Efficacité éco-énergétique: Maitriser les coûts d'un simple coup d'œil

11/04/2013 - Oliver Hagenlocher


Faire des économies d'énergie dans l'industrie d'usinage des métaux – cela n'intéresse pas seulement la protection de l'environnement. Depuis longtemps, la consommation d'énergie est devenue un facteur de coût déterminant qui, à long terme, est susceptible de dépasser les coûts d'investissement de la machine. A vrai dire, l'économie d'énergie est l'objet de toutes les attentions et réflexions. Selon la Fédération des consommateurs d'énergie, les prix de l'électricité pour les PMI ont connu une hausse de 4,5 % au cours de l'année précédente. Quelles solutions de machines performantes pour freiner cette tendance? Voici deux exemples d'EMAG: la machine de soudage ELC 250 DUO et la machine de tournage vertical de la plateforme 2. Elles sont tout simplement remarquables avec leur potentiel d'économie que l'on retrouve dans les différents domaines d'utilisation.

Les fameux life cycle cost ou coûts de durée de vie d'une machine sont au cœur de toutes les attentions quand il est question de moderniser une gamme de production, et ce pour une bonne raison. En choisissant un investissement à bas coûts, le réveil pour l'utilisateur  peut être brutal en constatant une consommation d'énergie inutilement élevée. D'après les estimations des experts en la matière, les coûts d'énergie d'une machine-outil s'élèvent à plus de 20% des dépenses totales qui s'additionnent au cours de la durée de vie totale de la machine. "Afin de garantir une production à haute économicité, il convient de prendre en compte les différents facteurs d'utilisation des machines", explique Dr Guido Hegener, Dirigeant d'EMAG Salach Maschinenfabrik. „Le facteur de la consommation d'énergie est de plus en plus prégnant, compte tenu des augmentations potentielles des coûts d'électricité à l'avenir. Cela n'est pas sans conséquences dramatiques sur le coût global".

Exemple soudage Laser: un concept de construction économique

Quelle technologie pour contrer cette spirale infernale ? La réponse se trouve dans un domaine d'application qui consomme énormément d'énergie: le soudage. Dans ce cas précis, les constructeurs de machines EMAG ont développé la ELC 250 DUO – une solution dont la consommation d'énergie est particulièrement faible. Cette solution est basée sur le concept propre à EMAG: la pièce est saisie par la broche pick-up, les déplacements lors du soudage sont hautement précis tandis que l'optique de soudage interne reste statique. "Cela génère différents avantages, plusieurs phases d'usinage peuvent être intégrées dans la machine. La précision de soudage est particulièrement élevée, le concept de construction apporte une amélioration considérable de l'efficacité énergétique", explique Dr Andreas Mootz, Dirigeant d'Automation GmbH. Cela commence déjà par l'aspiration des fumées de soudure. Le laser étant stationnaire, la fumée se développe toujours au même endroit, mais elle est aspirée à un point précis et le dispositif d'aspiration ne demande que peu d'énergie.

Moins d'électricité pour une performance similaire
C'est le processus lui-même qui renferme le vrai potentiel d'économie car EMAG mise sur des lasers solides. Le soudage avec des lasers solides, comparé au soudage CO2 conventionnel, assure des process de production à très grande efficience énergétique. Tandis qu'un laser au dioxyde de carbone n'atteint qu'un degré d'efficience de 8 %, les spécialistes EMAG avec leur propre technologie annoncent un niveau d'efficacité d'environ 20%. Qui dit mieux !  Pour obtenir une performance optique similaire il faut donc beaucoup moins d'électricité. Les coûts d'énergie dans la production accusent une baisse massive jusqu'à 50%. Il faut rajouter que,  grâce au concept bien pensé de la machine, l'avantage précité peut s'amplifier en enchainant plusieurs modules de soudage.  Ainsi, de très grands lots peuvent être usinés en un temps record. Les modules de soudage se partagent une source de rayon laser qui est commutée grâce à un aiguillage de faisceau. Par conséquent, la durée de vie utile du laser augmente, pendant que les coûts d'exploitation baissent. Un autre facteur d'efficacité éco-énergétique est l'absence de gaz de soudure parfaitement inutile dans de nombreux cas. "Le fait que le laser solide ne nécessite pas de gaz de soudure dans différentes applications permet de constater une baisse notable des coûts et le processus de soudage lui-même est beaucoup plus rapide" conclut M. Mootz.

Exemple: Machines de tournage, des optimisations dans le détail

Forts de ce savoir-faire, les spécialistes EMAG ont apporté cette efficacité énergétique aux machines de tournage également. Cela passe par l'optimisation de composants définissant la technologie, en se basant sur une plateforme modulaire comme un "support de réussite". Un exemple type sont les machines de tournage de la plateforme 2 à laquelle appartiennent les tours VL 2, VL 2 P et VT 2-4. Bien que la configuration de leurs axes soit différente, ils sont conçus avec les mêmes broches et modules technologiques. Au cours du développement, le focus était dirigé sur l'efficacité énergétique, cela va de soi. L'intégration d'un grand nombre de composants, sous-ensembles et modules software optimisés a permis de réduire la consommation d'énergie de la nouvelle plateforme d'environ 47% par rapport à une machine équivalente de la dernière génération. Les plus grands succès ont été enregistrés dans le domaine des appareils de refroidissement et des groupes hydrauliques. L'utilisation de pompes à vitesses de rotation variables permet de réduire les pertes dans le circuit hydraulique de manière drastique. Autre  effet positif: les conditions thermiques de l'huile hydraulique en mode de fonctionnement continu des pompes à vitesses de rotation variables sont nettement améliorées car elle chauffe beaucoup moins qu'avec une technologie conventionnelle. De même qu'il existe la possibilité d'évacuer les rejets thermiques et chaleurs résiduelles des amplificateurs de puissance directement hors de l'armoire électrique, le dispositif étant installé à l'extérieur. L'utilisation optionnelle de moteurs à haut rendement IE 3 complète le pack d'efficacité énergétique de la plateforme 2.

EMAG – L'efficacité énergétique pour principe
„L'efficacité énergétique fait partie de nos standards“, conclut Hegener. „Nous ne proposons que peu de composants gourmands, et en option. Le choix revient au client, soit il opte pour un premier investissement à bas coût ou il choisit la meilleure efficacité énergétique".  La décision au profit d'un système de production à haut rendement est toujours la bonne en terme d'efficacité éco-énergétique, les temps de cycle courts générant une baisse des coûts d'énergie avec chaque pièce usinée".

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Oliver Hagenlocher

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