Audi Bruxelles : convoyeur aérien électrique à double voie

Début septembre 2018, dans le sud-ouest de Bruxelles, le moment était venu :l’e-tron, le premier véhicule entièrement électrique de la marque Audi,est entré en production de grande série.Le constructeur au logo aux quatre anneaux inaugure ainsi une nouvelle ère – non seulement en matière de mobilité électrique, un sujet très en vogue, mais aussi dans le domaine de la production. Le constructeur aux quatre anneaux emblématiques inaugure ainsi une nouvelle ère – non seulement en matière d’électromobilité, un sujet très en vogue, mais aussi en matière de production. Sur le site de Forest (nom français, appelé « Vorst » en néerlandais), l’une des 19 communes de Bruxelles, la modernisation de la chaîne de montage a donné naissance à une usine du futur.

Les temps de cycle rigides ? Pour Audi Bruxelles, ce n’est désormais plus qu’un lointain souvenir. Tout comme la nouvelle gamme de véhicules électriques va transformer l’avenir de la mobilité sur les routes, la mobilité au sein de la nouvelle chaîne de montage est tout aussi novatrice : L’ensemble du processus n’est qu’un seul et même mouvement fluideet, grâce à la technologie MAXOLUTION® de SEW-EURODRIVE, il est commandé et mis en réseau de manière intelligente.

En fonction des besoins du moment, les convoyeurs aériens se déplacent tantôt rapidement, tantôt lentement, de A à B, agissant en parfaite harmonie avec les stations de levage et les convoyeurs à plateaux au sol. Devant les ouvriers, les lourdes carrosseries descendent en silence. Aucun cliquetis des entraînements à chaîne ne constitue une charge pour les oreilles.

Pour la mise en place de cette chaîne de production extrêmement flexible et ergonomique, le défi ne pouvait être plus grand. En effet, la modernisation des chaînes de montagea dû être menéeparallèlement à la production en cours de l’Audi A1.

Pendant une période de transition, les deux types de véhicules ont encore été assemblés côte à côte en exploitation mixte. Depuis que la production de la plus petite A1 a été transférée à Martorell, en Espagne, Bruxelles est devenue le site principal de la production de véhicules électriques d’Audi.

Les créneaux horaires rigides rendent la production peu flexible. Les entraînements à chaîne, encore largement utilisés dans l’industrie, se font remarquer de manière désagréable en raison de leur niveau sonore. Ces deux éléments n’ont désormais plus leur place dans l’usine Audi de Bruxelles. En effet, Audi souhaite non seulement y inaugurer l’avenir de la mobilité avec sa nouvelle flotte de voitures électriques, mais aussi montrer la voie en matière de production ultramoderne et intelligemment connectée. «Nous ne voulons pas être des « fast followers », mais des précurseurs», souligne Andreas Cremer, secrétaire général d’Audi Brussels.

L’objectif de ce projet de modernisation était de créer une chaîne de production extrêmement flexible et ergonomique, sans équivalent dans le secteur. Le résultat s’apparente à une chorégraphie parfaitement orchestrée : l’ensemble du processus d’assemblage n’est désormais plus qu’un seul mouvement fluide, dans lequel le déplacement des 96 suspensions du convoyeur aérien électriques’effectueen parfaite synchronisation avec les stations de levage et les convoyeurs à plateaux (skillets) situés au sol.

Fini le niveau sonore élevé : désormais, les lourdes carrosseries descendent tout en douceur vers les monteurs. Protégés par des éléments de sécurité de pointe, les monteurs sont désormais parfaitement intégrés dans cet ensemble fonctionnant en parfaite harmonie.

Une communication intelligente, divisée en segments, est ici essentielle : toutes les unités de transport mobiles, tous les chariots du convoyeur aérien électrique connaissent à tout moment leur position individuelle dans l’installation et transmettent en continu leurs paramètres d’état aux contrôleurs de segment fixes. Ceux-ci transmettent à leur tour les données collectées à l’automate programmable (SPS) de niveau supérieur. Le comportement de conduite peut être adapté de manière dynamique via la SPS.

Tout cela est rendu possible par la technologie intelligente MAXOLUTION® de SEW-EURODRIVE. En collaboration avec le constructeur d’installations et maître d’œuvre LogSystems, basé à Schopfheim dans le sud du Bade, notre équipe de Bruchsal a conçu, installé et mis en exploitation cette solution système MAXOLUTION®.

Les convoyeurs aériens électriques utilisés dans les chaînes de montage de l’industrie automobile circulent généralement sur des rails simples. Avec son poids à vide de 2,9 tonnes, le nouveau SUV électrique d’Audi pèse bien plus du double de l’Audi A1, qui pèse 1,18 tonne. Ce véhicule relativement petit était auparavant fabriqué dans l’usine de Bruxelles.

Or, pour transporter de telles charges en suspension, la hauteur sous plafond du hall de montage n’était pas suffisante. Le convoyeur aérien électrique pour charges lourdes a doncune exécution avec un double rail.

