Les nouveaux outils réduisent les coûts et les déchets, réduisent l’empreinte de fabrication des opérations de revêtement en poudre.
Les outils de production Lean et de l'Industrie 4.0 remodèlent déjà le segment du revêtement en poudre, aidant les fabricants à accroître la connectivité des équipements, à mieux contrôler les étapes du processus tout en collectant, analysant et visualisant les données de différentes manières, ce qui facilite la comparaison et le contraste des cycles de processus présents et passés. et comment ils se comparent aux objectifs de production.En retour, cela aide les fabricants et les finisseurs à identifier et éliminer les goulots d'étranglement, à réduire la consommation d'énergie et d'eau, à augmenter le débit et à améliorer l'efficacité des processus à un moment où ils sont soumis à une pression importante pour contrôler les coûts, utiliser une technologie plus inoffensive, réduire l'empreinte carbone de la fabrication, et améliorer la qualité.Les quatre entreprises présentées ici contribuent chacune à l’amélioration de cet effort important. Machine de pulvérisation d'apprêt automatique
Nordson Corp. Encore HD Color-On-Demand avec la technologie HDLV (poudre haute densité, faible débit d'air) permet des changements de couleur sans contamination en moins de 20 secondes.Avec la capacité de prendre en charge jusqu'à 28 couleurs à la fois, ce système génère davantage de changements de couleur par équipe, un débit plus élevé, moins de déchets et une augmentation globale de l'efficacité de la production pour les opérations de revêtement à haut mélange de produits.Crédit photo : Nordson Corp.
La division des systèmes de revêtements industriels.de Nordson Corp. (Westlake, Ohio) est un leader mondial en matière d'équipements d'application et de durcissement pour le revêtement en poudre et la peinture par pulvérisation liquide, les revêtements de récipients et les équipements de distribution de précision.Les principaux segments de marché comprennent l'automobile, l'exploitation minière, l'équipement agricole, l'architecture, le mobilier et le secteur maritime.
En tant que leader dans le domaine du revêtement en poudre, Nordson produit une large gamme d'équipements manuels et automatiques, notamment des pompes venturi et haute densité/basse vitesse (HDLV) ;des contrôles électrostatiques avancés capables de gérer les nano-courants avec une précision de 0,1 microampère même avec des poudres métalliques ;des systèmes de pulvérisation capables de changer de couleur en moins de 20 secondes pour les systèmes sans récupération et en seulement quelques minutes pour les systèmes avec récupération de poudre ;et des contrôleurs avancés/conformes à l'Industrie 4.0 qui suivent et enregistrent une gamme de données d'exploitation permettant une meilleure qualité et un meilleur contrôle des processus et permettant un dépannage rapide à distance par les ingénieurs Nordson.L'ensemble de la gamme de produits de l'entreprise est censé comporter des éléments « intelligents » capables de contrôler de manière adaptative et de collecter, d'enregistrer et de surveiller/analyser les données qui sont ensuite fournies à un utilisateur.De plus, tous les équipements sont conformes aux normes mondiales en vigueur, permettant une utilisation dans presque toutes les zones géographiques.
« La demande en technologie intelligente de revêtement en poudre augmente à l'échelle mondiale », explique Kyle Steele, responsable du portefeuille de produits Nordson pour le revêtement en poudre.« L’Union européenne s’efforce depuis longtemps de réduire les impacts environnementaux et de mieux gérer les mégadonnées, et ces tendances deviennent également importantes en Amérique du Nord.De plus, alors que la Chine s’engage à devenir neutre en carbone d’ici 2060, nous constatons également un intérêt croissant pour l’Asie.Puisque nous sommes déterminés à rester un leader technologique, nous surveillons de près les tendances et nous nous efforçons ensuite d'innover dans ce domaine.
