Système de mesure moderne intégré dans une ancienne structure de bâtiment

Puisque l'ancienne salle de mesure sert désormais d'entrée pour la nouvelle installation, la différence de hauteur d'une demi-étage entre les deux parties du bâtiment doit également être franchie de manière accessible. À cette fin, un monte-charge hydraulique a été installé. Source : Nerling Systemräume GmbH

La nouvelle installation de salle de mesure se compose d'une salle de mesure de classe 2, d'une salle de mesure de classe 3 pour la métrologie tridimensionnelle et d'un laboratoire d'essais de matériaux. Elles ont été conçues de manière à mettre en valeur les machines de mesure. La gestion intelligente de l'éclairage via le système DALI intégré renforce cet effet. Source : Nerling Systemräume GmbH

Puisque Bühler attachait une grande importance à une conception transparente des espaces, Nerling a utilisé des murs entièrement en verre de sol à plafond dans les salles de mesure, d'une hauteur de 2,60 m, qui ont été utilisées pour la première fois dans cette configuration. Ils permettent aux visiteurs d'avoir une vue sans restriction dans les salles de mesure. Source : Nerling Systemräume GmbH

Pour l'inspection et l'étalonnage de pièces de précision et d'instruments de mesure, des mesures de haute précision sont nécessaires. Celles-ci ont été effectuées sur le site de recherche de Bühler Motor GmbH, qui fabrique des solutions d'entraînement mechatroniques pour l'automobile, l'industrie ainsi que le secteur médical, dans des locaux obsolètes. Afin de pouvoir répondre aux exigences élevées de manière encore plus précise et avec une reproductibilité fiable à l'avenir, l'entreprise a installé un système moderne de salle de mesure modulable, permettant dans des pièces séparées des mesures des classes de qualité 2, 3 et 4. Pour réaliser ce projet malgré la situation des pièces dans une façade extérieure et une isolation des années 1980, Nerling Systemräume GmbH a intégré une paroi système agissant comme isolant, créant ainsi les conditions de base pour un climat intérieur uniforme. Étant donné que le design et la transparence des nouvelles salles jouaient également un rôle crucial pour Bühler, des murs et portes en verre allant jusqu'au sol ont été intégrés, offrant aux visiteurs une vue sans obstacle dans les salles de mesure.

« L’un des plus grands problèmes de notre ancienne salle de mesure sur le site de Nuremberg était le manque d’espace », explique Rainer Osterloh, responsable qualité métrologie chez Bühler Motor et responsable du projet pour le nouveau système de salle de mesure. « Il n’y avait également aucune division selon les classes de précision et la zone de bureau était directement intégrée. » Comme la précision et la reproductibilité des valeurs de mesure augmentent constamment lors de la fabrication de solutions d’entraînement, Bühler Motor a confié à Nerling Systemräume GmbH la réalisation d’un système spacieux : « Il fallait aménager une salle de mesure fine de classe 2, où par exemple, des roulements à billes peuvent être testés et des appareils de mesure calibrés, ainsi qu’une salle de mesure de classe 3 pour la technique de mesure à 3 coordonnées, et un laboratoire de test selon la classe 4, où l’on peut examiner la dureté, l’épaisseur de couche et la force de traction/compression sur différents matériaux », explique Olaf Nerling, directeur général de Nerling Systemräume. De plus, il était prévu d’avoir un coin de réunion ainsi qu’une zone de bureau séparée plus grande pour la gestion de la qualité. Bühler Motor a spécifié l’espace nécessaire pour chaque machine ainsi que leur attribution à la salle de mesure fine ou standard en fonction de leur sensibilité. Sur cette base, Nerling Systemräume a élaboré un plan d’étage pour la surface disponible de 36 m de longueur sur 11,40 m de largeur.

Le concept d’isolation garantit un climat uniforme malgré une orientation défavorable de la pièce

La difficulté du projet résidait dans la réalisation des classes de qualité requises dans la structure existante datant des années 1980. Étant donné que l’isolation du bâtiment correspondait aux normes de l’époque, Nerling a intégré une paroi système agissant comme isolant devant le mur du bâtiment lui-même. Sans cette mesure, le froid pénétrerait dans la pièce en hiver et, en été, l’ensoleillement aurait chauffé l’air, ce qui aurait entraîné des problèmes avec la climatisation : « Il est généralement très défavorable pour une salle de mesure d’être placée sur la façade extérieure, car par exemple, l’ensoleillement direct suffit à perturber considérablement le climat de la salle », explique Nerling. Comme une occultation extérieure ne peut que limiter partiellement ce problème, des coins où les conditions diffèrent du reste de la pièce se seraient formés. La climatisation n’aurait pas non plus pu compenser cette différence, car elle ne peut réguler qu’en fonction d’une valeur : « Si la température X est présente dans la pièce, on souffle de l’air à température Y et on essaie de répartir uniformément le volume d’air pour atteindre les conditions souhaitées », explique Nerling. « Cependant, de telles différences de température dans les coins ne peuvent pas être compensées. » Grâce à l’installation de la paroi isolante, les conditions nécessaires sont désormais réunies pour créer un environnement uniforme à l’aide de la climatisation.

