Technique de serrage et de préhension :

produire avec plus d'efficacité

  • par Schunk
  • 27 avril 2012
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  • Le boîtier de valves de Schunk réduit la consommation d'air comprimé et raccourcit les temps de cycle.
    Le boîtier de valves de Schunk réduit la consommation d'air comprimé et raccourcit les temps de cycle.
  • Chaque seconde compte dans le montage de petites pièces. Des systèmes de préhension performants permettent d'augmenter considérablement la productivité.
    Chaque seconde compte dans le montage de petites pièces. Des systèmes de préhension performants permettent d'augmenter considérablement la productivité.
  • Le mandrin expansible hydraulique Tendo E transmet des couples de rotation jusqu'à 900 Nm dans des conditions optimales.
    Le mandrin expansible hydraulique Tendo E transmet des couples de rotation jusqu'à 900 Nm dans des conditions optimales.

Pour exploiter tous les potentiels offerts par une fabrication et une production moderne, il faut prendre en compte tous les facteurs dans leur globalité. L'exemple des moyens de serrage et systèmes de préhension modernes montre bien la multiplicité des possibilités offertes.
Depuis quelques années, la performance énergétique est sur toutes les lèvres. L'augmentation des prix de l'énergie, l'importance croissante de l'environnement dans les consciences et les orientations politiques, ont été des éléments déclencheurs pour les entreprises afin de mettre la consommation d'énergie des installations et équipements au centre de la communication. Cependant la performance énergétique n'est pas le seul enjeu. La performance en termes de temps et en termes de coûts sont des aspects également importants. Ce n'est qu'en considérant tous les facteurs dans leur globalité qu'on peut exploiter tous les potentiels offerts par une fabrication et une production moderne. L'exemple des moyens de serrage et systèmes de préhension modernes montre la multiplicité des possibilités. L'efficience est un des moteurs centraux en économie. En tant que rapport entre ce que nous avons fait pour réaliser une prestation et ce que nous avons dépensé pour la réaliser, elle exprime la rentabilité au sens classique du terme. La norme DIN EN ISO 9000:2000 définit l'efficience comme le " rapport entre le résultat visé et les moyens mis en œuvre pour y parvenir ". L'objectif de quasi toutes les entreprises économiques est de réaliser un bénéfice défini avec le moins de dépenses possibles ou le plus grand bénéfice possible avec des dépenses définies. La rentabilité est assurée quand le rapport du bénéfice aux dépenses est égal ou supérieur à 1.

Coûts, temps et énergie
Projetées sur la fabrication et la production, les performances s'établissent sur trois niveaux, à savoir la performance en termes de coûts, la performance en termes de temps et la performance énergétique. Une solution ne devient alors rentable que si un aspect des performances ne prend pas plus d'importance au détriment des deux autres aspects. Une installation particulièrement performante en termes d'énergie ne peut donc devenir une réussite économique que si les coûts liés à l'acquisition et à l'exploitation courante n'augmentent pas de manière disproportionnée. Il en va de même pour une installation performante en termes de temps. Ainsi, la réduction des temps de cycle ne peut être rentable que si le gain de temps n'est pas acquis au prix d'un accroissement disproportionné des coûts. Un problème similaire survient dans le cas de mesures choisies au bénéfice des performances de temps et de coûts, mais au prix de la consommation d'énergie et, par conséquent, au prix de l'environnement. Tant que nous croyions que les ressources naturelles et l'énergie étaient des denrées inépuisables, il n'y avait guère d'intérêt à économiser l'énergie. C'est ainsi qu'il a été par exemple longtemps possible aux Etats-Unis de vendre des automobiles présentant des consommations astronomiques. Entre temps, la prise de conscience concernant l'environnement a changé presque partout dans le monde. Les législateurs du monde entier, en surtaxant l'énergie et en subventionnant les solutions énergétiquement performantes, sont garants d'une augmentation des coûts pour les entreprises dont les produits polluent l'environnement et, à contrario, d'une baisse des coûts pour les entreprises dont les produits respectent l'environnement. Il en résulte comme conséquence que les technologies respectant l'environnement connaissent une demande bien plus forte aujourd'hui qu'il y a dix ans. On observe la même tendance avec l'augmentation des prix de l'énergie qui, en définitive, permet d'empêcher le gaspillage des ressources.

Efficience : pivot et centre de la rentabilité
Depuis toujours, l'efficience, c'est-à-dire la capacité de rendement des biens d'investissement, est le critère décisif pour leur réussite sur le marché. Le vieil adage commercial, " le bénéfice réside dans le prix d'achat " est encore valable aujourd'hui. Plus l'incidence sur le marché est importante et plus les frais occasionnés sont faibles, plus grande sera la rentabilité et plus le produit sera séduisant pour le client. Alors qu'auparavant, le prix d'achat proprement dit était le premier critère intervenant dans la décision d'achat, on prend en compte aujourd'hui plus que jamais le coût global d'un produit tout au long de sa durée d'utilisation (Total Cost of Ownership ou coût total de possession). Vus sous l'angle de la performance au niveau des coûts, les produits intéressants sont surtout ceux qui, à prix égal, offrent des rendements nettement améliorés, qui sont plus économiques, ont une durée de vie plus longue, permettent une plus grande flexibilité ou encore demandent une maintenance réduite au minimum. Citons à titre d'exemple actuel le mandrin expansible hydraulique TENDO E compact. Son prix se situe nettement en dessous de celui du mandrin expansible hydraulique traditionnel. Pourtant, en serrage dans des conditions optimales, il est capable avec un diamètre de 20 mm de transmettre des couples allant jusqu'à 900 Nm, valeur inégalée par les autres mandrins expansibles hydrauliques sur le marché.