« Tout le monde ne choisit pas d'utiliser cette sophistication, mais tous nos systèmes peuvent collecter et partager des données », ajoute Jim Khoury, responsable de l'ingénierie des systèmes de revêtement électrolytique électrique chez Nordson.« Selon ce que vous faites avec les données, il existe de nombreuses possibilités d'économies de matériaux et d'énergie.Cependant, la technologie intelligente rend également votre processus plus cohérent d’une équipe à l’autre, ce qui représente des économies supplémentaires en termes d’efficacité de transfert et d’optimisation du système.
« Notre clientèle est large et diversifiée, c'est pourquoi nous offrons l'évolutivité nécessaire pour passer de systèmes et composants manuels à des systèmes et composants entièrement automatiques », poursuit Dan Bowens, superviseur des laboratoires commerciaux Nordson.« Nous détenons une grande partie de la propriété intellectuelle liée aux brevets et nous sommes toujours à la recherche de nouvelles idées et de nouveaux concepts pour améliorer l'efficacité des processus.Un bon exemple est la détection automatique lorsqu'aucune pièce ne descend sur la bande transporteuse, ce qui signifie que l'énergie électrique et pneumatique peut être réduite, conduisant finalement à des économies globales.Toutes ces fonctionnalités intelligentes contribuent à soutenir la production Lean car, quelle que soit la taille d’une installation, tout le monde veut économiser de l’argent.
Parmi la large gamme d'équipements de revêtement en poudre manuels et automatiques et de systèmes complets proposés par Gema figurent ses cabines MagicCompact Equiflow XXL pour le revêtement en poudre de très grandes pièces - dans ce cas, un châssis de matériel agricole.Crédit photo : Gema USA Inc.
Gema USA Inc. (Indianapolis, Indiana) est un fournisseur mondial d'équipements de revêtement en poudre électrostatique, notamment des systèmes de cabines, des équipements et des pistolets automatiques et manuels ;réciprocateurs;tamis;équipements d'alimentation en poudre, centres de gestion et trémies ;équipements et systèmes électrostatiques ;contrôleurs;et l'automatisation.La société dispose de plusieurs installations en Europe, en Amérique du Nord et en Asie et accompagne ses clients via un réseau de distributeurs dans 60 pays.Les clients représentent un large éventail du segment du revêtement en poudre, notamment le travail des métaux, les supports/rayonnages/étagères, les sports et loisirs, la pelouse et le jardin, l'architecture, le mobilier, l'éclairage, l'automobile, l'agriculture/tout-terrain, le chauffage/ventilation/climatisation, le secteur médical. équipement, gros électroménager, camion, électricité/énergie et tuyaux.Depuis 2012, Gema est membre du groupe Graco, un fournisseur mondial de systèmes de transport et de contrôle des fluides.
Gema affirme que les clients de tous les principaux segments de marché auxquels l'entreprise participe sont intéressés par une certaine quantité de technologies intelligentes.Alors que les entreprises tentent de mettre en œuvre la technologie Industrie 4.0 à différents niveaux, certaines installent des capteurs et des dispositifs de communication sur leurs anciens équipements de finition et de revêtement en poudre, tandis que d'autres achètent de nouveaux équipements spécialement conçus avec des fonctionnalités intelligentes.
« Historiquement, de nombreux produits, machines et équipements nous ont dit une chose : ce qui s'est déjà produit - mais aujourd'hui, nous voulons qu'ils soient plus intelligents et qu'ils nous disent deux choses : ce qui est sur le point de se produire et comment nous pouvons l'éviter si nous ne le faisons pas. Je n'aime pas ça », déclare Jeffrey Hale, directeur marketing de Gema USA.« À mesure que nous nous rapprochons des usines intelligentes, nous devons collecter et analyser les données plus rapidement et plus efficacement pour nous aider à prendre de meilleures décisions plus rapidement.Pourtant, la réalité est que la plupart des systèmes intelligents collectent, analysent et rapportent aujourd’hui des informations, mais comptent sur l’utilisateur pour procéder aux ajustements nécessaires pour améliorer les performances.
