Les entrepôts automatisés, plaque tournante de la production

Un système de stockage pour tôles STOPA COMPACT II automatique constitue la base d’une usine de tôles innovante chez BINDER, spécialiste des chambres de simulation. L’objectif est d’automatiser au maximum l’ensemble du stockage, qui fait office de centre logistique interne. L’exploitant bénéficie notamment de processus reproductibles, d’une qualité de fabrication élevée et de nuits de travail sans personnel.

Thomas Luippold, directeur de la COMPETENCE FACTORY de la société BINDER GmbH, fondée en 1983 à Tuttlingen, a développé avec son équipe le concept d’une fabrication automatique de tôles tournée vers l’avenir. « Le système de stockage pour tôles sert de plaque tournante à notre production. Afin de relier toutes les étapes du processus, nous prévoyons de connecter toutes les machines d’usinage à l’entrepôt. Nous prévoyons donc également d’investir dans des systèmes de transport autonomes, car ils sont parfaitement adaptés aux processus sans intervention humaine. En termes de production, il s’agit de garantir la reproductibilité des processus et une qualité élevée et constante. Par ailleurs, nous souhaitons réduire au minimum le problème du manque de main-d’œuvre qualifiée. »

Selon BINDER, qui se présente comme le plus grand spécialiste mondial des chambres de simulation permettant aux laboratoires de reproduire des conditions environnementales biologiques, chimiques et physiques, une automatisation complète est indispensable. Et ce, quelle que soit la taille des lots. Afin de répondre aux exigences de qualité que l’entreprise s’est fixées, le développement et la fabrication sont réalisés exclusivement en Allemagne. Le choix s’est porté sur l’entrepôt automatisé de 49 mètres de long, 5,5 mètres de large et 7 mètres de haut de la société STOPA Anlagenbau GmbH, basée à Achern-Gamshurst, car il a su convaincre par ses performances, sa fiabilité et sa rentabilité. Depuis que le système, qui fonctionne en trois équipes et dispose de 696 emplacements de stockage, fait office de centre logistique interne, il alimente automatiquement presque toutes les machines d’usinage. Seuls les transports manuels vers les presses plieuses font encore exception, mais l’exploitant prévoit de les automatiser également.

L’entrepôt automatisé dispose d’une gestion énergétique bien pensée. Sa consommation économique repose par exemple sur une forte réduction du poids du transstockeur, grâce à deux moteurs d’entraînement plus performants et plus légers ainsi qu’à une traverse plus compacte. De plus, l’énergie d’entraînement générée lors du freinage et de la descente peut être réutilisée en alimentant directement un autre entraînement en tant qu’énergie motrice. Frank Heilemann, responsable des services techniques et chef de projet pour le STOPA COMPACT II, apprécie ces avantages. « Nous utilisons également la réinjection optionnelle de l’énergie générée dans le réseau d’alimentation, qui serait autrement perdue sous forme de chaleur. D’autant plus que nous avons investi dans un bâtiment ultramoderne, avec pour objectif que l’usine soit autonome en énergie. »

Capacité de traitement élevée

Le système de stockage automatique pour tôles STOPA COMPACT II fait office de centre logistique interne chez BINDER.

Une table élévatrice à ciseaux frontale, équipée de tampons de dépose, de butées enfichables pour un coin de coordonnées, d’un dispositif de blocage pneumatique des palettes et d’une barrière photo-électrique pour surveiller la hauteur de chargement maximale, sert de station d’entrée et de sortie des marchandises et de point de départ des processus automatiques. Grâce à un dispositif de pesage breveté intégré dans la traverse de charge du transstockeur, BINDER bénéficie d’une grande transparence en ce qui concerne les matériaux stockés. Lars Hoffmann, responsable du centre de transformation des tôles, mise sur la possibilité d’accélération variable du transstockeur. « Pour les tôles laminées et entièrement galvanisées, nous réglons les valeurs individuellement afin d’éviter tout glissement. Lorsque le matériau ne glisse pas ou que le transstockeur n’est pas chargé, nous accélérons à la vitesse maximale. Il en résulte une plus grande sécurité des processus et des temps de cycle optimisés. »

Équipé pour des hauteurs de chargement de 90 et 275 millimètres, le transstockeur atteint des vitesses de 150 mètres par minute en déplacement, 23 mètres en levage et 20 mètres en traction. Afin d’éviter toute collision avec les matériaux stockés, il est équipé d’un contrôle automatique de la hauteur de chargement qui vérifie les emplacements situés au-dessus et en dessous de l’emplacement de stockage sélectionné. De plus, le transstockeur fonctionne avec un contrôle des contours qui surveille la position correcte du paquet de tôles sur la palette lors des retournements. Deux tables élévatrices à ciseaux longitudinales font office de stations de sortie des marchandises. Toutes deux sont équipées de deux supports de dépose fixes et de barrières photo-électriques pour contrôler la hauteur de chargement maximale. À cela s’ajoutent des chaînes porte-câbles d’une longueur maximale de 14 mètres, posées dans des canaux sous le plancher. Les couvercles vissables des canaux peuvent être franchis par des chariots élévateurs d’une capacité de charge maximale de trois tonnes.

