PSA Peugeot Citroën

« Savoir ce qui se passe »
« Savoir ce qui passe (dans la fabrication) », c’est l’expression
utilisée dans le Département A&D de Siemens lorsqu'il est fait
appel aux systèmes RFID Moby. Des étiquettes électroniques
apposées sur les pièces et les autres objets, par exemple sur les
outils, permettent de les identifier et, le cas échéant, d’en faire
la description précise afin d’assurer la meilleure qualité au
cours de l'usinage.
Ces étiquettes peuvent être lues en tous lieux. C’est une manière
de s’assurer que les informations mises à disposition sont réellement les bonnes et ne sont pas seulement supposées exactes.
Les avantages se déclinent en termes de flexibilité, fiabilité et
gain de temps dans la production et la logistique. Font partie de
ce système RFID :
Un casse-tête résolu en beauté
L’automatisation d’une ligne de fabrication de boîtes de vitesses
dans l’industrie automobile n’est pas simple. Un grand nombre de
machines à commandes numériques, de systèmes de manutention
et d’autres installations doivent communiquer. Pour son dernier
atelier de production de boîtes de vitesse, PSA Peugeot Citroen
a choisi Siemens comme partenaire pour les automatismes dont
les concepts proposent des solutions de standardisation adaptées.
• des étiquettes
• des stations de lecture/écriture ainsi que des terminaux
portables
• des antennes
• des coupleurs pour le raccordement au système d’automatisation (Profibus, Profinet, Ethernet)
• le logiciel pour l’intégration système
« Dans l’atelier MCP, Moby est utilisé à la fois pour l'identification des
pièces et pour l’identification des outils » explique Bertrand Olivré.
Et comme exemple, il cite l’identification des pignons. Les pignons
des boîtes de vitesses peuvent être tout à fait différents les
uns des autres selon le véhicule auquel est destinée la boîte.
« Le pignon pour le 2nd rapport par exemple est différent selon
qu’il est destiné à une grosse cylindrée ou à une cylindrée plus
faible. Il existe donc des programmes CN distincts pour les différents pignons, lesquels sont automatiquement sélectionnés
en fonction de la pièce identifiée.
Moby associe aux outils de coupe des informations permettant
de les identifier chacun correctement, mais décrivant aussi
leur état, durée d’utilisation, usure ou valeurs de correction
venant du préréglage. Commentaire de B. Olivré : « La haute
qualité que nous ciblons sur nos boîtes de vitesse, nous ne
pouvons y parvenir qu’avec des outils irréprochables ».
La nouvelle boîte de vitesses est déjà montée
dans la Citroën C4 Picasso.
PSA Peugeot Citroën
www.siemens.fr/automation
[email protected]
www.siemens.fr/automation
Le package Transline renferme la commande numérique
Sinumerik 840D avec toutes les possibilités qu’elle fournit
pour piloter diverses machines outils mais aussi des systèmes
de manipulation. A cela s’ajoute le package de sécurité
intégrée nommé "Safety Integrated".
Pour que conduire devienne
encore plus plaisant !
PSA Peugeot Citroën a développé une boîte de vitesses
tout à fait particulière, MCP, Mécanique Compacte
Pilotée. Cette boîte de vitesses qui peut fonctionner aussi
bien en mode manuel piloté qu’en mode automatique est
pourvue de palettes au volant pour changer de rapport, à
l’image des voitures de Rallye. La boîte MCP est la solution
à tous les tempéraments et pour toutes les situations de
conduite. L’essai réalisé le prouve très vite : la MCP est une
boîte mécanique pilotée à 6 rapports. Avec un couple
maximum de 270 Nm, elle équipe les véhicules de gamme
moyenne commercialisés par le groupe PSA Peugeot
Citroën. Ce sont actuellement les C4 et C4 Picasso chez
Citroën. Plébiscitée par les clients, il ne fait pas de doute
que la boîte de vitesses MCP est un succès.