Hale explique que chacun des systèmes automatisés de Gema intégrant un logiciel de contrôle utilise également des capteurs intelligents pour collecter des données.Et les pistolets à poudre manuels et automatiques de l'entreprise sont compatibles Bluetooth, permettant aux utilisateurs de se connecter, via une application pour smartphone/tablette, à un contrôleur de pistolet spécifique pour afficher des données telles que la consommation de poudre et les données de productivité sur une base quotidienne, hebdomadaire ou annuelle.
« Si l'utilisateur final souhaite apporter une connexion Internet au panneau de contrôle principal, notre système peut alors transmettre les données en toute sécurité vers le Cloud, permettant ainsi d'examiner les données et les indicateurs de performance clés [KPI] en temps réel depuis n'importe quel endroit et n'importe quel appareil. accéder à Internet via un navigateur Web », ajoute-t-il.« Les utilisateurs finaux qui profitent de cette fonctionnalité utilisent notre tableau de bord GemaConnect, qui est notre nouvelle plateforme d'informations numériques sur la production pour surveiller, visualiser et analyser les données de production en temps réel.Il est conçu pour fournir aux opérateurs, aux gestionnaires, aux superviseurs et au personnel de maintenance une transparence totale et un accès à distance aux informations précieuses à l'aide de leur navigateur Web.C'est la solution idéale pour toute entreprise souhaitant améliorer son efficacité opérationnelle globale, maximiser ses ressources et réduire ses coûts d'exploitation.Pour des raisons de sécurité des données, les données ne transitent que dans un seul sens (vers le Cloud mais pas depuis) et les utilisateurs ne peuvent visualiser que les données.Pour des raisons de sécurité de fonctionnement, le démarrage/arrêt ou les réglages des paramètres ne peuvent être effectués que sur la machine, et non depuis le tableau de bord GemaConnect.
Springer Industrial Equipment (Chandler, Az.) conçoit et installe des systèmes de finition complets et fournit des équipements manuels et automatiques pour les opérations de revêtement liquide/électrostatique et en poudre, des cabines/fours de pulvérisation, des équipements de sablage et de désinfection et des systèmes/convoyeurs d'automatisation.Les principaux marchés comprennent les équipements agricoles, les composants marins et automobiles, les matériaux industriels/de construction et les produits de consommation dans une zone géographique couvrant le sud-ouest des États-Unis et le nord du Mexique.L'entreprise constate qu'un certain nombre de tendances font évoluer le marché vers une technologie de finition intelligente, notamment des coûts élevés de main-d'œuvre et de matériaux, des difficultés à trouver une main-d'œuvre qualifiée, des réglementations environnementales plus strictes et une course à l'automatisation.Tous les équipements vendus par Springer sont dotés de fonctionnalités intelligentes et la société rapporte que le retour sur investissement (ROI) peut être aussi court que trois mois.
« Nous considérons [l'Industrie] 4.0 comme une main-d'œuvre d'outillage sans solution et à la demande qui s'adapte à la croissance future », explique David Springer, président de Springer Industrial.« La technologie de reconnaissance de pièces est un véritable atout pour les clients car cette technologie reconnaît une pièce et connaît la bonne épaisseur de revêtement à appliquer sans avoir à la programmer manuellement, une fonctionnalité qui ne fait que gagner en importance compte tenu du défi de trouver des travailleurs qualifiés.De plus, les systèmes intelligents sont des systèmes connectés, qui facilitent tout, de la programmation à l'accès aux données, en passant par le contrôle des équipements à distance, et même la réalisation de rapports environnementaux.La technologie permet aux entreprises de suivre la productivité ;augmenter la répétabilité et la qualité ;réduire les défauts, les reprises, le nettoyage et les temps d'arrêt ;des coûts de main-d'œuvre, d'énergie et de matériaux réduits ;et améliorer l'efficacité.« En bref, la technologie « intelligente » permet aux entreprises de prendre des décisions plus judicieuses avec moins de travail et d'interférence humaine », ajoute-t-il.
