Machine de fabrication de disjoncteurs miniatures : Automatisation totalement intégrée

Pour de nombreuses raisons, principalement liées à l'industrie de la construction, à l'urbanisation et à la croissance industrielle, des tendances similaires peuvent être observées en Inde également, où l'intérêt pour l'accès aux disjoncteurs miniatures est en hausse. Les entreprises de production déjà établies, qui vendent des millions d'unités chaque année, peuvent simplement augmenter l'efficacité de leurs lignes de production, tandis que les petites entreprises ne trouvent pas cela aussi facile.

Deux choix deviennent généralement disponibles pour les petites entreprises. Le premier est d'investir dans des lignes d'assemblage automatiques. Ces types de lignes d'assemblage sont beaucoup plus fiables, mais elles sont assez coûteuses, équivalentes à plus de 500 000 dollars, peuvent atteindre jusqu'à trente mètres de long, et ne sont raisonnables que lorsque la production annuelle dépasse le million d'unités par an. L'autre option est d'utiliser le processus d'assemblage manuel, qui prend du temps, des dispositifs qui ne sont pas aussi exigeants en termes financiers mais posent des défis aux entreprises en matière de certifications et de conformité.

L'objectif de cet article est de mettre en lumière les principales caractéristiques de la machine compacte de fabrication de disjoncteurs miniatures de manière facile à comprendre pour les lecteurs, tout en les aidant à la comparer avec d'autres options existantes.

Le petits disjoncteurs miniatures à éviter rencontrent est structurelle, pas fabricants désir

Ce n'est pas une question de temps ou de volonté, mais plutôt une question structurelle. Les principes de la production de masse dictent que la ligne de production de disjoncteurs miniatures est conçue pour une production à grand volume, elle est très coûteuse et occupe beaucoup d'espace de production. De plus, la mise en service d'une telle ligne prend beaucoup de temps, de 90 à 120 jours. L'atelier ne peut pas supporter une telle dépense, et parfois il n'a pas assez d'espace pour une telle production. En même temps, il doit tout de même mettre en œuvre une certaine automatisation afin de réduire les coûts de main-d'œuvre, d'atteindre un niveau de production stable et de faire face aux commandes nécessitant une certaine qualité.

De plus, l'assemblage manuel ne résout pas non plus le problème en question. Le processus de production est lent et le pourcentage de défauts augmente. Le nombre de commandes augmente et le service nécessite plus de mains, pas plus de sources de capacité pour l'atelier. On ne trouve pas facilement un travailleur qualifié et il faut toujours gérer la qualité qui dépend fortement de l'opérateur.

Les petits fabricants font partie d'un grand secteur négligé du marché – ce sont les fabricants qui ont dépassé la production manuelle, mais pour lesquels le besoin d'une ligne de production n'est pas encore apparu. La ligne de production compacte de disjoncteurs miniatures est exactement ce que ce groupe recherche.

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En général, le concept d'automatisation totalement intégrée englobe l'idée de construire un système de telle sorte que toutes les étapes du processus forment une unité entière. Dans ce cas, il y aurait moins de transferts, moins de points de défaillance, des temps de démarrage plus rapides et des informations plus précises sur ce qui se passe tout au long du processus.

Ainsi, une machine compacte intégrée fonctionne selon le même principe, mais dans ce cas, elle l’applique à une seule machine, contrairement à l’ensemble de l’usine. Autrement dit, alors que dans une ligne d’assemblage traditionnelle chaque étape du processus, telle que le rivetage, le contrôle qualité et les tests, est réalisée par différentes machines, tous les processus dans ce cas sont effectués au sein d’une seule unité (boucle fermée) qui ne nécessite aucune machine supplémentaire. Par conséquent, la machine intégrée fonctionne comme une boîte noire.

Si vous fabriquez un produit, vous n’aurez pas à vous soucier du placement des machines nécessaires au fonctionnement du système en question et pourrez ainsi profiter de tous les avantages des systèmes intégrés sans leurs inconvénients. Au lieu de gérer une gamme de machines de plusieurs fabricants, vous traiterez avec un seul type de machine fabriquée par un seul fournisseur.

Insertion et rivetage des rivets

Ce qui est intrigant avec ce type d’appareil, c’est qu’il intègre de nombreux processus en une seule unité. L’équipement innovant de fabrication de disjoncteurs modulaires (MCB) comprend l’ensemble de l’équipement de la ligne d’assemblage, qui est relié et fonctionne sous un seul automate programmable industriel (PLC). Le schéma de production standard est le suivant :

Alimentation vibratoire

L’alimentation automatique et l’orientation des boîtiers, rivets et bornes ont lieu, assurant ainsi l’approvisionnement des stations en aval sans alimentation manuelle des pièces dans le processus de travail. Une alimentation régulière est la base silencieuse d’une production régulière : lorsqu’elle échoue, toute la ligne de production s’arrête.