Sa fabrication se fait dans le nord de la France, à Valenciennes,
là où PSA Peugeot Citroën a construit la plus grande unité de
production de boîtes de vitesses du monde. Sa capacité de
production est de 2 million de boîtes par an soit plus de la moitié des boîtes de vitesses produites par le groupe PSA.
Un système de fabrication tout à fait innovant a été entièrement
développé pour produire les MCP. Il intègre l'usinage, l’assemblage des pièces et leur contrôle. La nouvelle installation fonctionne avec deux équipes et est déjà en mesure de produire
850 boîtes par jour. Ce chiffre ne représente cependant qu’un
premier palier. « Notre but est d’atteindre progressivement le
nombre de 1 750 boîtes par jour » explique Bertrand Olivré,
Chargé des automatismes pour le projet. Il faudra pour cela
passer à trois équipes, augmenter la productivité de l’installation
et installer des équipements additionnels.
Précision et productivité
De concert avec la productivité, la précision joue un rôle de
plus en plus déterminant dans la production automobile. C’est
sur elle que reposent la fiabilité et la durée de vie des pièces et
des composants et c’est d’elle que dépend, en définitive, la
satisfaction des clients. Les lignes de production doivent dans
un même temps se prévaloir d’une grande flexibilité, tant au
niveau des types de pièces produites que des quantités.
Ce sont ces multiples et divers aspects que les automaticiens
ont dû prendre en considération pour élaborer les nouveaux
systèmes d’automatisation dédiés à la fabrication des boîtes
de vitesses MCP.
Pour le seul usinage à commande numérique, il a fallu utiliser
les technologies d’usinage suivantes : tournage, taillage, rasage,
Centre de tournage avec commande CNC
Sinumerik 840D, un exemple parmi
les nombreuses machines différentes.
fraisage, taraudage, rectification, etc. Au total 142 machines
CNC ont été développées pour couvrir cette gamme opératoire.
Des automates ont été utilisés sur 215 autres stations. Il a
fallu évidemment mettre en place toutes les liaisons nécessaires à la communication (bus, réseaux etc.).
Afin de bénéficier à chaque endroit d’une machine assurée du
meilleur rapport qualité/prix, les spécialistes du constructeur
automobile avaient décidé de ne pas s'adresser à une entreprise
générale industrielle, mais d’acheter les machines à l’unité et de
réaliser eux-mêmes leur intégration.
Comme l’indique Jean-Marc Delavoye, Responsable automatisme pour les projets mécaniques chez PSA : « Pour l’usinage
des pièces prismatiques, nous avons acheté une partie complète
de l'installation chez le groupe Heller. L’intégrateur y a intégré les
systèmes de manipulation, les postes de lavage et de contrôle
en plus de leurs centres d’usinage.
Pour l’usinage de toutes les pièces mobiles, nous avons nousmêmes procédé à l’intégration de machines achetées en
Angleterre, en Italie, en Espagne, en Allemagne, en Suisse et
en France.
Il a fallu ensuite harmoniser l’automatisation et la conduite de ce
parc de machines d’origines divers. C’était indispensable pour
maîtriser l'ensemble et obtenir un fonctionnement rationnel. »
A qui pouvait-on proposer un partenariat pour réaliser
la partie automatisation ?
« Après avoir étudié le marché et effectué une enquête
auprès des constructeurs de machines, nous avons opté pour
le Département Automation and Drives de Siemens.
Conforme à nos objectifs, le concept « Solutions for PowertrainTransline » de Siemens a déjà fait ses preuves en automatisation
industrielle » selon les propos de Jean-Marc Delavoye.
Sur la base de composants standards …
… les Solutions for Powertrain offrent, avec un minimum
d'adaptations et de développements, des systèmes personnalisés conformes aux besoins respectifs des utilisateurs.
