Essais & Simulations n°113

Essais

Essais et Modelisation Tendances Une place croissante de la mécatronique dans l’industrie Aujourd’hui de plus en plus présente dans l’industrie, la mécatronique s’impose peu à peu et trouve sa place en répondant à la fois aux problématiques d’optimisation énergétique et, surtout, aux contraintes croissantes de délais de conception. Au sens industriel du terme, la mécatronique n’est pas si ancienne. La numérisation des machines fait d’ailleurs figure d’« ancêtre » de ce type de technologies. Celles-ci concernent aujourd’hui différents secteurs plus ou moins avancés comme le domaine de l’emballage et du packaging, le pétrole, les biens de consommation ou encore la chimie... « Il faut dire que l’on numérise de plus en plus de machines afin d’en améliorer le rendement ou réduire au maximum leur taille et leur câblage, souligne Manuel Ribier, responsable du support avantvente motion control au sein du groupe Rockwell Automation. De plus, les métiers du motion control, à l’image des systèmes de positionnement numérique adressés au moteur, à l’alignement ou aux contrôleurs, occupent une place croissante dans l’industrie ». Il peut s’agir par exemple d’un variateur intégré au moteur, d’un moteur à entraînement direct ou autre. Ce sont essentiellement les grandes entreprises qui sont concernées par la mécatronique dans la mesure où les petites sociétés qui ont moins de temps à consacrer à une question exigeant pas mal de réflexion et des approches différentes en particulier sur le gain d’achat du produit ; « il est important de raisonner en termes de coût d’utilisation et d’intégration, et pas seulement en termes de coûts d’achat ». La mécatronique intéresse aussi beaucoup dans son approche liée au design. Auparavant, les mécaniciens se chargeaient de cette partie et les automaticiens faisaient le reste. Désormais, on réunit les compétences. Un ingénieur mécatronique a ainsi acquis des notions dans tous les domaines ; il n’est en revanche pas un spécialiste mais a le mérite de pouvoir « toucher à tout » et d’être plus polyvalent. Cette multitude de compétences, à la fois en mécanique et en électronique, permet d’ouvrir plus de portes. Des connaissances communes que l’on trouve principalement dans l’emballage, secteur qui a plutôt vite migré des solutions mécaniques à des solutions automatisées pour les appliquer dans des machines allant d’1 ou 3 axes à 20, 30, parfois 50 axes ! « On conçoit désormais les machines différemment », concède Manuel Ribier. Même chose pour les ensembliers de l’automobile, lesquels ont eu recours à la mécatronique depuis un certains nombre d’années pour des intégrations sur des moteurs. Ainsi, dans l’automobile, la démarche est allée beaucoup plus loin en raison notamment des contraintes environnementales et des exigences de résistance au chocs et aux vibrations, dans la mesure où l’intégration des variateurs sur les moteurs s’est révélée tout de suite très problématique. Réduire les coûts et la consommation d’énergie Ces évolutions, on les rencontre en particulier dans le domaine de l’emballage, même si les avancées ne sont pas aussi franches que dans l’automobile. Dans le secteur du packaging, à titre d’exemple, les contrôleurs de la machine gèrent désormais en même temps le robot. La filière a également de plus en plus recours aux systèmes à entraînement direct. L’objectif est double : avant tout, il s’agit de gagner du temps. En ingénierie, les solutions mécatroniques permettent un gain de temps de conception pouvant atteindre 60% au moment de la production. « Mais attention, ce gain n’est pas systématique, prévient Manuel Ribier. Il n’existe pas, en mécatronique, de solution universelle. Toutefois, et ce n’est déjà pas mal, il est possible de trouver une solution mécatronique à chaque problème à condition de prendre le temps de mener des études spécifiques ». Par exemple, un industriel de l’emballage est parvenu à concevoir un système capable à la fois de pousser et de fermer les cartons en un temps record ; alors qu’il lui fallait 140 heures de conception auparavant, à peine une quarantaine d’heures sont nécessaires aujourd’hui. Plus récent, le second objectif des industriels désireux d’intégrer de la mécatronique dans leurs systèmes est de réaliser des économies d’énergie. Aujourd’hui, la mécatronique est de plus en plus présente dans l’industrie, en raison notamment des progrès de l’électronique, ce qui a eu pour effet d’accélérer la miniaturisation des produits. Une course à l’espace qui devrait se poursuivre et s’accompagner de fonctionnalités supplémentaires ainsi que de l’intégration de systèmes de plus en plus intelligents, à la fois centralisés et décentralisés. « Par ailleurs, nous nous dirigeons vers davantage de communication entre les systèmes. Aujourd’hui, un élément entraîne l’autre. Demain, les remontés d’information seront plus nombreuses et les contrôles aussi ». Essais & Simulations • AVRIL 2013 • PAGE 24

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