Conversion aiguille-fil selon les règles de l'art
Balta est le plus grand fabricant de revêtements de sol textiles en Europe. L'usine de tissage de Waregem n'est pas la seule du groupe, mais elle est la seule à disposer d'un département d'extrusion pour la fabrication du fil. Un compromis parfait, à condition que les lignes d'extrusion puissent fonctionner de manière fiable. Grâce à la conversion réalisée par ATS, ce bon fonctionnement est à nouveau assuré pour les années à venir.
Connaissez-vous l'expression "chaîne et trame" ? Il s'agit d'un terme de tissage pour dire que quelque chose se produit très souvent. Cette chose va toujours de pair, comme les fils de chaîne et les fils de trame d'une étoffe tissée. Quiconque se promène dans la production de Balta Home (qui fait partie de Victoria Plc) le comprend immédiatement en observant l'interaction synchrone entre ces milliers de fils et les bobines qui tournent. Aujourd'hui, Rik Pappijn, directeur de l'usine, nous emmène encore plus loin dans la production. Juste derrière les 60 métiers à tisser, le fil est extrudé à partir du polypropylène par Balta elle-même. "Un processus qui implique beaucoup de savoir-faire pour conférer à nos produits des propriétés spécifiques. Le sel et le poivre de nos recettes, en quelque sorte. Pensez à la résistance aux UV pour un usage extérieur, mais aussi à quelque chose d'aussi simple que de garantir qu'une moquette repose bien à plat. Grâce aux connaissances et à la technologie, nous faisons vraiment la différence".
Les extrudeuses font fonctionner les métiers à tisser
Ce n'est pas un hasard si le service d'extrusion se trouve juste à côté des métiers à tisser. "Si le fil ne nous convient pas, nous en sommes immédiatement informés. Il faut savoir encaisser les coups quand on est en cuisine", s'amuse Wim Waelkens, responsable de la production chez Balta. "Nous traitons chaque année plus de 150 qualités différentes, ce qui représente 220 000 km de fil, que nous tissons nous-mêmes ou que nous envoyons à notre usine de tissage en Turquie. Plus épais, plus fin, plus rond ou plus rugueux, le moindre écart est immédiatement repéré. Et c'est aussi ce qui fait la qualité des tapis que vous livrez". Lors de la création de son propre département d'extrusion en 1999, la livraison d'un métier à tisser prenait une semaine. "Lorsque deux collègues et moi-même avons commencé, il s'agissait encore d'une pièce vide", souligne M. Waelkens. "Il manquait même un mur, alors que l'extrusion n'est desservie que par des conditions constantes. Idéalement, nous fonctionnons en continu entre les deux périodes de vacances (mi-juillet et fin décembre)". Aujourd'hui, ce même bras de tissage a été produit à des intervalles d'une demi-heure. Balta produit ainsi 2,4 millions de m² de tapis par mois. Chaque jour, 70 000 tapis partent pour des clients dans 119 pays.
Aide d'Hawaï
Il n'est pas surprenant qu'un fonctionnement constant et fiable ait été en tête de la liste des priorités. Cependant, l'âge des installations d'origine a commencé à peser. "Trop de pannes, trop de problèmes pour obtenir des pièces de rechange, trop de difficultés de démarrage et la perte des connaissances du fabricant d'origine", ajoute M. Waelkens. "Je me souviens encore qu'au cours d'une mise en service, toute la programmation a soudainement disparu. Ma dernière bouée de sauvetage était le numéro de téléphone portable d'un ingénieur qui avait travaillé ici pour le fabricant des extrudeuses. Il est aujourd'hui à la retraite. Mais il m'a quand même rappelé de son hamac à Hawaï et a pu m'expliquer comment réinitialiser les paramètres. Il s'agissait d'un vieux programme, mais cela a suffi pour relancer la production. Sauvé, mais à temps. Nous ne voulions pas que cela se reproduise à l'avenir.
Une liste de souhaits traduite en termes de pilotage et de visualisation
Les trois lignes d'extrusion seront donc adaptées à l'état actuel de la technique. "L'achat de nouvelles machines nous aurait obligés à renoncer à une trop grande partie de nos propres modifications et de notre savoir-faire pour obtenir une autre ligne adaptée à notre production", explique M. Pappijn. "Mais ATS a voulu relever le défi. Et avec la mise à jour des entraînements de la ligne d'extrusion quelques années plus tôt, ils avaient déjà prouvé qu'ils étaient un partenaire compétent dans ce type de processus. Nous voulions passer d'une commande à boîte noire à une ligne offrant davantage de possibilités de personnalisation, de communication et de diagnostic. ATS a traduit cette liste de souhaits en une commande PLC Siemens entièrement nouvelle (1516F-3PN/DP) et en une visualisation correspondante dans WinCC".