L'efficacité permet une productivité plus grande
Un deuxième critère essentiel est constitué par la performance en termes d'efficacité. En fabrication et en production, elle peut être atteinte à deux niveaux : d'une part en réduisant les plages horaires d'utilisation du parc machines, autrement dit, l'usinage, le montage ou l'équipement doivent prendre moins de temps. D'autre part, en réduisant les temps improductifs, c'est-à-dire en raccourcissant notamment les temps de montage et de mise au point ainsi que les temps morts. Un des instruments les plus efficaces parmi les outils de serrage est le système de bridage au point zéro, comme le VERO-S de Schunk. Ce système permet de réduire de presque 90 % les temps de mise au point, durant lesquels la machine est immobilisée. En effet, les pièces sont montées en parallèle à l'extérieur de la machine, avant d'être mises en place en quelques secondes à l'aide du système de bridage au point zéro avec la plus grande précision. La productivité augment et les temps d'arrêt machine diminuent aussi bien pour les grandes series que pour les pièces unitaires. Les systèmes de bridage au point zéro ont donc bien gagné leur réputation de redoutables "optimisateur de temps de montage". Il est relativement facile de déterminer quel potentiel de productivité réside dans un système de bridage au point zéro pour sa propre entreprise. En règle générale : plus le temps de montage d'une machine est long et plus rapidement l'investissement s'amortira. Des exemples de fabrication de pièces uniques et de petites séries montrent le potentiel. Si une machine doit rester arrêtée durant 20 minutes pour être préparée avant d'usiner la pièce durant 10 minutes, un système de bridage au point zéro pourra raccourcir la durée de fabrication dans la machine de presque 66 %. Autrement dit : trois fois plus de pièces peuvent être usinées sur cette même machine - Le potentiel de productivité est par conséquent énorme. Schunk n'en reste pas là avec son VERO-S : pour un niveau de prix comparable à celui des systèmes traditionnels de bridage au point zéro, VERO-S développe une force de traction allant jusqu'à 40 000 N. En outre, toutes les parties fonctionnelles sont réalisées en acier spécial trempé et résistent donc parfaitement à la corrosion.

Faire baisser les coûts et augmenter le rendement
Enfin, le troisième critère déterminant est la performance énergétique. L'augmentation du prix de l'énergie, les exigences légales et les nécessités de protection de l'environnement font de la performance énergétique aujourd'hui un important critère de compétitivité. Cependant, les résultats obtenus à l'aide de modules énergétiquement performants vont en partie bien au-delà du simple aspect de la consommation d'énergie. Ainsi, par exemple, les systèmes de préhension pneumatiques de Schunk avec leurs micro-valves intégrées permettent de faire des économies significatives. En effet, ils réduisent considérablement la consommation d'air et d'énergie, tout en assurant des cadences élevées. Plus l'actionneur est petit, plus son rendement est important. Dans la manipulation et le montage des petites pièces par exemple, les micro-valves peuvent diviser les cadences par deux. Ce qui paraît phénoménal, est cependant simple à expliquer : les valves pneumatiques commandées électriquement sont maintenant si miniaturisées qu'elles peuvent être placées directement à l'entrée de l'actionneur. Alors que jusqu'ici, l'air comprimé présent dans la conduite d'entrée était perdu à chaque purge, avec une micro-vanne il suffit de ne remplir que la chambre du piston avec l'air comprimé pour chaque cycle, et non la conduite complète sans micro-vanne. On obtient une réduction de la consommation d'air qui atteint dans de nombreux cas 90 %, tout en accélérant la réponse des actionneurs.

Label Blue Sigma : globalement plus performant
Avec Blue Sigma, Schunk définit dorénavant une nouvelle référence. Les produits et solutions marqués du label Blue Sigma préservent les ressources, économisent l'énergie et promettent un gain de temps et d'argent. " L'amélioration des performances se joue à plusieurs niveaux étroitement imbriqués de manière à générer une performance globale ", déclare Matthias Poguntke, chef de la gestion des produits et portefeuilles de serrage technique et systèmes de préhension chez Schunk en Allemagne. " Notre objectif est d'interconnecter judicieusement tous les facteurs concernés ", poursuit Matthias Poguntke. Il s'étend de l'efficience avec le mandrin expansible hydraulique Tendo-E compact à la performance énergétique des micro-valves en passant par l'efficacité avec le système de serrage au point zéro Vero-S. L'objectif de l'entreprise familiale se résume à ceci : Blue Sigma doit signaler à l'utilisateur qu'il est plus rentable de considérer la performance dans sa globalité plutôt que de la limiter au seul facteur de l'énergie.

Alain DieulLa mission de PEI est de fournir à ses lecteurs des informations sur les nouveaux produits et services liés au secteur de l'industrie et qui sont disponibles sur le marché français. 

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