Obtenir les données de la machine via le câble de connexion

Ce transformateur de courant alternatif utilise l'alimentation électrique pour récupérer les données fondamentales de la machine. © Fraunhofer IPA/Photo : Rainer Bez

Une entrée accessible à la production numérique : une équipe de recherche de l'Institut Fraunhofer pour la technologie de la production et l'automatisation IPA a développé un système de surveillance économique et facile à utiliser, qui extrait des données de machines anciennes existantes. Aucune expertise informatique ni connaissance des processus n'est nécessaire.

Ce sont surtout les petites et moyennes entreprises (PME) qui en sont encore au début de la numérisation. C'est la conclusion d'une étude réalisée par des étudiants de l'ESB Business School de l'université de Reutlingen en collaboration avec le Fraunhofer IPA. Entre octobre 2018 et janvier 2019, ils ont interrogé au total 23 entreprises de différents secteurs de la moyenne industrie du Bade-Wurtemberg. Depuis, rien n'a fondamentalement changé à ce sujet.

En effet, beaucoup de machines dans les ateliers mécaniques ou de production sont déjà âgées de plusieurs décennies. Elles remplissent toujours leur fonction de manière fiable, mais ne disposent pas de commandes modernes et ne peuvent pas non plus être connectées entre elles. « L'intérêt pour l'industrie 4.0 est cependant présent », constate Christoph Birenbaum, chef de groupe des systèmes de fabrication léger chez Fraunhofer IPA. Ce qui manque, c'est le budget pour des mesures de digitalisation approfondies et le savoir-faire nécessaire. « Il faut donc une solution économique et facile à utiliser, qui extrait rapidement des données des machines existantes, afin de réduire considérablement les barrières à l'entrée pour la digitalisation. »

Les fonctions de base permettent déjà de nouveaux modèles commerciaux

C'est précisément ce que l'équipe de recherche autour de Birenbaum a développé. Un transducteur de courant alternatif sans contact utilise l'alimentation électrique pour récupérer des données fondamentales sur la machine, les stocke dans un cloud et les affiche sous forme de graphiques simples, compréhensibles, réduits aux fonctions minimales, dans une application. On peut d'abord en déduire si une machine fonctionne sans problème. Des courbes de tendance indiquent également quelles forces agissent pendant que la machine travaille une pièce.

De plus, après une courte phase d'apprentissage, le système offre la possibilité de réaliser une surveillance simple du processus et de détecter si, par exemple, les outils de coupe sont neufs, légèrement usés ou usés. Jusqu'à présent, de nombreux opérateurs de machines se fiaient à leur ouïe ou à d'autres expériences pour répondre à cette question. Désormais, l'application leur indique quand il est temps de remplacer des pièces d'usure telles que des forets, des fraises ou des lames de scie. « De telles fonctions de base suffisent déjà pour développer de nouveaux modèles commerciaux et permettre aux PME une première entrée simple dans la digitalisation », explique Birenbaum. Les fabricants de machines-outils pourraient ainsi devenir des prestataires de services et proposer à leurs clients une maintenance prédictive. »

Aucun savoir-faire spécialisé requis

Contrairement aux solutions de retrofit existantes, l'approche de Birenbaum et de son équipe ne nécessite ni compétences en informatique ni connaissances des processus. Et le système de surveillance, avec son logiciel et son interface utilisateur simple, sera également peu coûteux. Le chercheur estime qu'il pourrait un jour être disponible pour environ 150 euros.

Pour l'instant, le système de surveillance en retrofit n'existe encore qu'en tant que prototype. Il est actuellement en cours de développement dans le cadre d'un projet en partenariat. La logiciel est notamment complété par des éléments d'intelligence artificielle.