M&I-400 - Mécatronique et Industrie 4.0

M&I-400 - Système d'apprentissage pour aider les formateurs en technologies qui recherchent des formules innovantes, afin que leurs élèves développent des compétences et découvrent les technologies de mécatronique et de l'industrie 4.0 les plus demandées.

Comment fonctionne M&I-400 ?

M&I-400 émule une usine hautement automatisée où différents types de produits sont produits, conditionnés et expédiés. Le système didactique M&I-400 permet de travailler les concepts de fabrication avancée et la réalité de l'entreprise connectée. Cet équipement didactique permet de développer des projets et des activités qui apportent une forte motivation chez les élèves pendant les exercices pratiques, de par l'importance des produits industriels intégrés et leur conception attractive. L'équipement didactique M&I-400 offre une qualification professionnelle conforme à la réalité industrielle, où tous les composants sont d'un usage standardisé dans l'industrie. En outre, il s'agit d'un système flexible qui autorise la personnalisation de certains paramètres de la part de l'utilisateur, comme le modèle de contrôleur utilisé.

M&I-400 - Mécatronique et Industrie 4.0

M&I-400 - Système d'apprentissage pour aider les formateurs en technologies qui recherchent des formules innovantes, afin que leurs élèves développent des compétences et découvrent les technologies de mécatronique et de l'industrie 4.0 les plus demandées.

Différentes configurations

Son caractère modulaire permet à l'utilisateur de configurer le système qui s'adapte le mieux à ses besoins et permet également d'être enrichi au fur et à mesure des besoins. En partant d'un configuration de base initiale, il est possible par la suite de la compléter en y ajoutant de nouveaux postes de travail, et ainsi de nouvelles technologies. La modularité et la flexibilité du système didactique M&1-400 permet de multiples configurations, d'un minimum de 2 stations jusqu'au système complet de 11 stations. Voici quelques-unes des configurations proposées.

Technologies

Les stations de M&I-400 présentent un design nouveau et attractif. Il s'agit d'un design compact qui permet le développement d'un plus grand nombre de technologies dans un espace moindre.
Le système M&I-400 intègre les technologies suivantes par station, certaines étant communes à toutes les stations.
Tableau des technologies du M&I-400 avec icônes et répartition par stations
Pneumatique

Pneumatique

Ensemble de systèmes et de techniques utilisant l’air comprimé pour produire, transmettre et contrôler l’énergie au sein d’un processus automatisé. Elle comprend des composants tels que des compresseurs, des vannes, des actionneurs et des unités de maintenance permettant d’actionner, de réguler et de séquencer les mouvements, en garantissant l’efficacité, la fiabilité et la sécurité dans l’exécution des tâches industrielles.

Capteurs

Capteurs

Ensemble de dispositifs conçus pour détecter et mesurer des variables physiques ou chimiques au sein d’un processus automatisé, en les transformant en signaux pouvant être interprétés par des systèmes de contrôle. Il comprend des capteurs de position, de proximité, de température, de pression ou de débit, permettant d’obtenir des informations sur l’état du processus et de faciliter sa supervision, son contrôle et son optimisation.

Vision artificielle

Vision Artificielle

Ensemble de systèmes et de techniques permettant de capter, traiter et analyser des images afin d’extraire des informations pertinentes au sein d’un processus automatisé. Elle intègre des caméras, des capteurs, des systèmes d’éclairage et des logiciels de traitement permettant l’inspection, l’identification et le contrôle des objets, en améliorant la qualité, la précision et l’efficacité dans les applications industrielles.

Manipulateur

Manipulation

Ensemble de dispositifs mécaniques conçus pour déplacer, positionner et manipuler des pièces ou des outils au sein d’un processus automatisé. Ces systèmes, qui peuvent être manuels, assistés ou robotisés, permettent d’exécuter des tâches telles que le transport, l’assemblage, le chargement et le déchargement ou l’emballage, en améliorant la précision, la répétabilité et l’efficacité du processus, tout en réduisant l’effort humain et en augmentant la productivité.

Pick to light

Pick to Light

Ce système de gestion des magasins utilise une source de lumière pour informer l’employé de la situation de l’objet stockable. Convient pour optimiser les envois et les collectes dans des magasins.

Contrôle de mouvement

Contrôle de Mouvement

Ensemble de systèmes et de techniques chargés de réguler et de coordonner le déplacement, la vitesse, la position et l’accélération des éléments mobiles au sein d’un processus automatisé. Elle repose sur l’intégration de dispositifs tels que des moteurs, des variateurs, des capteurs et des contrôleurs, permettant d’exécuter des mouvements précis, synchronisés et répétables, en optimisant les performances, la qualité du processus et l’efficacité du système.

Actionneurs électriques

Actionneurs Électriques

Ensemble de dispositifs chargés de transformer l’énergie électrique en mouvement ou en action mécanique au sein d’un processus automatisé. Il comprend des éléments tels que des vérins électriques, des actionneurs linéaires ou des moteurs commandés permettant d’exécuter des mouvements précis et contrôlés, facilitant l’automatisation des tâches et améliorant l’efficacité, la flexibilité et la fiabilité du système.

