Contrôle fiable des AGV grâce à une solution complète basée sur des capteurs

Proferro optimise l'efficacité de la production et de la logistique ainsi que la sécurité grâce à des véhicules guidés automatisés - avec un contrôle permanent assuré par une solution complète basée sur des capteurs de Turck.

Avec plus de 80 ans d'expérience, Proferro NV est l'un des principaux spécialistes du traitement des métaux. Basée à Ypres, en Belgique, l'entreprise fabrique des pièces moulées sur mesure et offre des services complets, notamment la production de fonte, l'usinage, l'assemblage et la co-ingénierie pour les fabricants de machines agricoles ou d'équipements miniers, de compresseurs, de machines textiles et autres.

Afin d'optimiser la sécurité et l'ergonomie pour les employés et de rendre les processus de production et de logistique plus efficaces, l'entreprise a planifié l'introduction d'une flotte de véhicules à guidage automatique (AGV). Ceux-ci devaient remplacer les chariots élévateurs à gaz utilisés jusqu'alors. Les conducteurs de chariots élévateurs devaient souvent chercher les bonnes pièces dans l'entrepôt et effectuer de nombreux scans manuels, ce qui entraînait des erreurs et des retards fréquents. Les AGV automatisent désormais l'approvisionnement et le retrait des pièces moulées pour les machines à commande numérique et permettent d'atteindre le niveau d'automatisation le plus élevé possible afin d'éliminer les pertes de temps et les erreurs causées par les opérations manuelles. L'un des défis à relever était la fiabilité du contrôle de la flotte, en particulier dans l'environnement de production poussiéreux d'une entreprise de transformation des métaux, qui exige une solution particulièrement robuste. 

Solution robuste pour les environnements poussiéreux

Une technologie de capteurs fiable est tout aussi importante qu'un système robuste pour l'enregistrement, la sauvegarde et le transfert des données vers des systèmes de niveau supérieur. "Notre objectif était de mettre en place une solution logistique automatisée permettant de livrer les pièces en flux tendu aux machines de l'usine de production voisine", explique Mathieu van Den Berghe, responsable de la transformation chez Proferro, en décrivant la tâche. "Un entrepôt à hauts rayonnages entièrement automatisé garantit que les pièces nécessaires sont déjà disponibles aux points d'enlèvement. Cependant, la production elle-même a toujours été un environnement particulièrement difficile en raison de la poussière et de la saleté présentes." Un système d'acquisition de données basé sur des capteurs et de transmission sans fil devait permettre de relever ces défis et de garantir le bon fonctionnement des véhicules guidés automatisés à long terme.

Comme un système RFID avec des caméras de vision s'est avéré trop coûteux en raison du grand nombre de pièces, Turck a proposé une solution intégrée avec des capteurs ultrasoniques et optiques ainsi que des modules d'E/S robustes, des commutateurs et une passerelle IIoT : "L'équipe Turck Multiprox nous a rapidement fait comprendre que les capteurs seuls ne suffiraient pas. Bien qu'ils puissent détecter les signaux de manière fiable, une solution globale est nécessaire pour une transmission correcte des données au logiciel cible pour le contrôle de l'AGV ", explique van Den Berghe.

La solution globale proposée s'est distinguée par sa simplicité et sa robustesse. Les détecteurs rétroréfléchissants, les détecteurs rétroréfléchissants à ultrasons avec sortie de commutation et les détecteurs laser rétroréfléchissants avec suppression d'arrière-plan réglable en constituent la base. L'installation de détecteurs à ultrasons sous les étagères s'est avérée particulièrement efficace, car elle a permis d'éviter l'accumulation de dépôts de poussière. Des barrières lumineuses et des lasers ont également été utilisés pour détecter les palettes sur les étagères.

Transmission en temps réel et flexibilité grâce au multiprotocole

Les capteurs détectent de manière fiable la présence d'une palette et transmettent en continu ces informations au TBEN-LL-16DXP, le cœur du système. Ce module bloc E/S compact doté de 16 canaux numériques universels, qui peuvent être configurés en tant qu'entrées ou sorties, regroupe les données des capteurs et les transmet au contrôleur en temps réel. Grâce à sa certification IP67, il est protégé contre l'eau et la poussière, ce qui permet de l'installer sur le terrain sans avoir besoin d'une armoire de commande supplémentaire. Il est donc particulièrement adapté à l'utilisation prévue dans l'environnement de production exigeant d'une application d'usinage des métaux, où la fiabilité et la durabilité sont cruciales.

Infrastructure de réseau robuste et transmission efficace des données

Turck a fourni des commutateurs Ethernet gérés TBEN-L5-SE-M2 pour mettre en œuvre une infrastructure réseau robuste. Les commutateurs compacts à 10 ports dotés d'un backbone haute vitesse GBit garantissent des temps de cycle courts et un fonctionnement fiable aux débits de données les plus élevés de l'IIoT. La fonction de liaison à grande vitesse prend en charge les changements d'outils rapides en moins de 150 ms pour des temps de cycle minimaux. Grâce à l'option de montage décentralisé directement sur le terrain, le commutateur réduit également la quantité de câblage nécessaire. Outre les commutateurs, le TX700Q a été mis en œuvre en tant que passerelle IIoT. Il constitue l'interface entre les capteurs et le système de niveau supérieur et contrôle la transmission et le traitement des données en tant qu'automate, ce qui réduit la complexité du système global.Le TX700Q est particulièrement adapté aux applications moins complexes, car il permet une intégration simple dans l'infrastructure existante.

Contrôle autonome des véhicules autoguidés 24 heures sur 24

La nouvelle solution permet à Proferro de détecter de manière fiable la présence de palettes et de transmettre ces données sans fil à des systèmes de niveau supérieur. Ces informations constituent la base de la commande autonome des AGV et permettent ainsi un fonctionnement sans heurts 24 heures sur 24. "Deux éléments clés ont été déterminants pour la mise en œuvre réussie de cette solution", résume Mathieu van Den Berghe. "Le logiciel pour réduire la complexité et permettre un contrôle facile, ainsi que la fiabilité des capteurs. Notre expérience à ce jour a montré que les composants Turck offrent une fiabilité parfaite et ne nécessitent aucune maintenance. Cela en fait une solution extrêmement rentable et robuste - exactement ce que nous recherchions."