Guide Motion Control du GIMELEC - Ministère de l'Éducation ...

1- Préface
Le «Motion Control» ou contrôle de mouvement... un intérêt incontesté
Le marketing produit et le design intervenant de plus en
plus dans le succès commercial et financier d’un produit
en orientant le choix du consommateur, les industriels
doivent faire face à un marché très fluctuant et volatil.
Pour répondre aux attentes du client (en terme de formats,
de couleurs, de textures, de design, de goûts…), ils
doivent investir dans des outils de production et des machines
évolutifs, flexibles, de plus en plus performants
avec un taux de rendement synthétique (TRS) le plus élevé
possible.
Cet investissement doit alors se faire de façon judicieuse
et doit aussi être rentabilisé au plus vite. Les cadences machines
doivent aussi être de plus en plus élevées, avec des
précisions de plus en plus serrées afin de réduire les rebuts
et augmenter la qualité du produit fini. Une maintenance
facilitée et rapide est également recherchée, ainsi qu’une
transparence de l’information aux différentes strates de
l’entreprise afin que les décisions puissent être prises en
temps réel, tant au niveau du personnel de production et
maintenance, qu’au niveau direction générale de l’entreprise.
Ceci au travers d’outils de suivi de production et
d’ordonnancement, d’outils qualité et de traçabilité, indispensables
à la survie des usines.
Les fabricants de machines et intégrateurs doivent apporter
toutes les réponses à ces contraintes et enjeux majeurs.
C’est pourquoi les machines évoluent dans leurs
architectures matérielles et logicielles. Les solutions traditionnelles
purement mécaniques et/ou basées essentiellement
sur des technologies pneumatiques ou hydrauliques
sont en perte de vitesse.
Ces anciennes technologies sont inadaptées à la flexibilité
exigée, sont limitées en performances en termes de vitesse,
accélération et répétabilité, et laissent ainsi place à
de nouvelles technologies articulées autour de la motorisation
électrique et des actionneurs rotatifs et linéaires
associés.
Face à ces exigences, les solutions de contrôle de mouvement
communément appelées « Motion Control » apportent
la convergence des fonctions et des matériels pour:
■■faciliter l’interfaçage,
■■simplifier le paramétrage et la mise en service,
■■minimiser les coûts machine et de possession,
■■mutualiser les compétences,
■■réaliser une combinaison synergique et systémique de
la mécanique, de l’électronique et de l’informatique temps
réel (mécatronique),
■■décliner l’offre en solutions par application, sur une plate-forme
matérielle standard et les bibliothèques de fonctions
technologiques .
La structure du document doit permettre une lecture linéaire
ou contextuelle et a pour vocation de répondre aux interrogations
des industriels, fabricants de machines et intégrateurs.
Il est à caractère pédagogique, et permet aux automaticiens
généralistes de mieux comprendre et appréhender les problématiques
d’intégration de ces solutions technologiques
innovantes.
Les mécaniciens des bureaux d’études trouveront également
dans ce référentiel un exposé exhaustif des solutions de motorisation
électrique. Ils pourront apprécier l’approche didactique
et applicative afin de mieux cerner le champ d’application
du Motion control.
Les étudiants d’écoles d’ingénieurs ou d’universités technologiques,
ainsi que les élèves de BTS pourront également se
faire une très bonne idée du sujet, et pénétrer ainsi dans le
monde industriel, au sein des machines de production.
Le Motion Control est l’intégration matérielle et logicielle qui
s’articule autour d’un contrôleur de mouvement, appelé encore
carte d’axes ou commande numérique, qui pilote des
variateurs de vitesse (ou «servodrive»), assurant le contrôle
de puissance et les asservissements des moteurs ou servomoteurs
qui équipent ces machines.
Les fournisseurs d’automatismes et de solutions d’entraînement
proposent ici de faire un état des lieux de ces solutions
industrielles, en passant en revue les technologies des moteurs,
des variateurs, des alimentations, des contrôleurs de
mouvement.
La mise en oeuvre de ces produits avec les tendances technologiques
des réseaux industriels , les différentes architectures
matérielles et les fonctionnalités-types du contrôle de mouvement
qu’on retrouve au cœur des machines, sont abordées
de façon détaillée.
Le lecteur pourra également prendre connaissance d’applications
industrielles concrètes réalisées par les auteurs de cet
ouvrage.
Enfin, les solutions de sécurité-machine et les économies
d’énergie donnent les axes majeurs d’orientation des fabricants
de solutions d’automatisme et/ou d’entraînement pour
répondre aux attentes des industriels et fabricants de machines.
Nous vous proposons de pénétrer dans cet univers et de vous
familiariser avec le « Motion Control », qui apporte les performances
et les innovations incontournables au cœur de vos
machines, pour rester compétitif.
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