Passer d’une activité de briqueterie à celle de conception, de fabrication et de maintenance de machines pour tous les secteurs industriels : c’est de cette manière que Ceratec a évolué et s’est réinventée au cours de ses presque 100 années d’existence. Installée à Ploegsteert, la société emploie aujourd’hui 550 personnes et est active partout dans le monde.  Son core business ? La fabrication de machines sur mesure selon les besoins particuliers de ses clients, et ce pour divers secteurs industriels comme l’agroalimentaire, le transport de matériaux, la distribution d’électricité, la cimenterie, les îlots robotisés en pharmacie ou les solutions intralogistiques.

La capacité à créer en partant d’une feuille blanche

Quels sont les points forts de Ceratec ? Matthieu Baelen, Manager du service Automation & Robotics, nous en dit plus : « ce qui nous distingue de la concurrence ? Notre flexibilité, mais aussi notre capacité à gérer nos projets de A à Z en nous appuyant sur notre expertise interne : étude de projet, automation, engineering mécanique, ateliers… Nous sommes donc capables de partir d’une feuille blanche pour fabriquer une machine, de la conception mécanique jusqu’à la mise en service et à l’après-vente, en passant par la fabrication des armoires électriques, de la machine, la programmation ou encore l’installation sur site. »

Une grue et un bras de chargement

ASRM Ceratec Walcarius logistics

Parmi les réalisations récentes de Ceratec et de son équipe, Matthieu Baelen nous parle de deux projets basés sur du matériel Siemens et qui ont permis d’apporter plus de sécurité. « Il s’agit d’une grue conçue pour l’entreprise sidérurgique Walcarius de Mouscron basée sur les applicatifs Automatic Storage and Retrieval Machine (ASRM) d’une part, et d’autre part d’un bras de chargement de camion-citerne faisant appel à l’application Kinematics élaborée pour une cimenterie localisée en Wallonie », précise Matthieu Baelen.

 

Automatiser pour plus de sécurité et d’efficacité  

Parlons tout d’abord du projet de grue conçu pour Walcarius : « cette entreprise de Mouscron est active dans le secteur de la sidérurgie, notamment dans la découpe laser de tôles et de pièces métalliques », contextualise Matthieu Baelen. « L’objectif ? Automatiser les tâches de transport de tôles du magasin vers le hall de production et vers l’expédition. Ces tâches se faisaient jusqu’alors manuellement, notamment avec des clarks, avec à la clé des risques de sécurité en cas de chute des tôles.

Il en résulte également un gain d’efficacité. La machine que notre client nous a demandé de concevoir devait donc être capable de transporter des tôles de 7 mètres sur 2, avec une capacité de levage pour des chariots allant jusqu’à 6,5 tonnes. L’idée de base ? La grue doit fonctionner dans une zone de sécurité fermée et l’automation permet de vérifier en permanence que tous les paramètres de sécurité sont bien respectés, comme la position ou la vitesse, mais aussi l’état d’usure des freins via des tests ainsi que le niveau de charge. »

Un bras revampé pour réduire les risques

Du côté de la cimenterie, ce sont aussi des enjeux de sécurité qui étaient au cœur du projet mené par Ceratec. « Il s’agit du revamping d’un bras à deux moteurs utilisé pour le chargement de camion. Le chauffeur devait jusqu’alors grimper sur son camion, ouvrir la trappe, puis manipuler le bras avec un joystick, ce qui n’était pas optimal en termes de sécurité et de pénibilité. La demande du client était donc d’automatiser ces tâches pour gommer les risques de sécurité et la lourdeur de ces tâches. »

Automates, objets technologiques et variateurs

Dans ces deux projets, Matthieu Baelen et ses équipes ont privilégié des solutions Siemens pour concevoir la meilleure application possible. « Ce qu’ont imaginé nos experts mécaniques ? Une grue de 15 mètres de hauteur, 8 mètres de longueur et 6 mètres de largeur avec des câbles d’entraînement. C’est sur cette base que nous avons analysé les besoins en termes d’automation et que nous avons choisi les composants Siemens.

Notre choix s’est porté vers l’applicatif ASRM Simatic S7-1517 TF CPU couplé à des variateurs de fréquence Sinamics S120 et des motoréducteurs Simogear. La partie motion control de l’application est programmée avec des objets technologiques pour optimaliser l’intégration et la convivialité. Concrètement, des courbes théoriques de fonctionnement et de positionnement sont introduites dans l’automate. Le logiciel va permettre de suivre la position et la vitesse réelles de la grue. Dès que ces valeurs s’écartent de la courbe théorique, la grue va passer en sécurité ou s’arrêter préventivement. Pourquoi ce choix des automates pilotés en objets technologiques ? Parce que la régulation peut s’effectuer dans l’automate et pas au niveau de chaque régulateur, ce qui est plus efficace en termes de synchronisation, de délais de communication et de calcul. »

Quant au choix de Siemens, il s’explique pour une raison très simple. Matthieu Baelen : « lorsque nous avons conçu le système d’automation de la grue, Siemens était le seul à pouvoir nous proposer un suivi permanent de la courbe via l’applicatif ASRM. »

Safe Kinematics pour jouer les gros bras

Pour le projet de bras de chargement, c’est l’application Safe Kinematics qui remplit un rôle essentiel. « Nous avons choisi pour ce revamping un applicatif Safe Kinematics Simatic S7-1515 SP CPU utilisant le protocole de communication Profinet IRT de Siemens, ainsi que des variateurs de fréquence Sinamics S120 et des motoréducteurs Simogear. Les deux axes de ce projet de sécurisation sont d’une part l’ajout d’une plateforme utilisée par le camionneur pour accéder à la trappe de son camion, et d’autre part la vérification automatisée du positionnement du bras de chargement et des deux moteurs », explique Matthieu Baelen.

« Cette automatisation de la vérification permet d’éviter les risques de collision et de mauvaise manipulation. Pourquoi avoir choisi l’applicatif Kinematics ? parce qu’il répondait parfaitement à nos besoins, grâce notamment à la définition de zones de sécurité et de zones de travail. Cela nous permet de disposer d’un automate très performant, capable de réaliser des synchronisations complètes sur les deux axes du bras. Là encore, nous avons choisi Siemens car ils étaient les seuls à répondre à ces exigences. Du côté des moteurs, le passage à des motoréducteurs de nouvelle génération équipés de codeurs de sécurité nous a permis d’intégrer des paramètres de sécurité. Pouvoir garantir ainsi la valeur de position les rend uniques en leur genre. Quant aux variateurs Sinamics S120, leur compacité était un critère important sur lequel nous avons basé notre choix. »

Objectifs atteints

« La grue conçue pour Walcarius a été mise en service durant l’été 2021 et répond aux attentes de notre client qui l’utilise actuellement pour remplir son magasin. En plus d’une sécurité accrue, elle permet d’obtenir des gains de temps de l’ordre de 40 % pour ces opérations de transport. Le retour est aussi très positif du côté de la cimenterie : le bras de chargement revampé a été mis en service pendant l’été 2021, suite à quoi trois autres dispositifs similaires nous ont été commandés », conclut Matthieu Baelen.

Découvrez les solutions d’automatisation industrielle de Siemens.

Technologies d’entraînement et de mouvement parfaitement coordonnées :https://new.siemens.com/be/fr/products/technologie-des-entrainements.html

La digitalisation au service de l'(intra)logistique : https://www.siemens.be/intralogistics

Sinamics S120 variateurs de fréquence : https://www.siemens.com/sinamics-s120

Simogear motoréducteurs: https://www.siemens.com/simogear

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