Centrales intégrées au format compact : le nouveau visage de la génération de puissance hydraulique
La compacité est l’une des clés pour réussir la modernisation d’une usine. BMW a relevé le défi d’accroître la vitesse de production de ses blocs-moteur tout en réduisant la taille de ses équipements hydrauliques. Une transformation réalisée avec l’aide du constructeur de machines spéciales Mössner. En plus d’une vitesse et d’une précision accrues, son nouveau système de transfert est également plus silencieux et moins énergivore, grâce à la centrale hydraulique intégrée CytroBox de Bosch Rexroth.
Le temps est compté dans l’industrie automobile, notamment dans l’usinage de blocs-moteur. A l’usine BMW de Landshut, un noyau de bloc-moteur sort de la fonderie toutes les 25 secondes. Il est ensuite transporté jusqu’au nouveau système de transfert de Mössner. Le process hautement automatisé de ce système accélère considérablement les opérations. Dès l’identification d’un noyau, il lui applique un code DMC, l’alèse et l’élague. La ligne se sépare ensuite en deux pour procéder au surfaçage de la chambre de combustion et du carter puis à leur alignement et à leur serrage pour l’emmanchement aux chargeurs. Les ébauches de blocs repassent alors par une nouvelle étape de traitement 3 en 1 avant d’être contrôlées et palettisées.
Pour assurer les fonctions hydrauliques de serrage, de déplacement et de chargement sur son système de transfert, Mössner emploie deux centrales CytroBox.
Génération de puissance innovante pour l’industrie automobile
Les deux CytroBox ressemblent davantage à une baie de serveur qu’à des centrales hydrauliques.
« Nous voulions absolument sortir des centrales classiques cartérisées. Le concept intégré proposé par notre partenaire Bosch Rexroth nous a séduit. La CytroBox nous a permis de répondre immédiatement aux nouvelles exigences. Notre technologie dédiée aux pièces moulées est non seulement plus compacte, mais aussi plus silencieuse, moins énergivore et parée pour l’IoT » déclare Marco Schulz, Construction Manager chez August Mössner.
Encombrement divisé par deux à performance égale
L’espace occupé par le duo de nouvelles centrales a pu être réduit de moitié. Pour obtenir une telle compacité, Rexroth s’est appuyé sur la simulation. Le réservoir d’huile a diminué de 75% sans perdre en durée de vie. Le bloc de commande à débit optimisé et le moteur compact de l’entraînement à vitesse variable ont permis de gagner encore davantage de place.
Les expériences positives de Mössner avec la centrale CytroPac, la « petite sœur » de CytroBox, ont joué dans la décision du constructeur de machines. La centrale pour petites puissances est d’ailleurs utilisée en standard pour les fonctions auxiliaires jusqu’à une puissance de 4kW.
« Adopter la gamme Cytro pour les applications de moyenne puissance jusqu’à 30 kW était donc la suite logique pour nous » explique Marco Schulz.
Un niveau sonore comparable à celui d’un open space
Après la chasse aux mètres carrés, Rexroth s’est attaqué au niveau sonore. Le système en fonctionnement ne dépasse pas 75 dB(A). Il respecte ainsi les limites fixées par BMW et ce, sans isolation supplémentaire. Le niveau sonore est comparable à celui d’un bureau en open space ou d’une conversation à voix haute. En outre, durant les phases d’inactivité, le système coupe l’alimentation en huile pour passer en mode veille.
« Même en fonctionnement, la CytroBox est tellement silencieuse que notre automaticien a choisi d’installer son bureau à proximité. Tout est dit. » confie Marco Schulz.
Rendement énergétique amélioré
La centrale CytroBox fonctionne « à la demande ». Michael Hüneke, Responsable projet chez Rexroth explique pourquoi ce principe fournit un meilleur rendement énergétique :
« La centrale ne consomme de l’énergie que lorsqu’elle est sollicitée. Dans l’application présente, les phases d’inactivité représentent environ 15% du temps. A charge normale, sa consommation est de 80% par rapport aux anciens groupes et avec la même puissance installée. Le gain énergétique avoisine 30%. »
CytroBox réalise cette performance grâce à la combinaison intelligente d’un convertisseur de fréquence, d’un moteur synchrone et d’une pompe à piston axial.
« Les commandes prédéfinies permettent de fournir la juste quantité d’énergie requise par chaque situation, poursuit Michael Hüneke. A charge absente ou partielle, la vitesse est réduite. A pleine charge la vitesse est accrue avec une dynamique élevée. »
IoT et paiement à l’usage
La connectivité IoT faisait aussi partie du cahier des charges. Pour Marco Schulz, la CytroBox incarne la solution du futur avec ses capteurs intégrés, la possibilité de mettre en place une surveillance d’état et l’activation à la demande de services IoT tels que la maintenance prédictive.
« En utilisant l’option CytroConnect, nous espérons proposer bientôt à nos clients des services complémentaires pour l’Industrie 5.0 ou la maintenance prédictive. L’offre de Rexroth pour un paiement à l’usage apporte la flexibilité préalable à leur mise en oeuvre. »
Haute disponibilité des installations
La solution CytroConnect de Bosch Rexroth, dédiée à la surveillance des installations hydrauliques, assure la haute disponibilité des centrales avec trois modules au choix :
CytroConnect Monitor : des tableaux de bord pour la consultation gratuite de l’état de fonctionnement sur tout type de périphérique : smartphone, tablette ou PC.
CytroConnect Maintain : un service d’analyse de la fiabilité et de la durée de vie du fluide et de l’entraînement (les deux composants critiques d’une centrale) disponible par souscription mensuelle.
CytroConnect Predict : un service d’analyse prédictive du système complet et une fonctionnalité de paiement à l’usage.
Derrière ces services, une équipe d’experts analyse les indicateurs alimentés par des algorithmes d’apprentissage machine et livrent leurs recommandations aux utilisateurs. La planification et la réalisation de la maintenance deviennent beaucoup plus efficaces et l’utilisation de chaque composant est optimisée sur toute sa durée de vie.
Accélération de la standardisation
Grâce aux solutions de la gamme Cytro, Mössner en a fini avec la conception laborieuse de centrales complexes. La standardisation simplifie bon nombre d’étapes :
- Conception et configuration plus directes
- Génération instantanée de circuits hydrauliques
- Livraison et mise en service accélérées
- Services IoT orientés utilisateurs
« Jusqu’ici la génération de puissance était toujours le dernier maillon de la chaine » résume Markus Fuchs, Responsable achats chez August Mössner.
« Maintenant c’est l’inverse. La centrale hydraulique raccourcit les délais de commercialisation, garantit la viabilité à long terme des systèmes et apporte davantage de bénéfices aux utilisateurs » conclut Linus Killberg, Responsable produit Centrales hydrauliques chez Bosch Rexroth.
