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Rétrofit Dépalettisation Électricité · Automatisme

Rétrofit d'un dépalettiseur
à robot portique

Remplacer la baie robot, l'armoire de commande et le programme d'une machine en production — sans que les opérateurs aient à réapprendre quoi que ce soit. Deux semaines de chantier, et une machine qui fonctionne exactement comme avant.

Type d'équipement
Dépalettiseur à robot portique
Nature du projet
Rétrofit sur machine en production
Motorisation
Axes S120 en remplacement de la baie robot, variateurs pour les moteurs asynchrones
Migration
Step7 vers TIA Portal V20
Supervision
IHM WinCC Unified
Durée du chantier
2 semaines

Le contexte

Un dépalettiseur à robot portique en production, piloté par une baie robot Kuka et un programme Step7. Deux obsolescences se cumulaient : le matériel de commande d'axes, et l'environnement logiciel.

Sur ce type de machine, l'enjeu n'est pas de faire mieux qu'avant. C'est de faire pareil. Les opérateurs connaissent leur machine, la production est calée sur ses cadences, et le moindre changement de comportement se paie en réglages et en incidents. Le succès d'un rétrofit se mesure à ce qu'il ne se voie pas.

Ce que nous avons fait

  • Conception électrique complète de la nouvelle armoire de commande, en remplacement de l'existante.
  • Remplacement de la baie robot par un contrôleur d'axes S120 : le portique n'est plus piloté par un contrôleur robot propriétaire, mais par une commande d'axes intégrée à l'automate.
  • Programmation des mouvements en langage Interpréteur, une mise en œuvre encore peu répandue en France, qui permet de conserver une écriture de trajectoires proche de celle d'un robot tout en restant dans l'environnement Siemens.
  • Migration du programme Step7 vers TIA Portal V20 : reprise complète de l'applicatif, restructuration et documentation, plutôt qu'une conversion automatique laissée en l'état.
  • Développement d'une IHM WinCC Unified, de dernière génération, reprenant les repères de conduite existants.
  • Réalisation d'un banc de test à échelle réduite en atelier, pour éprouver l'ensemble avant le chantier.
  • Vérification des communications sur site en amont, machine encore en production.
  • Chantier de remplacement en deux semaines, puis mise en service et accompagnement au redémarrage.

Le résultat

La machine est repartie et fonctionne exactement comme avant l'intervention. C'est le seul résultat qui compte sur un rétrofit : aucune reprise de réglage, aucune habitude à changer pour les équipes de production.

Ce qui a changé est invisible depuis le poste de conduite, et décisif pour l'exploitant : le matériel n'est plus en fin de vie, l'applicatif est dans un environnement maintenu, et le programme est documenté et repris — donc reprenable par un autre que nous.

Ce qui a changé
Avant
  • Baie robot Kuka
  • Programme Step7
  • Armoire de commande d'origine
  • Pupitre de génération précédente
  • Deux environnements à maîtriser
Après
  • Contrôleur d'axes S120
  • TIA Portal V20
  • Armoire neuve, schémas à jour
  • IHM WinCC Unified
  • Un seul environnement, TIA Portal

Technologies

TIA Portal V20Sinamics S120 Langage InterpréteurWinCC Unified Migration Step7Robot portique SEE Electrical Expert

Livrables remis

  • Schémas électriques de la nouvelle armoire
  • Analyse fonctionnelle de la machine reprise
  • Programme automate et IHM, sources comprises
  • Vues des écrans et description des opérations
  • Follow-Up jusqu'à la validation finale

Sans verrouillage — les livrables appartiennent au client.

En images

L'armoire et le pupitre

L'armoire neuve remplace l'armoire d'origine et la baie robot d'un seul tenant. Le pupitre, lui, a été conçu pour que rien ne change côté conduite.

Armoire de commande neuve du dépalettiseur : rangée de modules d'axes en partie haute, automate et modules d'entrées-sorties, relais d'interface, protections, alimentation et relais de sécurité, borniers et jeux de barres.
L'armoire installée sur site. En haut à gauche, la rangée de variateurs des moteurs asynchrones ; à droite, l'automate et ses modules d'entrées-sorties. En dessous, les relais d'interface, puis les protections et le sectionnement. Au milieu à gauche, les modules d'axes S120 qui remplacent la baie robot, avec le transformateur et les relais de sécurité à côté. En partie basse, les borniers et les cheminements ; à droite, le jeu de barres et la distribution de puissance. Le porte-documents fixé sur la porte contient les schémas à jour : ils restent avec la machine.
Pupitre de conduite : écran tactile Simatic HMI encore sous film de protection, arrêt d'urgence et bouton de réarmement.
Le pupitre de conduite, avant mise en service. L'écran tactile est encore sous son film de protection. À droite, l'arrêt d'urgence et le bouton de réarmement — les commandes que l'opérateur retrouve exactement là où il en avait l'habitude. C'est sur cet écran que tourne l'application WinCC Unified développée pour la machine.
La méthode

Un chantier de deux semaines se prépare pendant des mois

Sur une machine en production, la durée d'arrêt est le vrai budget. Nous appliquons ici une règle qui vaut pour tous nos chantiers : nous n'attendons pas les problèmes, nous allons les chercher avant. Une technologie que nous n'avons jamais mise en œuvre est prise en main en atelier, jamais découverte chez le client.

Un banc de test à échelle réduite

Nous avons construit en atelier une reproduction réduite de la machine, pour éprouver les mouvements, l'IHM et les séquences sur du matériel réel — et non seulement en simulation. C'est notre pratique constante : selon le projet, un câblage temporaire en laboratoire ou un banc dédié.

Les communications vérifiées avant

Les échanges avec les équipements du site ont été contrôlés pendant que la machine tournait encore. Une incompatibilité découverte pendant le chantier coûte des jours.

Une reprise, pas une conversion

Le passage de Step7 à TIA Portal a été l'occasion de restructurer et de documenter l'applicatif. Une conversion automatique laissée telle quelle reporte le problème à la prochaine évolution.

Le même comportement, volontairement

Chaque écart de fonctionnement a été traqué avant la remise en production. Sur un rétrofit, l'amélioration non demandée est un défaut.

2semaines de chantier sur site
1banc de test à échelle réduite, monté en atelier
0changement dans la conduite de la machine
Une machine en fin de vie ?

Une baie obsolète, un Step7 à migrer ?

Dites-nous quelle machine, quel matériel de commande et quelle fenêtre d'arrêt vous pouvez consentir. Nous vous dirons ce qui peut être préparé en atelier et ce qui doit se faire sur site. Réponse sous 72 heures ouvrées.