Efficacité énergétique

Efficacité Énergétique

La capacité d’un système à optimiser l’utilisation de l’énergie nécessaire à la réalisation d’un processus, en minimisant les pertes et en réduisant la consommation sans affecter les performances, la qualité ni la sécurité. Elle repose sur l’application de technologies et de stratégies de contrôle permettant d’adapter l’énergie utilisée aux besoins réels du processus, contribuant ainsi à améliorer la durabilité, à réduire les coûts d’exploitation et à accroître la compétitivité industrielle.

Sécurité

Sécurité

Non seulement ces technologies préviennent des accidents et protègent les travailleurs, mais optimisent également les processus de production, en réduisant les périodes d’inactivité et les coûts associés aux incidents. La protection des machines et la mise en place d’écrans et de barrières physiques sont devenues des éléments essentiels.

Dispositifs intelligents

Dispositifs Intelligents

Ensemble de dispositifs intelligents de terrain basés sur la communication IO-Link, conçus pour échanger des données de manière bidirectionnelle avec des systèmes de contrôle au sein d’un processus automatisé. Ils permettent la paramétrisation, la surveillance et le diagnostic en temps réel des capteurs et des actionneurs, facilitant l’intégration, la flexibilité et la maintenance avancée dans les environnements industriels.

Robots collaboratifs

Robotique Collaborative

Ensemble de robots industriels conçus pour interagir de manière sûre et directe avec les personnes dans un espace de travail partagé. Ils intègrent des systèmes de contrôle avancés, des capteurs et des fonctions de sécurité permettant d’exécuter des tâches de manière flexible, précise et collaborative, en améliorant la productivité, l’ergonomie et la sécurité dans les processus automatisés.

Communication industrielle

Communications Industrielles

La communication industrielle se réfère à un système de transmission de données conçu pour permettre la communication entre dispositifs de terrain, comme des capteurs, actionneurs et contrôleurs, et les systèmes de supervision et de contrôle dans l’industrie.

IHM

IHM

L’espace où se produisent les interactions entre humains et machines. L’objectif de cette interaction est de permettre le fonctionnement et le contrôle efficaces de la machine à partir de l’extrémité humaine, tandis que la machine apport simultanément des informations qui facilitent le processus de prise de décision des opérateurs.

E/S déportées

E/S Distribuées

L’E/S distribuée est une architecture de système qui distribue des modules d’entrée/sortie proches de plusieurs dispositifs de terrain et les relie à un contrôleur central (comme PLC ou DCS) à travers un réseau. À la différence des systèmes d’E/S centralisés traditionnels, les systèmes d’E/S distribués distribuent les fonctions d’E/S à plusieurs nœuds et réalisent la transmission et le contrôle des données à travers le réseau Ethernet industriel, le bus de terrain ou la communication sans fil.

Système de gestion industrielle

Système de Gestion Industrielle

Ensemble de systèmes et d’outils destinés à la planification, à la supervision et à l’optimisation des processus et des ressources dans un environnement industriel. Il intègre des technologies de contrôle, d’information et de communication permettant de gérer la production, la maintenance, la qualité et l’efficacité opérationnelle, facilitant la prise de décision et l’amélioration continue dans les systèmes automatisés.

Armoire électrique

Tableaux Électriques

Ensemble de systèmes et de composants électriques organisés dans une armoire ou une enveloppe, destinés à la distribution, à la protection et au contrôle de l’énergie électrique au sein d’un processus automatisé. Il comprend des éléments tels que des interrupteurs, des dispositifs de protection, des contacteurs, des relais, des borniers et des dispositifs de commande permettant de gérer le fonctionnement sûr et efficace des machines et des systèmes industriels.

Systèmes d’identification

Systèmes D'identifications

Le codage industriel est le processus par lequel un identifiant unique est attribué à chaque équipement, produit, item ou système dans une entreprise. Les étiquettes industrielles et d’autres éléments comme des cartes ou des signaux offrent une solution rapide et fiable pour l’identification des équipements et installations. Ce sont des systèmes comme RFID, BCR, NFC et QR.

Automates programmables

Contrôleurs industrielles

La technologie des contrôleurs programmables (API) se réfère à l'utilisation de dispositifs électroniques industriels programmables conçus pour l'automatisation et le contrôle de processus et de machines par l'exécution d'instructions logiques, séquentielles et temporisées à partir d'entrées de capteurs et la génération de sorties de contrôle fiables dans des milieux industriels.

MQTT

MQTT

Protocole de communication léger basé sur le modèle publication/souscription, conçu pour l’échange efficace de données entre dispositifs et systèmes. Il permet la transmission d’informations en temps réel entre équipements, capteurs et plateformes de contrôle, même sur des réseaux à bande passante limitée, facilitant l’intégration des systèmes, la connectivité IoT industrielle et la supervision à distance des processus.

Réalité augmentée

Réalité Augmentée

Un ensemble de technologies qui permettent d’observer le monde réel grâce à des informations numériques interposées par le biais d’un dispositif. De cette manière, les éléments physiques sont combinés aux éléments virtuels pour créer une scène en réalité augmentée et ce, en temps réel.

