Les constructeurs de machines sont sous pression pour livrer plus rapidement

Les constructeurs de machines doivent constamment lutter contre les délais. Les équipes d’ingénierie établissent souvent des devis pour de futurs projets tout en finalisant des systèmes déjà planifiés pour la production.

Parallèlement, les ingénieurs doivent évaluer de nouveaux équipements, se coordonner avec les équipes de fabrication, mettre à jour les versions et résoudre les problèmes d’intégration sur des plateformes d’automatisation de plus en plus complexes.

Dans la conception des systèmes de commande de mouvement, même une application relativement simple peut mobiliser de précieuses heures d’ingénierie. La conception de systèmes de préhension sous vide, d’axes de positionnement entraînés par servomoteur ou d’outillages en bout de bras nécessite des calculs, des contrôles de compatibilité et une sélection des composants avant même de pouvoir commencer les achats.

À mesure que les projets d’automatisation deviennent plus modulaires et interconnectés, les outils d’ingénierie numérique deviennent essentiels plutôt que facultatifs.

Pourquoi la conception traditionnelle des systèmes de mouvement ralentit les projets

L’intégration complexe crée des goulets d’étranglement en ingénierie

Contrairement aux robots industriels entièrement intégrés, de nombreux systèmes de commande de mouvement obligent les ingénieurs à assembler des composants interopérables provenant de plusieurs catégories. Les servomoteurs, actionneurs linéaires, variateurs, capteurs, accouplements, dispositifs pneumatiques et équipements de sécurité doivent fonctionner ensemble sans problème de compatibilité.

Une seule modification de conception peut obliger les ingénieurs à reprendre les calculs sur l’ensemble de la chaîne de mouvement. Le problème s’aggrave lorsque plusieurs équipes d’ingénierie travaillent simultanément sur des versions évolutives de la machine.

Les constructeurs industriels qui déploient des systèmes de positionnement avancés associent fréquemment des plateformes de mouvement à des variateurs servo et des équipements de commande de mouvement pour les applications d’emballage, d’assemblage et de manutention.

Les calculs manuels mobilisent toujours un temps précieux

Le dimensionnement des systèmes pneumatiques, le calcul du débit d’air sous vide ou la sélection d’amortisseurs nécessitaient traditionnellement un important travail d’ingénierie manuel. Les ingénieurs s’appuyaient souvent sur des feuilles de calcul, des catalogues et une documentation fournisseur fragmentée.

Les concepteurs expérimentés peuvent effectuer ces tâches avec précision, mais le processus mobilise du temps qui pourrait autrement être consacré à l’innovation ou aux activités de mise en service.

Les plateformes d’ingénierie numérique automatisent désormais bon nombre de ces calculs tout en validant simultanément l’interopérabilité entre les composants.

Les logiciels d’ingénierie combinent de plus en plus la simulation, le dimensionnement et la configuration des composants au sein de flux de conception automatisés et unifiés.

L’ingénierie numérique transforme le développement des systèmes de commande de mouvement

Les outils de simulation réduisent les risques de conception avant la production

Les plateformes modernes de CAO et de simulation permettent aux ingénieurs d’évaluer les contraintes mécaniques, la précision de positionnement, les profils de mouvement et les performances sur l’ensemble du cycle de vie avant la fabrication du matériel physique.

Cette approche réduit les imprévus lors de la mise en service tout en raccourcissant les cycles de prototypage. La simulation aide également les constructeurs de machines à optimiser tôt le dimensionnement des actionneurs et l’efficacité énergétique au cours du développement.

De nombreux fabricants industriels intègrent désormais l’ingénierie pilotée par la simulation dans des stratégies plus vastes de transformation numérique faisant intervenir des architectures d’automates programmables industriels, des réseaux industriels et des diagnostics en périphérie.

La conception modulaire accélère l’intégration et la maintenance

L’ingénierie modulaire est devenue une stratégie essentielle pour réduire la complexité de la conception. Au lieu de créer des ensembles hautement personnalisés pour chaque variante de machine, les fabricants standardisent de plus en plus des sous-systèmes réutilisables.

Cette approche modulaire simplifie la gestion des pièces de rechange, accélère les mises à niveau et réduit les risques d’intégration entre les différentes gammes de produits.

Les plateformes d’automatisation fondées sur des modules de mouvement interchangeables permettent également d’accélérer la maintenance et de faciliter l’évolutivité future, notamment dans les applications d’emballage et de convoyage.

Les plateformes d’ingénierie en ligne raccourcissent les cycles de conception

Les logiciels de dimensionnement des systèmes de mouvement automatisent la sélection des composants

Les fournisseurs de solutions d’automatisation proposent de plus en plus des outils d’ingénierie accessibles depuis un navigateur, qui permettent aux ingénieurs de dimensionner, configurer et valider des systèmes en quelques minutes.

