Les 7 modules indispensables des systèmes de monitoring des machines

Les systèmes actuels permettent de faire un monitoring des équipements de production en temps réel, quand on veut et où on veut, et maintiennent aussi une connexion avec les machines-outils à commande numérique, les robots industriels et les lignes de production.

Aujourd'hui, vous pouvez évaluer l’état de vos machines-outils à commande numérique (CNC) sur les panneaux d’indices de performance, sur l’échelle chronologique ou sur le diagramme interactif de l’atelier à l’aide d’une application Windows traditionnelle ou d’un client web nouvelle génération. Le monitoring de la majorité des machines CNC derniers modèles n’est pas compliqué : il suffit de connecter le câble réseau au port approprié sur le panneau de commande de la machine-outil et de le configurer pour transférer les données. Dans ce cas vous recevrez non seulement des informations sur l’état de la machine-outil – cycle de travail, temps d’inactivité, signal d’alarme – mais aussi une grande quantité de données relatives au processus de coupe : numéro du programme de commande numérique (CN), coordonnées, vitesse, avance, numéro d’outil, etc., ainsi que de nombreuses variables système, comme la température, la charge sur la tige, le numéro du signal d’alarme.

Les terminaux de monitoring des entrées et des sorties (TES) et les tablettes permettent à l’opérateur de travailler de manière plus efficace : ils sont utilisés pour indiquer les causes d’une inactivité (réglages donnés, manque d’outils, de tâches, de pièces à usiner, etc.), pour la notification (par SMS et par email) aux spécialistes et aux services de production correspondants. Le terminal affiche les informations utiles pour exécuter la tâche : ordre, documentation (cartes d’assemblage et dessins), statut de la machine, nombre de pièces à traiter. Il est également possible d’y connecter un scanner de codes à barres pour enregistrer les opérations de l’opérateur et les opérations technologiques qui déterminent les causes d’une inactivité.

Les données de chaque machine-outil sont transférées sur le serveur et y sont stockées. De nombreux outils permettent aux utilisateurs d’obtenir une vision objective de l’efficacité de la production et de ses faiblesses. Vous disposez d’une sélection de plus de 100 rapports intégrés, sur l'efficacité globale des équipements, les KPI, les causes d’une inactivité, les défauts, etc., y compris les tableaux et les diagrammes de données, ou l’utilisation du générateur des rapports qui produit une analyse à partir de critères présélectionnés.

Tout cela permet d’augmenter l’efficacité de la production jusqu’à 15% en notifiant rapidement aux spécialistes et aux services de production l’inactivité des machines et en les motivant à résoudre le problème dans le plus bref délai, ce qui permet de réduire la durée des inactivités imprévues et d’augmente la culture générale de la production grâce à la transparence du processus technologique.

Voici la liste des propriétés indispensables d’un système de monitoring de machines-outils travaillant en temps réel et de collecte des données technologiques.

L’échange des données avec la communication DNC

Le système de monitoring des machines-outils doit offrir aux utilisateurs des outils optimaux et fiables pour stocker et transférer les programmes de gestion vers les machines CNC. À l’aide du module auxiliaire, vous pouvez créer des répertoires pour stocker les programmes de gestion sur le serveur, associer les fichiers à des pièces et à des machines-outils déterminées, générer des statistiques sur l’utilisation des programmes de gestion et comparer automatiquement le fichier GP utilisé par la machine au fichier GP d’origine stocké sur le serveur. L’opérateur de la machine-outil reçoit un accès à la base de données par l’interface du terminal TES ou à partir d’un périphérique mobile et peut charger rapidement le programme de gestion nécessaire dans le bloc de gestion CNC via le réseau local.

L’échange des données en DNC permet de transférer rapidement les programmes de gestion vers les machines CNC, d’archiver les programmes de gestion avec une différenciation des droits d’accès, de surveiller la correspondance des fichiers et l’historique de leurs modifications, de contrôler l’exécution des programmes de gestion et de comparer le programme de la machine-outil à sa version d’origine stockée dans les archives du serveur. Cela réduit jusqu’à 20% le temps des inactivités liés à l’installation, à la recherche et au transfert des programmes de gestion.

Le contrôle de la production

Souvent, l’entreprise a besoin d’un logiciel pour synchroniser, coordonner, analyser et optimiser la production. Les systèmes MES (systèmes de gestion des processus de production) destinés à effectuer ces tâches offrent généralement une fonctionnalité trop large et leur mise en œuvre exigent trop de temps et de ressources. Les clients ayant besoin d’un module facile et bon marché pour planifier et contrôler la production au niveau de l’atelier peuvent s'appuyer sur la création d’un module "contrôle de la production".

Ce module complémentaire assure la planification et le contrôle de l’exécution du travail au niveau des cartes technologiques et des horaires d’exécution des travaux ; il contient le journal du traitement des pièces, permet de suivre l’exécution des opérations technologiques, d’ajuster et d’approuver les KPI selon la quantité et la qualité des pièces fabriquées, mais aussi de détecter les écarts des performances programmées. Ce module s’adapte facilement aux spécificités des divers secteurs de l’industrie et, si nécessaire, peut être synchronisé au système MES ou à l'ERP.