Insertion et rivetage des rivets

L’appareil est responsable de l’insertion et de la fixation précise des rivets, produisant les jonctions qui maintiennent le disjoncteur intact. Ce processus automatisé atténue certaines des principales variables présentes dans le processus d’assemblage manuel où la qualité du rivetage dépend de l’expertise de l’opérateur.

Test de déclenchement magnétique

Chaque disjoncteur est soumis à une inspection pour garantir que le mécanisme de déclenchement magnétique respecte les spécifications — la fonction qui empêche le courant de court-circuit. Assurer cette fonction de sécurité est crucial, et le test en ligne garantit une vérification complète au lieu de se fier à la méthode d’échantillonnage.

Test haute tension (hi-pot)

Afin de vérifier la capacité d’isolation d’un disjoncteur particulier, ce test de résistance diélectrique sera effectué, permettant de détecter tout défaut d’isolation qui pourrait empêcher son fonctionnement dans une application réelle en conditions normales. L’intégration de ce test dans la même machine crée les conditions pour qu’il ne soit pas nécessaire de prêter une attention supplémentaire à l’obtention du résultat, car il sera automatiquement obtenu durant le processus de production normal.

Calibration thermique

Le composant de déclenchement thermique, utilisé pour répondre aux surcharges prolongées, a été réglé de manière à ce que le disjoncteur déclenche au courant et au temps appropriés. La calibration thermique précise est très importante pour garantir que l’exécution finale du MCB atteigne le niveau nominal nécessaire, ce qui signifie que l’utilisation de la technique en ligne présente un avantage considérable par rapport à l’utilisation de la méthode manuelle hors ligne.

Serrage et desserrage automatiques des vis de bornier

Les vis de terminal sont serrées de manière contrôlée, fournissant ainsi à l’unité une finition standardisée, plutôt que serrée manuellement. En combinaison avec les contrôles par vision et capteurs, qui complètent un système de contrôle qualité en boucle fermée, chaque poste de travail est capable de vérifier son travail avant que le suivant ne puisse commencer.

Une fois mise en service, la machine peut produire entre 5 000 et 7 200 unités pendant un poste de 8 heures selon les exigences de charge, tout en étant capable de fournir une production annuelle comprise entre 200 000 et 800 000 unités en un seul poste avec suffisamment de ressources pour augmenter encore le volume produit afin de répondre à la demande croissante.

Conçue pour une production à haute variété et faible volume

Il est rare que les petits et moyens fabricants produisent un seul produit en grande quantité. En général, ils fabriquent une combinaison de produits en faibles quantités avec différents nombres de pôles et caractéristiques. Dans de telles conditions, l’utilisation d’une ligne de production rigide à haut rendement est impraticable car chaque changement de série entraîne une perte importante de temps et d’argent.

La machine intégrée compacte soutient le paradigme inverse. Elle peut fonctionner avec des disjoncteurs 1P, 2P, 3P et 4P, et le changement entre les différents types de pôles prend moins de trente minutes, grâce à l’utilisation des réglages basés sur des recettes programmées dans l’IHM et des outils à changement rapide. Cela signifie que l’usine peut passer d’un produit à un autre en une seule équipe, traiter diverses commandes de manière rentable et utiliser la flexibilité comme l’un des principaux avantages.

La flexibilité est également ce qui rend cette machine parfaite pour la production pilote. Le propriétaire d’un nouveau design de disjoncteur miniature (MCB) peut le tester sur cette ligne, valider les outils et la technologie utilisés, et ce avant d’investir de l’argent dans la construction d’une ligne de production complète.

Le pertinence beaucoup le moment beaucoup automatisation des disjoncteurs

L’Inde a réalisé des progrès constants dans la production de disjoncteurs et d’appareils électriques dans le pays. Les politiques visant à réduire les importations, la demande intérieure croissante pour des dispositifs tels que les MCB et RCCB, ainsi que les besoins de nombreux fabricants locaux ont fait de l’automatisation des processus liés à la production de disjoncteurs une véritable nécessité dans les conditions actuelles. Cependant, le problème pour de nombreux fabricants est que le coût d’entrée dans le processus d’automatisation est plus compliqué que les intentions.