Alors que des secteurs très compétitifs comme l'automobile adoptent déjà la technologie intelligente de revêtement en poudre, Springer note que les petits finisseurs devraient également l'envisager, car les interfaces deviennent plus transparentes et la technologie intelligente peut aider les techniciens à dépanner et à remettre les lignes en marche plus rapidement sans avoir à le faire. attendre des jours pour qu'un technicien arrive physiquement dans une usine.
« De nos jours, tout le monde a besoin d'accéder à davantage de données et même les contrôleurs manuels peuvent collecter des données et aider les opérateurs à digérer les informations plus facilement », ajoute Springer.« La technologie intelligente aide les petits ateliers à évaluer les coûts des travaux, à accéder à la main-d'œuvre, aux matériaux et aux délais de déclenchement, et aide les entreprises à comprendre si elles gagnent ou perdent de l'argent.Heureusement, vous n'êtes pas obligé d'abandonner tout ce dont vous disposez pour rendre les processus de peinture plus intelligents, car vous pouvez prendre des mesures progressives pour y parvenir.Cependant, ne rien faire garantit que vos concurrents deviendront plus compétitifs et finiront par vous exclure du marché.Il note qu'une lacune technologique que l'industrie doit combler est celle de meilleures simulations des équipements de finition.
IntelliFinishing rapporte qu'avec ses systèmes, il est courant de fournir deux voies de fours ou plus, ce qui permet un séchage ou un durcissement plus rapide des pièces dans certains supports pour contourner les supports plus lents dont les pièces nécessitent des cycles plus longs, augmentant ainsi le débit total/heure.Des options similaires seraient disponibles pour d'autres processus allant des cabines au masquage en passant par les éperons afin de mieux contrôler les objectifs d'assurance qualité.Crédit photo : IntelliFinishing, une div.des entreprises Kasa
IntelliFinishing (Salina, Kan.), une div.des sociétés Kasa — elle-même bien connue pour ses systèmes de contrôle automobile — est un fournisseur complet de systèmes de finition automatisés pour les opérations de revêtement liquide et en poudre.Elle propose une gamme complète de produits brevetés et économes en énergie, notamment des commandes, des convoyeurs, des laveuses, des fours, des systèmes de revêtement et des robots, ainsi que des services allant de la conception et de la gestion de projet à l'installation et à la mise en service.L'automobile, l'aérospatiale, l'équipement agricole, l'armée/défense et la construction sont les principaux marchés desservis.
La société cite son système de convoyeur modulaire, sans chaîne, à entraînement par friction et ses technologies de commandes intelligentes comme des éléments clés de l'approche d'IntelliFinishing axée sur les recettes en matière de conception de systèmes de finition et de réussite des clients.Le système économe en espace et en énergie permet à des sections individuelles du convoyeur, alimentées par de petits moteurs, de se déplacer indépendamment dans les deux sens et à différentes vitesses avec la possibilité de s'arrêter/démarrer avec précision selon les besoins.Par exemple, contrairement à la plupart des monorails, qui fonctionnent en continu à une cadence définie en pieds/minute, les sections du convoyeur d'IntelliFinishing ne se déplacent que lorsqu'un transporteur est présent, de sorte que les moteurs du convoyeur et les fonctions de lavage, de séchage et de cuisson s'allument/s'éteignent selon les besoins, réduisant ainsi l'utilité. usage.Cette capacité à contrôler indépendamment le mouvement et le timing de chaque cycle du processus réduit également les conséquences inattendues, telles que celles qui se produisent lorsque la ligne entière est ralentie pour fournir une cuisson plus longue mais prolonge les cycles de lavage/séchage qui peuvent conduire à une rouille instantanée, ou en accélérant étapes antérieures du processus, conduisant à une cuisson insuffisante pendant le cycle de durcissement.La flexibilité du système permet également de traiter une gamme plus large de tailles, d'épaisseurs et de recettes de pièces sur le même équipement, et sa modularité inhérente rend également le système évolutif et facile à modifier ou à développer au fil du temps.Et contrairement aux systèmes à chaînes, qui sont souvent soudés en place, IntelliFinishing affirme que ses convoyeurs modulaires sont boulonnés ensemble, ce qui permet des modifications avec peu de temps d'arrêt – souvent en changeant simplement la programmation des recettes.