D’autres tables élévatrices à ciseaux disposées longitudinalement alimentent les poinçonneuses à l’aide de dispositifs de manutention automatiques. Les tables élévatrices à ciseaux utilisées comme chariots de chargement sont équipées, selon les besoins, d’une fonction de détection de la dernière tôle, d’un codeur rotatif pour le dépôt positionné ou de dispositifs à aimants d’écartement. Le chariot de déchargement est équipé d’une barrière photo-électrique pour surveiller la hauteur de chargement maximale et d’un codeur rotatif. L’opérateur stocke les pièces découpées dans l’entrepôt jusqu’à ce qu’un processus suivant soit prêt et qu’un chariot de transport les décharge automatiquement. Pour connecter directement une cellule de pliage au système, STOPA a installé une fonction d’échange en tandem.

Un API logiciel en temps réel intégré dans un PC industriel commande les composants de l’installation. L’API communique avec le module TRUMPF TruTops Fab Module Storage, qui affiche les stocks de matériaux et contrôle le flux de matériaux. M. Hoffmann souligne la grande variété de types de tôles de grand, moyen et petit format que BINDER stocke dans ce système à utilisation optimale de l’espace. « Nous utilisons exclusivement des tôles fines. Cela comprend les tôles brutes, les aciers inoxydables, l’aluminium et les matériaux galvanisés par électrolyse. Outre les matériaux plats, nous stockons également des tôles pliées en trois dimensions. » L’installation, qui fonctionne avec une disponibilité de 98 %, traite quotidiennement 50 alimentations en tôles vers les machines de poinçonnage, huit stockages de tôles brutes, 46 livraisons vers les machines de pliage et douze déstockages vers la cellule de pliage.

Points forts de la solution

Système de stockage pour tôles comme centre logistique interne.
Automatisation maximale dans l’ensemble de l’entrepôt.
Des processus de production reproductibles avec une qualité élevée et constante.
Sécurité accrue des processus et temps de cycle optimisés.
Rendement élevé et rentabilité.

Conçu pour l’avenir

Afin de relier toutes les étapes du processus, BINDER prévoit de connecter toutes les machines d’usinage à l’entrepôt et d’investir dans des systèmes de transport autonomes.

À ses débuts, BINDER travaillait avec une poinçonneuse et un entrepôt compact. Aujourd’hui, l’entreprise familiale, qui compte quatre succursales et des partenaires commerciaux internationaux, livre chaque année environ 22 000 appareils à des entreprises, des instituts et des centres de recherche dans le monde entier. Ses clients, issus d’un large éventail de secteurs, sont implantés à l’échelle mondiale.

La décision d’investir dans un magasin automatique a été prise en raison de la croissance constante de l’entreprise. Le choix s’est porté sur STOPA, car ce fabricant possède une longue expérience avec les machines TRUMPF et qu’aucun problème d’interface n’était donc à craindre. M. Heilemann souligne l’excellente collaboration qui l’avait déjà rendu confiant lors de la phase de planification du projet. « STOPA a installé le système de stockage pour tôles en peu de temps, entre avril et juillet 2017. »

M. Luippold, qui table sur un amortissement en cinq à sept ans, envisage l’avenir avec optimisme. « Grâce à l’automatisation, l’usine pourra désormais fonctionner avec une équipe de 25 à 30 personnes. Nous avons conçu l’usine de manière prévisionnelle afin que STOPA puisse prolonger le système de stockage pour tôles jusqu’à 100 mètres sur notre surface de production de 8 000 mètres carrés. Le sol et d’autres composants sont déjà prévus à cet effet. Grâce à cet investissement, nous contribuons à garantir le maintien de notre site en Allemagne. »

Photo : Frank Heilemann, directeur des services techniques et chef de projet BINDER pour le STOPA COMPACT II, Thomas Luippold, directeur de la COMPETENCE FACTORY, et Lars Hoffmann, directeur du centre de transformation de la tôle.

Frank Heilemann, responsable des services techniques et chef de projet BINDER pour le STOPA COMPACT II, Thomas Luippold, directeur de la COMPETENCE FACTORY, et Lars Hoffmann, responsable du centre de transformation de la tôle (de gauche à droite)

Auteur : Jürgen Warmbol