Dans cette situation, la machine intégrée compacte arrive au bon moment en offrant la bonne solution aux fabricants. Cette machine répond parfaitement à leurs besoins en leur permettant d’éliminer le processus manuel et d’avoir un processus de production constant avec un contrôle immédiat de la production au lieu d’attendre qu’un fabricant puisse acheter toute la ligne de production. Ainsi, cet investissement sera la première étape raisonnable vers la mise en œuvre de l’automatisation en production pour les fabricants souhaitant travailler avec un distributeur national, obtenir une certification ou simplement combler le fossé entre la production manuelle et automatisée.

Un autre moteur de l'automatisation est l'aspect de la qualité de la documentation. Les grands acheteurs et les systèmes de certification exigent de plus en plus des preuves que chaque équipement fabriqué est testé et pas seulement un échantillon. Une machine qui permet de réaliser des tests hi-pot, thermiques et de déclenchement magnétique en ligne et d'enregistrer les résultats rend les preuves de qualité possibles. Pour un producteur, c'est un grand avantage car cela l'aidera à améliorer sa position parmi les autres concurrents.

L'économie : faible coût d'entrée, retour rapide sur investissement

L'idée commerciale pour une petite entreprise est assez simple. La première chose à comprendre est la dépense en capital, car les machines intégrées compactes coûtent environ 20 à 30 % de moins qu'une ligne de production complète dont le prix peut varier de 500 000 à plus d'un million. Avec ces économies, l'entreprise pas encore automatisée peut passer à l'automatisation cette année plutôt que d'y penser indéfiniment.

Les économies ne s'arrêtent pas au prix d'achat aujourd'hui. Cette machine ne prend pas beaucoup de place, sa longueur étant d'environ 5,9 mètres, contrairement à la ligne de production de 30 mètres qui nécessiterait des travaux de construction, comme la création d'un nouveau hall et la réfection complète de l'atelier. La livraison de la machine prendra au maximum 45 à 60 jours. Ensuite, la machine nécessitera encore 5 à 7 jours pour être installée et pour former les opérateurs à son utilisation. En revanche, la ligne de production complète prend généralement 90 à 120 jours.

Après avoir payé la dépense en capital et les autres coûts liés à l'achat de la machine, on peut encore bénéficier de son utilisation dès la production du premier produit. Utiliser cette machine pour l'assemblage et les tests en masse permet à l'entreprise de réduire ses dépenses de main-d'œuvre jusqu'à 70 % par rapport à une main-d'œuvre utilisée pour une ligne de production manuelle, tout en assurant un taux de défaut beaucoup plus faible grâce à l'application de la machinerie. La combinaison d'un nombre réduit de travailleurs, de moins de retouches et d'une capacité de production plus élevée rend la rentabilité de la machine effective. Tout cela signifie que la période de retour sur investissement est inférieure à 12 mois, ce qui est suffisamment court pour que la machine rembourse les investissements de son propriétaire avant d'être totalement amortie.

Machine compacte vs ligne complète vs assemblage manuel

Il n'existe pas de solution universelle pour chaque usine. La réponse honnête est de choisir en fonction du volume de production annuel réel, de la surface de production et de la capacité d'investissement. Le tableau ci-dessous résume en un coup d'œil les différents avantages et inconvénients.

Quand on raisonne ainsi, la solution est généralement évidente. Un ensemble complet de machines vous sera bénéfique si vous produisez plus d'un million d'articles par an. Si votre production est seulement de quelques articles par jour, alors l'assemblage manuel est probablement encore la meilleure option pour vous à ce stade. Mais les entreprises de taille moyenne produisant plusieurs centaines de milliers d'unités par an sont celles pour lesquelles la machine compacte est la mieux adaptée.

Qualité et traçabilité auxquelles les acheteurs peuvent faire confiance

La qualité est cruciale car elle est souvent la raison la plus importante de l'automatisation du processus de production. Le travail manuel peut conduire à d'excellents disjoncteurs, mais ne peut pas en fournir la preuve. La production dépend des qualifications de l'employé, de sa fatigue et de la chance avec le produit. Ce qui est important, c'est que les acheteurs plus importants et les organismes de certification doivent éviter de telles divergences.

Avec l'aide d'une machine intégrée, chaque produit subit immédiatement un contrôle de qualité. Le processus de vérification de la qualité comprend des tests magnétiques, des tests haute tension et une évaluation de la température. L'avantage de la machine est que les résultats peuvent être immédiatement enregistrés dans l'IHM pour les bases de données qualité. La production automatisée offre la possibilité de vérifier la qualité de chaque produit au lieu d'échantillonner et d'espérer qu'un certain produit sera testé avant la vente. Ainsi, cette information est obligatoire pour les entreprises cherchant à obtenir une certification, à être reconnues par des distributeurs nationaux, ou à défendre leur réputation face aux plaintes et problèmes des clients.