Le module permet par ailleurs de créer des cartes technologiques et des horaires d’exécution des travaux, les données du module sont utilisées pour calculer l’OEE, contrôler les opérations technologiques, détecter le défaut des pièces et créer des rapports sur les travaux pour le processus de production, ce qui permet d’optimiser les processus technologiques, de déterminer la capacité de production effective, de réduire la valeur de production et d’augmenter son efficacité totale jusqu’à 5%.

Le monitoring des vibrations et le diagnostic

Une autre fonction est destinée au monitoring des vibrations. Le module complémentaire "monitoring des vibrations et le diagnostic" permet d’utiliser les capteurs spéciaux et les dispositifs installés sur la machine CNC pour mesurer les paramètres caractérisant l’état technique des composants mécaniques de la machine, de comparer les valeurs obtenues aux valeurs tolérées et d’adresser une notification à l’utilisateur au cas où les valeurs des paramètres de vibration dépassent les seuils indiqués.

Ce module permet d’effectuer un diagnostic des pièces mécaniques de la machine CNC pour détecter antérieurement des défauts, en garantissant une programmation de la maintenance technique et des travaux de dépannage, la gestion des modes de travail de la machine, la possibilité de débrancher la machine CNC en cas d’urgence et de prévenir toute collision des parties mobiles de la machine. Ceci augmente l’efficacité de l’utilisation des équipements jusqu’à 8% grâce à la réduction des temps d’inactivité liés aux pannes des composants mécaniques.

Le contrôle de l’efficacité énergétique

Les investissements dans la production ne sont pas limités aux coûts d’achat des machines CNC. La consommation de l’énergie par les équipements de production représente aussi des dépenses importantes pour l’entreprise, et les machines-outils continuent de consommer l’électricité même en temps d’inactivité. Le module "contrôle de l’efficacité énergétique" collecte et agrège les données de la dépense d’énergie électrique en fonction des différents modes et états de la machine tout en permettant l’analyse des performances de la qualité du système de l’alimentation électrique et des opérations technologiques du point de vue de leur efficacité énergétique.

Le contrôle ininterrompu de l’efficacité énergétique de chaque machine CNC, le calcul des indicateurs clefs de l’efficacité énergétique et l’affichage des valeurs de la consommation de l’énergie sous forme de tableau ou de graphique permet de réduire les dépenses d’électricité jusqu’à 3% grâce à l’identification des causes essentielles de sa déperdition et à la programmation de la consommation de l’électricité en fonction de son coût réel.

Le monitoring vidéo

Le système de monitoring vidéo est un composant important de la sécurité générale, de la maintenance des équipements et du contrôle de travail du personnel de toute usine moderne. En vous assurant la possibilité de contrôler les actions du personnel de l’entrepôt et des locaux de production, en minimisant la probabilité d’actions erronées, frauduleuses et malveillantes, il vous permet de suivre les causes des problèmes et de défendre vos affaires. Des applications peu coûteuses et facilement évolutives pour le monitoring vidéo ont été créées pour répondre à la spécificité du travail sur les machines-outils équipées de CNC et des situations qui peuvent se passer autour d’elles. Ce module permet d’utiliser des caméras IP en temps réel pour suivre la situation dans l’atelier ou recevoir une vidéo dans un intervalle de temps sélectionné.

Le monitoring vidéo dans un local de production en temps réel et l’accessibilité des vidéos dans des intervalles de temps sélectionnés extraits des archives permettent d’augmenter l’efficacité de l’utilisation des équipements jusqu’à 3% en augmentant la culture de la production et en réduisant le temps de la recherche des causes des problèmes sur les machines-outils.

La connexion d'API pour les systèmes extérieurs

Le système de monitoring des machines est important, même si ce n'est pas l'unique élément de digitalisation. Pour l’intégration avec un ERP, MES, CAD/CAM, PDM et BI vous avez à votre disposition l’interface de programmation appliquée (API) : l'ensemble des méthodes d’accès aux possibilités fonctionnelles et aux données du logiciel.

Les autres fonctions essentielles des systèmes actuels de monitoring vidéo des machines-outils permettent entre autres d’échanger des données avec le logiciel technologique et de production des fabricants tiers, de recevoir des informations sur les ordres et des travaux programmés de MES, mais aussi de transférer des données sur l’état des machines-outils et l’exécution du processus technologique en MES et BI.

Maintenance technique informatisée

Le soutien automatisé de la maintenance technique et des travaux de dépannage permet de réduire le temps du dépannage et d’augmenter la durabilité des équipements de production. Le module "Maintenance technique informatisée" est généralement demandé dans les grandes entreprises et dispose de deux sous-modules : "Distribution" et "Maintenance technique". Le premier est utilisé par les unités de maintenance dans leur travail de maintien de la disponibilité organisationnelle et technique des équipements et pour produire des rapports. Le second maintient les processus de la programmation, la coordination et la gestion des travaux de dépannage et de maintenance, mais aussi le comptage automatique du temps d’exploitation des équipements et la maintenance technique préventive des outils de machines.

"La maintenance technique informatisée" permet de programmer, coordonner et contrôler la maintenance technique et les travaux de dépannage, de gérer la dépense des pièces détachées et des matériaux, de recevoir les informations détaillées sur les rebus, de documenter les opérations de maintenance et de travailler avec les sociétés de maintenance extérieures. Cela augmente le coefficient d’utilisation des équipements jusqu’à 10% grâce à une réduction du temps des inactivités dues aux pannes des équipements, mais aussi grâce à l’optimisation de logistique de l’entreprise.