De plus, l’espace entre le mur extérieur et la paroi système peut être utilisé comme zone technique pour des sources de bruit ou de chaleur telles que petites pompes, PC et armoires de commande : « Dans le couloir étroit, toutes les interfaces pour l’électricité, l’air et la climatisation sont regroupées », précise Osterloh. « Les travaux de maintenance et d’entretien peuvent également y être effectués, ce qui évite aux techniciens d’entrer dans la salle de mesure fine. » Ainsi, il y a moins de perturbations et la classe de qualité 2 peut être maintenue de manière fiable.

Adaptation simple de la charge en climatisation grâce à des unités individuelles

Une autre difficulté était que la hauteur du plafond brut n’était que de 3,35 m, alors que la hauteur souhaitée dans la salle de mesure était de 2,85 m. Nerling Systemräume a donc installé directement dans le plafond suspendu des unités individuelles, permettant de réduire les pertes de charge et de circulation d’air grâce à de courtes voies d’air. De plus, cette structure modulaire permet une extension ultérieure sans difficulté. « En général, la climatisation consiste à installer une unité centrale, et seuls les conduits d’air sont intégrés dans le plafond », explique Nerling. « Lors d’une extension, tout le système de conduits doit également être modifié. » De plus, avec le système actuel chez Bühler Motor, la pièce peut être agrandie ou adaptée à des charges plus élevées en ajoutant deux unités supplémentaires dans le plafond. Cela permet également un fonctionnement économe en énergie.

Étant donné que l’ancienne salle de mesure sert désormais d’entrée pour la nouvelle installation, la différence de hauteur d’une demi-étage entre les deux parties du bâtiment a également dû être franchie sans obstacle. Une plateforme hydraulique avec une capacité utile d’une tonne a été installée, ce qui a également posé des difficultés lors de son montage en raison de la hauteur de la pièce.

Des murs transparents permettent aux visiteurs de voir dans les salles de mesure

Outre la structure du bâtiment et la situation des pièces, la conception a également été un point important : « Nous sommes un site de développement et de recherche, des clients renommés de l’automobile et du secteur médical y circulent », indique le responsable du projet Osterloh. « C’est pourquoi une conception attrayante et surtout transparente des salles avec une forte proportion de verre était essentielle pour nous. Nous voulions pouvoir présenter l’un des plus beaux laboratoires de mesure d’Allemagne. » Comme élément de design clé, Nerling Systemräume a utilisé des murs en verre pleine hauteur de 2,60 m de haut, une première en leur genre. Ils offrent aux visiteurs une vue sans restriction dans les salles de mesure, sans qu’il soit nécessaire d’y entrer. La statique de tels murs est généralement difficile, mais leur installation n’a été possible que grâce à l’utilisation de verre de sécurité feuilleté, et ces murs ne doivent pas supporter de charges de plafond chez Bühler Motor. De plus, les portes ont été équipées d’un moteur électrique permettant leur ouverture et fermeture automatiques, évitant ainsi tout dommage.

Maintenance à distance complète via commande PLC

Étant donné que le système comprend de nombreuses pièces avec des exigences élevées non seulement en termes de stabilité de température mais aussi de contrôle de l’humidité, une régulation sophistiquée et individuelle était nécessaire. Nerling Systemräume utilise ici une commande PLC centrale, entièrement programmable. Dans le cadre de la maintenance à distance par le constructeur de la salle de mesure, un accès complet à tous les systèmes est possible. « Contrairement à ce concept global, une régulation séparée classique ne permettrait une maintenance à distance que pour l’installation principale », explique Nerling. « Grâce à un écran couleur de 15 pouces intégré dans un mur à un endroit central du système, tous les paramètres peuvent être affichés, et les employés peuvent vérifier en un coup d’œil, par exemple, la température dans une pièce quelconque ou si l’éclairage est allumé. »

Le système de salle de mesure de Bühler Motor à Nuremberg est en service depuis août 2011. « Nous sommes très satisfaits, tant sur le plan technique que du point de vue du design », confirme Osterloh. « Nos valeurs de mesure de température sont très bonnes, et la salle de mesure fine atteint même la classe 1 dans un état calme. » L’ensemble du système est également quasi sans courant d’air et très silencieux, et l’éclairage est optimal : « Nous considérons cette installation comme un investissement à long terme et, compte tenu des valeurs obtenues jusqu’à présent, nous sommes convaincus d’être bien préparés pour l’avenir avec cette installation », conclut le responsable du projet.