si certaines zones de charge se situent dans la plage des valeurs admissibles ou si des écarts devant être examinés de plus près et analysés séparément apparaissent.
Enfin, les résultats peuvent être documentés directement dans l’analyseur. Il y est précisé s’il s’agit d’une charge momentanée non critique ou s’il existe des risques potentiels pour certains composants.
Le LoadMatrixAnalyzer permet également de comparer jusqu’à quatre matrices de charge. Cela permet de voir comment la vitesse de rotation et le couple ont évolué sur une période donnée. « Cela nous montre par exemple si un réducteur est déjà rodé ou si des signes de gauchissements et de défauts sont présents », explique Tim Lang, l’expert de STOBER. Les analyses peuvent ensuite être exportées de manière standardisée sous forme de rapport au format PDF.
Tim Lang : « Pour moi, cet outil est plus qu’un simple utilitaire – c’est un logiciel à part entière. Un logiciel apte aux mises à jour que nous développons continuellement. » Prochaines étapes : STOBER prévoit à l’avenir le développement de ses solutions de Predictive Maintenance à l’aide de l’IA. L’objectif est de créer une chaîne cinématique intelligente capable à la fois de détecter son propre état et de fournir en temps réel des données importantes en provenance du terrain.
Légendes :
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STOBER développe et produit des composants et des systèmes d’entraînement très efficaces et parfaitement adaptés, composés de réducteurs, de moteurs, de crémaillères et de servo-variateurs pour des solutions individuelles. Ils sont utilisés dans différents secteurs, notamment l’automatisation et la robotique, les machines plastiques, les machines d’emballage et les machines-outils. STOBER est présent dans plus de 40 pays avec 14 sites et 80 partenaires SAV. Outre le siège social basé à Pforzheim/Allemagne, l’entreprise possède ses propres ateliers de production en Hongrie et aux États-Unis. L’entreprise familiale emploie actuellement près de 1000 personnes dans le monde.
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