Pas de marge
Le projet a été divisé en trois parties, c'est-à-dire ligne par ligne. ATS a non seulement signé la programmation, la visualisation et la communication , mais a également livré de nouvelles armoires, un nouveau câblage pour l'entraînement principal de la ligne (entraînements S120, 100 kW au total), un nouveau motoréducteur pour la pompe de fusion et un nouveau moteur à réluctance pour le rouleau du fibrilateur. Les entraînements précédemment convertis par ATS (G120 de 132 kW) ont été récupérés. Le timing pour tout cela ? Trois semaines : d'abord la conversion électrique, puis les tests IO et enfin les essais de fonctionnement. Waelkens : "Au cours de la quatrième semaine, tout doit fonctionner parfaitement dès la première seconde : à la bonne qualité et à la bonne vitesse. Il n'y a pas d'autre choix. Il n'y a pas de marge." Il y a trois ans, c'était le tour de la première ligne. Au printemps dernier, c'est au tour de la ligne 2 de faire peau neuve. "Pas de copier-coller", explique le chef de projet Tom Bracke, de la BU Automation d'ATS. Nous avons cherché à améliorer les choses. Par exemple, les armoires sont maintenant complètement fermées et refroidies à l'eau avec des conduits d'air jusqu'au fond, de sorte que les composants électriques ne sont plus gênés par les hausses de température ou la poussière. Un facteur important dans cet environnement.
Contrôleur de température d'intégration
Cependant, la principale innovation concerne l'ajout d'un nouveau régulateur de température de Gefran. "Il sert à contrôler les résistances qui chauffent le polypropylène. Dans la première ligne, cela se fait par impulsions, mais le contrôle n'est pas suffisant. Par conséquent, les paramètres et donc la qualité ne peuvent pas être réglés avec suffisamment de précision. Les modules de haute technologie de Gefran changent cette situation dans la deuxième ligne". Plus précisément, il s'agit du contrôleur de puissance GFX4, un choix populaire dans les processus d'extrusion. "Ce module compact mais puissant nous convient parfaitement", déclare Koen Vermeren, directeur général de Gefran Benelux. "Pour cette application, ses capacités de diagnostic et de communication ont été des atouts particulièrement importants. Cela permet, par exemple, d'activer et de désactiver la ligne de manière extrêmement contrôlée. En outre, le module enregistre également la consommation d'énergie, un point essentiel pour Balta".
Poursuivre la réflexion
Grâce au logiciel écrit par ATS, le remplacement d'un tel contrôleur de puissance GFX4 peut être effectué de manière plug-and-play. En effet, la configuration des paramètres est sécurisée dans le système global. Mais ATS ne serait pas ATS si elle ne voyait pas déjà de nouvelles possibilités d'amélioration avec la préparation de la ligne 3. Bracke : "Aujourd'hui, la communication des contrôleurs Gefran se fait via Profinet (maître) et Modbus RTU (esclaves). En les faisant fonctionner entièrement via Modbus TCP, nous gagnerions encore quelques pour cent en temps de réponse et un seul type de composant serait nécessaire. En outre, ce meilleur contrôle nous permettrait de nous passer d'un codeur. Un composant en moins, ce qui permet de gagner de l'espace dans l'armoire et de réduire les risques de dysfonctionnement, car un codeur est de toute façon sensible à la poussière et aux déséquilibres. Néanmoins, les résultats en valent déjà largement la peine. Lors du démarrage impeccable en mars, la ligne convertie a pu immédiatement enregistrer un rendement supérieur de 20 %. "Ce n'est plus une boîte noire. Même si ATS cessait d'exister demain, tout continuerait à fonctionner parfaitement grâce au logiciel libre. Et grâce à l'échange de données via OPC-UA, la surveillance peut se faire à distance."
Très satisfait
Mais surtout, la conversion a permis de réduire considérablement les temps d'arrêt. "L'ATS peut vraiment être fière de son organisation. Mes talents techniques se limitent à brancher une lampe. Je ne suis appelé sur un projet que lorsqu'il ne fonctionne pas comme il le devrait. Avec ATS, cela n'a jamais été nécessaire. Quand on voit le chaos que provoquent déjà les petits projets parce que les entrepreneurs ne respectent pas les accords ou les règles de sécurité, je ne peux qu'être très positif quant à la manière dont ATS gère les choses. Au cours de la première semaine, dix employés étaient toujours présents de 6h à 22h. La communication se faisait en néerlandais. Au cours de la quatrième semaine, ils étaient toujours prêts à intervenir en cas de besoin. Ce service facilite grandement les choses", conclut M. Pappijn.