Des plateformes telles que le guide en ligne de dimensionnement et de manutention des systèmes de mouvement électrique de Festo automatisent les calculs pour les axes, les charges utiles, l’accélération, la manutention sous vide et les systèmes pneumatiques, tout en recommandant simultanément des composants compatibles.

Au lieu de rechercher manuellement des produits dans les catalogues, les ingénieurs reçoivent des configurations validées, adaptées aux exigences de l’application et aux objectifs de performance.

Cela réduit considérablement la charge de travail des ingénieurs pendant les phases de devis et de préconception.

Les flux de travail intégrés améliorent l’efficacité des achats

Un avantage souvent négligé des outils d’ingénierie numérique est l’accélération des achats. Une fois qu’une conception validée est générée, les listes de composants, les fichiers CAO et les informations de commande sont immédiatement disponibles.

Cette intégration accélère la transition entre l’ingénierie et les achats tout en réduisant le risque de commander du matériel incompatible.

Les fabricants qui intègrent des architectures d’automatisation avancées associent souvent des flux de travail numériques dédiés au mouvement à des plateformes telles que les systèmes Allen-Bradley ControlLogix pour assurer le contrôle synchronisé des machines et les applications de mouvement coordonné.

Le support technique basé sur la vidéo se développe rapidement

Une autre tendance qui transforme l’ingénierie industrielle est l’essor des contenus de tutoriels techniques. Les démonstrations vidéo aident désormais les ingénieurs à configurer plus efficacement les systèmes de mouvement, les applications de manutention par le vide et l’outillage robotique.

Au lieu de s’appuyer entièrement sur des documents imprimés, les ingénieurs peuvent observer directement auprès de spécialistes des applications des procédures de dimensionnement réelles, des flux de configuration et des exemples de dépannage.

Cette évolution réduit le temps d’intégration des ingénieurs débutants tout en améliorant la standardisation au sein des équipes d’ingénierie réparties sur plusieurs sites.

L’avantage concurrentiel repose désormais sur la rapidité d’ingénierie

Des cycles de conception plus rapides améliorent l’agilité des constructeurs de machines

Les constructeurs de machines subissent une pression croissante pour fournir des systèmes d’automatisation personnalisés dans des délais plus courts. Les outils d’ingénierie numérique soutiennent directement cet objectif en réduisant les phases de conception, de validation et d’approvisionnement.

Les entreprises qui adoptent ces flux de travail bénéficient d’un avantage mesurable en matière de réactivité, notamment dans des secteurs en évolution rapide comme l’emballage, la logistique, la fabrication de batteries et l’automatisation des entrepôts.

Les logiciels d’ingénierie s’intègrent à la pile d’automatisation

Les outils d’ingénierie ne sont plus des utilitaires isolés utilisés occasionnellement lors de la sélection des produits. Ils deviennent des couches intégrées au sein de l’écosystème plus vaste de l’automatisation industrielle.

Les logiciels de dimensionnement, les plateformes de simulation et les outils de configuration se connectent de plus en plus aux environnements de CAO, aux suites de programmation d’automates et aux plateformes de jumeaux numériques.

Alors que les usines poursuivent leur modernisation selon les stratégies de l’Industrie 4.0, l’efficacité de l’ingénierie elle-même devient un indicateur concurrentiel de la production.

L’ingénierie de l’automatisation évolue vers la conception prédictive

La prochaine phase du développement du contrôle des mouvements combinera probablement le dimensionnement assisté par l’IA, la simulation prédictive et des bases de données d’ingénierie connectées au cloud.

Les environnements d’ingénierie de demain pourront recommander automatiquement les composants optimaux en fonction de l’historique des machines, des registres de maintenance, de la consommation d’énergie et des performances opérationnelles de flottes entières d’équipements.

À bien des égards, le flux de travail d’ingénierie lui-même s’automatise.

Pour les constructeurs de machines soumis à une pression constante liée aux délais de livraison, cette transformation pourrait devenir tout aussi importante que les systèmes de mouvement qu’ils conçoivent.

Auteur : Ethan Caldwell | Analyste principal des systèmes de mouvement

Ethan Caldwell possède plus de 11 ans d’expérience dans les domaines du contrôle des mouvements industriels, de l’intégration de servomoteurs et des systèmes d’automatisation d’usine. Son parcours comprend des collaborations d’ingénierie avec des fournisseurs de solutions Rockwell Automation, Siemens, Beckhoff Automation et Festo dans les secteurs de l’emballage, de la manutention et de la fabrication à grande vitesse.