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    Optimiser l'utilisation des technologies de nettoyage

    Positionnement de buses à cône plein dans un environnement CAO. Crédit :Fraunhofer-Gesellschaft

    Nous le savons de chez nous :les ustensiles de cuisine et les appareils électroménagers encombrants sont difficiles à nettoyer. Dans l'industrie, les composants complexes sont plus la règle que l'exception et présentent de grands défis pour la conception des systèmes de nettoyage. Une simulation pourra aider à l'avenir. Dans l'usine d'apprentissage pour les technologies de nettoyage industriel, qui ouvrira fin 2019 au Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV à Dresde, les entreprises pourront également tester la combinaison de différentes technologies de nettoyage.

    Lorsque les composants sortent de la ligne, ils sont souvent recouverts de lubrifiants réfrigérants. Souvent, ces lubrifiants doivent être éliminés avant que les pièces ne puissent subir un traitement ultérieur. Avec des composants complexes, cependant, c'est loin d'être facile. Sur la base de son expérience, l'ingénieur responsable doit décider comment positionner les buses du système de nettoyage par pulvérisation. Où y a-t-il un trou de forage ? Où y a-t-il une contre-dépouille sur le composant ? Dans des systèmes de test élaborés, il ou elle vérifie si les buses atteignent les performances de nettoyage requises et s'adapte et se reconstruit en conséquence - un processus coûteux et long.

    Mise en place de systèmes de nettoyage par pulvérisation

    À l'avenir, cette tâche sera facilitée grâce au logiciel de simulation développé par des chercheurs du Fraunhofer Institute for Process Engineering and Packaging IVV à Dresde en collaboration avec les partenaires Advitec Informatik GmbH et Innovations- und Simulationsservice Festenberg dans le projet SIMKOR, qui est parrainé par le ministère fédéral allemand de l'Éducation et de la Recherche (BMBF). "Le logiciel fournit des résultats pour des performances de nettoyage résolues spatialement en quelques minutes seulement, même pour des composants complexes, " dit Siegfried Beckmann, chercheur à Fraunhofer IVV. Au lieu de se fier uniquement à l'expérience, l'ingénieur charge les données CAO de l'objet à nettoyer dans le logiciel et sélectionne et place les buses. Dans une étape de pré-optimisation, il peut voir en temps réel quelles zones le produit de nettoyage atteint directement et lesquelles ne le font pas. Après avoir ainsi sélectionné une bonne position pour les buses, l'ingénieur lance la simulation. Cela fournit des résultats encore plus détaillés, tels que la répartition spatiale et temporelle de la quantité d'agent de nettoyage appliquée et une simulation de l'efficacité théorique du nettoyage. "Le codage couleur indique où le nettoyage est le plus efficace et où le moins. Cela permet aux utilisateurs d'évaluer de manière réaliste les zones à problèmes indépendamment du type de salissure ou de la qualité de la surface, " explique Beckmann.

    Pour créer l'outil de simulation, les chercheurs de Fraunhofer IVV ont réalisé diverses expériences de nettoyage avec des niveaux de salissure standard (c'est-à-dire moyens). Ils ont analysé les résultats de nettoyage pour de nombreuses positions de buses et angles de jet. "Nous avons traité les buses comme la cause et les événements de surface comme l'effet. Nous avons délibérément mis entre parenthèses tout le reste, car ces processus étaient beaucoup trop complexes pour la simulation. Nous avons donc choisi une approche de simulation statistique, " dit Beckmann. À partir de ces données, les partenaires ont ensuite créé les modèles mathématiques correspondants pour la simulation.

    Résultats de simulation pour le nettoyage d'un réservoir avec un nettoyeur à jet rotatif. Crédit :Fraunhofer-Gesellschaft

    La première version de test est déjà terminée; au printemps 2019, les partenaires mettront le logiciel de simulation sur le marché. À l'avenir, la simulation pourrait même être en mesure de spécifier les positions optimales des buses ou de suggérer les chemins de nettoyage optimaux afin de maximiser l'efficacité des ressources et de l'énergie du processus de nettoyage - c'est la vision.

    Usine d'apprentissage pour les technologies de nettoyage industriel

    Quel processus de nettoyage est optimal pour un composant spécifique ? Le processus de nettoyage sélectionné atteint-il le résultat souhaité ? Ces questions sont souvent difficiles à répondre pour les utilisateurs de technologies de nettoyage. Cela s'applique particulièrement aux petites et moyennes entreprises, dont il y en a beaucoup en Saxe. Les chercheurs de Fraunhofer IVV ont également la bonne solution pour ces PME :la Learning Factory. « Là, nous combinons des techniques établies à base d'eau - c'est-à-dire la pulvérisation, nettoyage par immersion, les ultrasons et le nettoyage des systèmes de canalisations et de réservoirs fermés - avec des méthodes plus récentes telles que le plasma à pression atmosphérique, nettoyage vapeur sèche et CO2 et laser, " explique Markus Windisch, Chef d'équipe pour le nettoyage de composants industriels chez IVV. "Avec le client, nous commençons par concevoir une solution pour l'application particulière, puis nous la testons dans la Learning Factory. Une fois qu'ils ont trouvé la solution de nettoyage optimale, les entreprises peuvent adapter en conséquence et donner à leurs travailleurs une formation appropriée dans la Learning Factory avant même la mise en service. « Nous avons délibérément utilisé des appareils et du matériel disponibles dans le commerce, afin que nous puissions proposer des solutions pratiques, " dit Windisch.

    Les chercheurs prennent également en compte l'Industrie 4.0 et la digitalisation dans la Learning Factory. Par exemple, ils ont intégré une solution système qui enregistre les données de processus, qu'elles proviennent des machines elles-mêmes ou qu'elles soient saisies manuellement par l'opérateur. Au lieu de mettre des notes autocollantes avec des instructions sur toute la machine, comme cela a été la pratique dans de nombreuses usines, les travailleurs peuvent saisir leurs commentaires directement dans le système à l'aide d'une tablette et les partager ainsi avec leurs collègues, même ceux qui travaillent dans d'autres usines.

    Certaines des techniques sont déjà opérationnelles, et les demandes de renseignements initiales des clients sont également arrivées. Néanmoins, il faudra un certain temps avant que le nettoyage de composants complexes et la combinaison de diverses techniques de nettoyage puissent être testés, ce qui nécessite un deuxième système de robot. Fin 2019, il devrait être prêt. A ce stade, la Learning Factory englobera également la formation professionnelle des collaborateurs des clients. Les sujets abordés incluront :En quoi la gestion d'un processus de nettoyage contrôlé par la qualité diffère-t-elle de celle d'un processus de nettoyage contrôlé dans le temps ? Le 14 mars, 2019, un atelier de projet sera organisé en coopération avec la Société de développement économique de la Saxe (WFS) - un événement de l'industrie axé sur la qualité du nettoyage.


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