Le défi technique réside dans le fait que, sur ce double rail, les suspensions doivent également effectuer des virages. Ce n’est pas une mince affaire, car les deux moteurs d’entraînement, géométriquement très éloignés l’un de l’autre en raison de l’écartement des rails, doivent compenser la différence de longueur de parcours entre le virage intérieur et le virage extérieur.

Grâce à deux motoréducteurs équipés de moteurs électroniques DRC.. et à la fonction logicielle « différentiel électronique », les vitesses différentes des rayons de courbe intérieur et extérieur sont coordonnées avec précision. Une solution non standard parfaite, mise au point par les ingénieurs de l’équipe MAXOLUTION^®en étroite collaboration avec les partenaires du projet sur place.

Une caractéristique particulière du montage flexible aux mouvements fluides chez Audi Brussels est l’ absence d’entretoises mécaniques entre les suspensions. Une localisation précise et fiable, réalisée à l’aide d’un lecteur de codes-barres DataMatrix (PXV), garantit une distance de sécurité entre les différents chariots.

Chacun des 96 chariots dispose à cet effet de son propre contrôleur de la série^MOVIPRO® ainsi que d’un contrôleur de sécurité de type MOVISAFE^® HM31B. À partir des données de position transmises par le lecteur de codes-barres, le HM31B génère de manière fiable des fonctions de sécurité telles que :

• SLS (Safe Limited Speed – surveillance sécurisée de la vitesse de l’axe de levage)
• SLP (Safe Limited Position – Coupure de l’axe de levage et du chargeur en fonction de la position X),
• SDI (Safe Direction – Direction sécurisée du mouvement de l’axe de levage)
• ainsi que l’innovante surveillance de la distance de sécurité (Safe Distance Monitoring)g (SDM^®).

En 2016, la fonction de sécurité MAXOLUTION^®« Safe Distance Monitoring » (SDM^®) avait remporté la 2e place du très convoité Handling Award dans la catégorie « Qualité et sécurité ». C’est elle qui confère à la nouvelle chaîne de production d’Audi Brussels une flexibilité exceptionnelle. Grâce à elle, les convoyeurs aériens maintiennent toujours exactement l'écartement nécessaire à la sécurité des opérateurs. Même les courbes peuvent désormais être utilisées comme postes de travail.

Des mouvements fluides sans temps de cycle ne fonctionnent que si les différentes unités de transport se déplacent à une vitesse adaptée. À l’usine Audi de Bruxelles, les suspensions des convoyeurs aériens circulent à des vitesses comprises entre un mètre et 70 mètres par minute – en fonction de la zone et des besoins du moment. Dans les postes de montage, où travaillent les ouvriers, les unités doivent respecter une vitesse de sécurité de 15 mètres par minute.

Une telle plage de vitesses nécessite une large plage de réglage de la vitesse. Cela est rendu possible par les deux entraînements pour translation par chariot. Le moteur électronique de type DRC.. qui y est utilisé repose sur une technique de servomoteur synchrone décentralisé (aimants permanents) à haut rendement énergétique (IE4), avec une plage de réglage maximale de 1 : 2 000.

Les différents composants de la solution MAXOLUTION^®sur la chaîne de production sont surveillés et illustrés de manière complète et transparente par notre logiciel d’installation MOVIVISION^®. Mais cet outil ne se contente pas de suivre les processus en cours d’exécution. MOVIVISION^® aide également les constructeurs et exploitants d’installations dans la planification, la configuration, la simulation et la mise en route de leurs systèmes de convoyage.

Grâce à la possibilité de simulation et de mise en route virtuelle, les participants au projet sur site ont pu réduire considérablementletemps réel nécessaire à la mise en route. «En l’espace de quatre semaines seulement, 96 véhicules ont été intégrés dans l’installation», explique Dominik Adam. Il est chef de projet chez LogSystems, l’entrepreneur général du projet chez Audi Brussels.

Des deux côtés – LogSystems et Audi Brussels – on se réjouit de la bonne collaboration avec les experts en systèmes d’entraînement et du partenariat avec SEW-EURODRIVE. « Lorsque nous nous engageons dans un projet, c’est à fond ou pas du tout », déclare Andreas Cremer, secrétaire général d’Audi Brussels, avant d’ajouter à l’intention des entreprises participantes : « Nous allons toujours plus loin dans nos exigences en matière de technologies de production modernes et nous avons besoin, pour cela, de partenaires qui nous soutiennent et nous conseillent dans de tels processus. SEW-EURODRIVE est l’un de ces partenaires et nous sommes fiers de cette collaboration ici.»

En tant que l’un des leaders mondiaux des technologies d’entraînement et d’automatisation, SEW-EURODRIVE compte parmi ses clients de nombreux constructeurs automobiles de renom. Ainsi, depuis 2012, nous avons équipé plus de 2 000 unités de convoyeurs aériens électriques et de « skillets » destinés aux usines Audi du monde entier avec des solutions d’entraînement innovantes. Nos spécialistes veillent à ce que les composants installés soient toujours à la pointe de la technologie grâce aux dernières fonctionnalités et mises à jour logicielles, par exemple pour la surveillance de l’état (Condition Monitoring).