La robotique sous la pression énergétique
Pourquoi l'efficacité énergétique devient un nouveau critère de conception
Depuis des années, la robotique est synonyme de vitesse, de précision et de flexibilité. Dans les lignes d’emballage, les applications de manutention, les cellules d’assemblage et l’intralogistique, les robots améliorent la productivité et la qualité. Mais à ces critères de performance classiques s’ajoute désormais une nouvelle exigence de conception : l’énergie.
L’énergie devient un critère de conception
Les processus industriels s’électrifient, les lignes de production deviennent plus dynamiques et le réseau électrique est soumis à une pression croissante. Aux Pays-Bas, la congestion du réseau entraîne déjà aujourd’hui des files d’attente et des restrictions pour les nouveaux raccordements. En Flandre également, ce sujet suscite un intérêt croissant, notamment en raison de l’électrification de l’industrie et de la logistique.
Pour les équipementiers et les constructeurs de machines, cela modifie donc la donne. Il ne s’agit plus seulement de vitesse, de précision ou de compacité, mais aussi de la puissance requise, des charges de pointe et de la capacité d’une machine à fonctionner dans le cadre de l’infrastructure électrique disponible.
Non seulement plus puissants, mais aussi plus intelligents
Les applications robotiques sont par nature dynamiques. Les axes accélèrent, ralentissent et se positionnent en permanence, ce qui génère des pics de puissance de courte durée. Alors qu’auparavant, on prévoyait surtout une puissance supplémentaire, on prend aujourd’hui de plus en plus conscience qu’une utilisation plus intelligente de l’énergie constitue souvent une meilleure solution que le surdimensionnement.
La meilleure solution robotique n’est donc pas automatiquement la plus puissante, mais celle qui offre un rendement fiable dans les limites énergétiques disponibles. La vitesse reste importante, mais s’inscrit dans un équilibre plus large entre performances, contrôlabilité et efficacité.
L’énergie commence dès la conception
De plus en plus souvent, l’analyse énergétique intervient dès la phase de conception. Les ingénieurs souhaitent avoir dès le départ une vision claire des puissances de pointe, de la récupération d’énergie et de l’influence des profils de mouvement sur la consommation énergétique totale.
Lenze répond à cette demande grâce à une combinaison de technologie d’entraînement, d’automatisation et de logiciels d’ingénierie. Avec EASY System Designer, les constructeurs de machines peuvent planifier, modéliser et dimensionner des solutions d’entraînement et d’automatisation dès les premières étapes du processus de développement. Les choix de conception sont ainsi mieux étayés et les éventuels problèmes énergétiques sont mis en évidence avant même la fabrication du premier matériel.
L’entraînement, nœud énergétique
Dans les applications comportant de nombreux mouvements d’accélération et de freinage, les moteurs, les variateurs et les stratégies de régulation déterminent dans une large mesure le comportement énergétique d’une machine. Des fonctions telles que le freinage régénératif, la mise en tampon, l’échange d’énergie entre les axes et la réduction des pics de charge gagnent ainsi en importance.
Par ailleurs, le système d'entraînement fournit de plus en plus de données précieuses. Lenze met à disposition les données pertinentes des variateurs pour les systèmes de niveau supérieur, afin que les constructeurs de machines aient une meilleure compréhension de la charge, du diagnostic et du comportement de la machine. Cela constitue la base d'une optimisation ciblée, de la surveillance de l'état et de la maintenance prédictive.
La robotique comme approche systémique
Le débat sur l’énergie ne s’arrête pas au robot lui-même. Dans les lignes de production modernes, les robots, les convoyeurs et les modules de manutention s’influencent mutuellement en permanence. Les constructeurs de machines attendent donc des composants qui ne se contentent pas d’être performants sur le plan technique, mais qui contribuent également à la gestion de l’énergie et à la transparence.
Pour Lenze, cette évolution s’inscrit dans une approche systémique où la technique d’entraînement, l’automatisation et les logiciels sont utilisés conjointement. Il en résulte une robotique qui est non seulement rapide et précise, mais qui offre également des performances fiables dans les limites énergétiques disponibles et qui répond mieux aux défis posés par un réseau électrique soumis à des charges de plus en plus lourdes.
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