« Les systèmes IntelliFinishing sont des systèmes intrinsèquement intelligents, puisque nous alimentons chaque transporteur de produits et chaque section de voie à travers le système, et nous contrôlons tous ces moteurs à l'aide de nos logiciels et de nos systèmes de capteurs afin que nous sachions où se trouve chaque transporteur à tout moment et que nous sachions quoi. le mouvement et le processus dont le transporteur a besoin par section de voie », explique John Claman, représentant commercial et superviseur marketing d'IntelliFinishing.« En son cœur, c'est la base de l'Industrie 4.0 : connecter divers systèmes dans un processus de contrôle et de reporting plus intégré plutôt que d'utiliser de nombreux systèmes indépendants qui ne peuvent pas communiquer ou rapporter des données de manière unifiée. »
La société s'appuie sur des automates programmables (PLC) et sur un logiciel de contrôle de supervision et d'acquisition de données (SCADA) hébergé sur serveur appelé Ignition d'Inductive Automation, LLC (Folsom, Californie) pour un système d'exploitation.« Ignition est un logiciel de contrôle industriel de pointe, connu pour sa facilité d'utilisation, sa capacité modulaire et sa capacité à permettre aux utilisateurs d'intégrer un nombre illimité de balises/points de données, de clients (terminaux utilisateur en réseau sur site et à distance) et de connexions à d'autres. bases de données », poursuit Claman.« Ignition fournit non seulement à notre système une connectivité à chaque automate du système, mais également à des systèmes extérieurs au système de finition, tels que les systèmes de gestion du temps ERP (planification des ressources d'entreprise), RH (relations humaines) et MPR (planification des ressources matérielles) ou d'autres systèmes. .»Il ajoute que les informations sur la recette de chaque transporteur ainsi que sur ce qui est réellement arrivé à chaque transporteur au cours de son traitement sont enregistrées historiquement et peuvent être utilisées pour produire des rapports personnalisés et des affichages sur écran d'interface homme/machine (IHM), aidant les opérateurs et les superviseurs à mieux comprendre ce qui se passe. le système évolue du niveau micro au niveau macro, y compris des comparaisons en temps réel des performances du système avec les objectifs et les attentes.
« Ce qu'il faut retenir, c'est qu'il ne suffit pas d'avoir une cabine de peinture intelligente », ajoute Claman.« C'est certes un début, mais ce n'est pas suffisant pour garantir une qualité et un débit élevés.Un système de finition qui n'effectue pas correctement les processus de prétraitement ou de durcissement peut toujours provoquer des échecs de finition prématurés, quelle que soit la qualité du revêtement du produit par le robot intelligent ou le réciprocateur.Un système de finition véritablement intelligent sera non seulement mieux à même de s'adapter à une gamme plus large de tailles et d'épaisseurs de pièces, ainsi qu'à de nouvelles recettes, processus et matériaux (certains peut-être n'ont même pas encore été inventés), mais il pourra également nécessiter moins de prétraitement. , utilisez des produits chimiques plus respectueux de l'environnement, réduisez la consommation d'énergie et d'eau, raccourcissez les temps de durcissement et augmentez la disponibilité du système.Cela sera également rentable en termes d’économies sur les coûts d’exploitation, de finition de meilleure qualité et d’augmentation du débit. »
Peggy Malnati écrit régulièrement pour les publications sœurs de PF, les magazines CompositesWorld et MoldMaking Technology.pmalnati@garpub.com
Question : Quelles sont les méthodes disponibles pour éliminer les revêtements en poudre durcis, et quels sont les avantages et les inconvénients de ces méthodes ?
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