Une liste de contrôle pour les achats avant d’acheter

Si vous envisagez l'achat d'une machine pour une usine de fabrication de disjoncteurs miniatures (MCB) de petite taille, poser quelques questions vous aidera à différencier un fournisseur fiable d'un simple fournisseur optimiste. Avant de finaliser l'accord, vérifiez :

• L'outillage est conçu en fonction de vos propres échantillons de MCB et des conceptions de pôles, et non sur un produit de conception générique. Vous pouvez demander au fournisseur de montrer comment il a conçu l'outillage selon votre disposition exacte et vos conceptions de bornes.
• Les tests intégrés incluent réellement le déclenchement magnétique, le test haute tension (high-pot) et l'étalonnage thermique qui sont affichés dans l'IHM et non réalisés hors ligne.
• Le temps de changement est indiqué pour le type particulier de MCB que vous fabriquez et le débit réel est donné selon votre gamme de produits réelle, et non selon la situation la plus avantageuse.
• Il existe un test d'acceptation spécial sur le site du fournisseur et un test d'acceptation spécial sur votre site qui seront spécifiés dans le contrat. Il doit y avoir des critères d'acceptation ainsi qu'un rapport d'acceptation.
• Il y a une spécification claire concernant le fonctionnement, l'orientation, les pièces de rechange disponibles, et la marque du système de contrôle, c'est-à-dire PLC et IHM, comme Siemens ou Mitsubishi.
• Des conditions écrites concernant les délais de livraison et les fenêtres d'installation sont fournies.

Si vous trouvez un fournisseur qui vous donne des réponses avec des exemples appropriés de vos pièces et non à partir de la brochure, soyez sûr qu'il mérite d'être considéré pour toutes ses qualités ainsi que pour les spécifications de ses machines.

À quoi s’attendre de la livraison à la production complète

Comprendre l'étape de livraison élimine une grande partie de l'incertitude associée à un achat d'automatisation. Il est important que le projet se déroule selon un plan établi afin que les finances, l'équipe et les obligations envers les clients puissent être calculées sur la base de dates factuelles.

Le processus commence par l'analyse des échantillons. À cette étape, le fabricant examine les échantillons existants de disjoncteurs modulaires (MCB) et détermine la configuration de sortie et de pôles nécessaire pour la conception des alimentateurs et du rivetage, ainsi que les solutions pour les tests de qualité. Cela est suivi par une conception de la disposition et des outils, avant la fabrication et l'assemblage de la machine. L'une des dernières étapes du processus est que le fabricant effectuera des tests fonctionnels dans ses installations.

Une fois la machine arrivée sur site, le processus d'installation commence et dure généralement de 5 à 7 jours, suivi par la formation des opérateurs qui seront capables de faire fonctionner la ligne de production de manière autonome, sans dépendre du fabricant. Des tests d'acceptation ont lieu, ce qui constitue une confirmation écrite de l'efficacité de la machine.

Une machine intégrée compacte est la bonne solution lorsque vous produisez environ 200 000 à 800 000 unités par an, que vous disposez d’un espace au sol limité, que vous ajoutez une capacité flexible à côté d’une ligne existante, ou que vous validez de nouveaux designs de MCB avant de passer à l’échelle. Elle récompense les fabricants qui ont besoin d’une véritable automatisation et d’une qualité documentée mais qui ne sont pas encore au volume où une ligne complète est rentable — ce qui décrit une grande part des producteurs en croissance en Inde et sur des marchés comparables.

Les machines intégrées compactes peuvent être adaptées dans les cas de production entre 200 000 et 800 000 unités par an, en disposant d'un espace limité, en s'appuyant sur une ligne existante avec une flexibilité supplémentaire, ou en souhaitant confirmer la conception appropriée du MCB avant la production de masse. C'est une solution pour les entreprises qui nécessitent une automatisation réelle et une qualité vérifiable mais qui n'ont pas encore le volume pour justifier une ligne complète – ce qui décrit de nombreux fabricants émergents en Inde et dans des territoires similaires.

ligne d’assemblage automatique complète de MCB vous offrira le débit dont vous avez besoin. Si votre goulot d’étranglement est une étape unique plutôt que l’ensemble du processus, une unité ciblée telle qu’une machine semi-automatique d’assemblage d’arc-chute ou une machine dédiée ou une ligne de test automatique dédiée au MCB peut être l'investissement plus intelligent et plus ciblé. Bien choisir signifie être honnête sur la situation réelle de votre usine aujourd'hui.

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