Vide

Vide

Ensemble de systèmes et de techniques utilisant le vide comme moyen de manipuler, saisir et transporter des objets au sein d’un processus automatisé. Il comprend des composants tels que des générateurs de vide, des ventouses, des vannes et des capteurs permettant de réaliser des opérations de manutention de manière sûre, précise et efficace, notamment dans des applications de pick & place, d’emballage et de manipulation de pièces, en améliorant la productivité et la fiabilité du processus.

Services web

Services Web

Un service Web (en anglais : web service) est une technologie qui utilise un ensemble de protocoles et de normes qui permettent d’échanger des données entre les applications. Différentes applications de logiciel développées dans des langages de programmation différents et exécutées sur n’importe quelle plateforme peuvent utiliser les services Web pour échanger des données dans des réseaux d’ordinateurs comme Internet.

Robot mobile autonome

AMR

Ensemble de robots mobiles autonomes conçus pour se déplacer et réaliser des tâches de transport et de logistique au sein d’un environnement automatisé sans nécessiter d’infrastructures fixes. Ils intègrent des capteurs, des systèmes de navigation et de contrôle leur permettant de se déplacer en toute sécurité, de s’adapter à l’environnement et de collaborer avec d’autres systèmes, en améliorant l’efficacité, la flexibilité et la productivité des processus industriels.

Logiciel de gestion M&I-MES

Il permet à l’utilisateur de contrôler et de gérer le système M&I-400, en stockant et en surveillant toutes les données du processus. Il est articulé autour de quatre blocs : gestion, mouvement, supervision et administration.

Stations

M&I-400 peut inclure jusqu'à 11 stations indépendantes avec contrôle intégré.
Les différentes stations de travail mènent à bien la production, le conditionnement et l'expédition de différents types de produits sont menés à bien. L'ensemble est géré par un système M.E.S.
Chaque station du système M&I-400 mène à bien une partie du processus.
Station M&I-401 du système didactique M&I-400

 SMC AR Viewer - Réalité augmentée M&I-400

Le logiciel de réalité augmentée est une application qui simplifie la visualisation des informations d'un système physique auquel elle est associée. Cela permet une interaction en temps réel par le biais de la combinaison d'éléments du monde réel et du monde virtuel. Le fonctionnement de cette application est fondé sur l'implémentation de marqueurs stratégiquement placés sur chaque station de l'équipement physique. Cette technologie est incluse dans toutes les stations du système M&I-400.
Tablette utilisant l’application de réalité augmentée SMC AR Viewer sur le système M&I-400

Cartographie des procédés

Le système didactique M&I-400 comporte deux zones de travail distinctes : la zone d'assemblage et la zone logistique.
- **ASSEMBLAGE**: le process d'assemblage est composé de 9 stations séquentielles. Pendant ce processus, l'alimentation du contenant est effectuée, tout comme les différents remplissages, intelligent ou de base. Ensuite, le produit est bouché, passé à l'inspection qualité et stocké.
- **LOGISTIQUE**: le bloc logistique est composé de 2 stations, elles aussi séquentielles : la station de conditionnement et la station d'expédition. Dans cette partie du système, les produits peuvent être conditionnés dans un emballage secondaire et ils seront expédiés par plusieurs rampes.
Infographie de la distribution du système M&I-400 avec stations d’assemblage et de logistique
Icônes des stations du M&I-400 indiquant les stations de démarrage possibles

Possibilité de stations de DÉMARRAGE

Il est nécessaire de n'inclure qu'une seule station avec WiFi AP & Server dans un système M&I-400. Il est recommandé qu'il s'agisse de la première de la configuration.
Icônes des stations du M&I-400 indiquant les stations de fin possibles

Possibilité de stations TERMINALES

Il est recommandé de choisir l'une de ces stations comme point final de la configuration.
Icône de la station M&I-407 du système didactique M&I-400

Station indépendante

La station M&I-407 est une station indépendante : Elle ne comporte pas de système de transport et le transfert est manuel. Cependant, elle nécessite la station M&I-406 pour son fonctionnement.
Icône HMI du système didactique M&I-400

Combinaison de modèles IHM-API

Il n'est pas possible de combiner l'IHM standard avec l'automate Siemens S7-1500, ni de combiner l'IHM avancée avec l'automate Siemens S7-1200.

Optionnels

M&I-400 propose divers compléments en option.

Produit Fabriqué

Le système didactique M&I-400 permet de réaliser de multiples configurations de produit :
- (1) Type de contenu : intelligent (iProduct) ou de base.
- (2) Configuration du contenu intelligent : définition de la couleur (6 options disponibles).
- (3) Configuration du contenu de base : nombre de remplissages à inclure (aucune, 1 ou 2 hauteurs).
- (4) Couleur du couvercle : blanc, bleu, noir ou sans couvercle.
- (5) Emballage secondaire : Possibilité de conditionner le produit dans une caisse.
Options de produit fabriqué avec le système didactique M&I-400

Configurateur de produits

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