Les avantages des Solutions for Powertrain sont entre autres :
• Rapidité de réalisation
• Robustesse des solutions
• Standardisation de la conduite
• Standardisation de la maintenance
• Réduction du stock de pièces de rechange
• Simplicité de l’extension du système (modularité)
• Diminution des coûts en formation
Et par conséquent, la réduction des coûts globaux.
Vue du stock tampon dans l’usine de
Valenciennes (France).
La MCP est une boîte à trois arbres.
Elle peut être utilisée pour le changement de
vitesse manuel pilotée ou en tout automatique.
La commande numérique Sinumerik 840D pl satisfait aux
exigences les plus fortes et fait partie du standard Transline.
Quant à la famille des automates Simatic S7-300, elle comporte
une gamme de processeurs de puissances échelonnées. Cet
automate est capable d’assumer des tâches de commande
complexes, si besoin est. Comme bus de terrain, le Profibus DP
offre diverses options pour permettre un échange optimal des
données au sein du process. Différents panneaux de commande
avec des écrans entre 7,45" et 15" viennent compléter les
installations. La flexibilité et la performance sont garanties
en association avec un terminal opérateur d'une grande
robustesse, la PCU 50. Avec «HMI Transline » c’est une interface
utilisateur standardisée mais extensible qui voit le jour. Tous les
masques qui apparaissent à l'écran ont l’avantage d’être simples
et sûrs dans leur utilisation.
Schéma d’automatisation de l’une des lignes
de production flexible.
Cette interface utilisateur étant installée sur toutes les
machines d’une ligne de production, la commande de ces
machines obéit au même concept et le taux d’erreur dans
les manipulations au quotidien baisse sensiblement comparé
à celui des systèmes hétérogènes. Le kit de composants
standard comprend aussi les appareils de raccordement
pour les équipements périphériques intelligents tels que les
capteurs, le logiciel de diagnostic et le logiciel de gestion des
données.
Chez Siemens, des gens du métier, forts d’une grande expérience, sont en mesure de conseiller et de proposer l’ingénierie
complète, le constructeur étant tout à fait disposé à conseiller
l’utilisateur !
Les meilleurs résultats quand chacun y trouve son compte
La nouvelle unité de production fonctionne depuis environ
18 mois en série et nous disposons des premiers résultats.
Jean-Marc Delavoye : « Nous sommes aujourd’hui non seulement satisfaits de ce concept d'automatisation, mais aussi du
partenariat que nous avons mis en place avec Siemens. Ce
succès, nous le devons aussi aux constructeurs des machines.
La qualité de la collaboration qui s’est instaurée dans ce
trinôme réunissant PSA, Siemens et les constructeurs de
machines, a fait que chacun y a finalement trouvé son
compte ».
En des termes plus techniques : L’objectif des 850 boîtes par
jour a été atteint, la qualité des différentes pièces et des boîtes
de vitesses finies correspond aux attentes. Les voitures qui
roulent déjà sur les routes et les clients satisfaits de leur
fonctionnement en sont la meilleure preuve. Et comme pour
les voitures équipées de ces nouvelles boîtes de vitesses, on peut
souhaiter à l’extension envisagée de l’atelier de production :
Bonne route !
Carter d’embrayage en route pour le poste
d’usinage suivant.
Nos interlocuteurs à Valenciennes : (de gauche à droite) :
Jérôme Le Bris, Siemens, Jean-Marc Delavoye, PSA
et Bertrand Olivré, PSA
Sélection de composants d'automatisme :
• Commandes CNC : Sinumerik 840D
• Automates programmables : Simatic S7-300
• Conduite / IHM : OP012
• Terminaux mobiles : HT6
• Variateurs : Simodrive 611D
• Moteurs : 1FK7, 1FT6, 1PH7
• Réseaux / bus : Profibus DP
• Périphérie décentralisée : ET200
Les terminaux portables Simatic Mobil Panels
contribuent à la flexibilité de toute l’installation.
Tous les appareils satisfont au standard
« Solution for Powertrain-Transline ».
Pignons dans le stock tampon.