Défi
Stoppil Industrie fabrique des remplisseuses destinées à différents marchés dont, entre autres, l’agro-alimentaire, la chimie et les cosmétiques. Lors du développement de sa nouvelle visseuse EB7000, l’entreprise craignait que les moteurs choisis ne soient sous-dimensionnés. Stoppil avait besoin, pour valider les exigences de son moteur, d’une méthode à la fois plus rapide et moins coûteuse que la création d’un prototype physique complet.
Solution
Les ingénieurs de Stoppil ont contacté Maplesoft pour créer un jumeau numérique de leur nouvelle machine, afin d’en valider la dynamique au moyen d’un modèle virtuel précis. Le jumeau numérique créé par les ingénieurs de Maplesoft a mis à profit les détails techniques et les informations CAO fournies par Stoppil afin de modéliser les exigences de charge spécifiques du nouveau moteur à toutes les étapes du cycle de service prévu et selon le débit requis.
Résultat
Selon les résultats des essais réalisés à l’aide du jumeau numérique, le moteur initialement choisi était sous-dimensionné d’un facteur dix, et par conséquent susceptible de provoquer une panne de la machine en cours de fonctionnement. En ayant recourt au jumeau numérique de Maplesoft, la société Stoppil s’est épargné les dépenses importantes que représente la construction d’un prototype physique qui aurait échoué. Elle a pu déterminer en toute confiance le dimensionnement adéquat du moteur et obtenir la cadence de production souhaitée de 40 unités/minute pour sa visseuse EB7000.
Depuis plus de 40 ans, la société Stoppil Industrie basée à Chanteloup-en-Brie (France) conçoit des machines de gestion des produits liquides pendant la fabrication. Etant à l’origine une petite entreprise fabriquant des débitmètres d’eau, Stoppil produit aujourd’hui une gamme complète de remplisseuses, doseuses et visseuses destinées à la gestion du conditionnement des produits liquides. Ces machines ont été développées dans un vaste éventail de modèles utilisé par de grandes entreprises mais aussi des PME dans différents secteurs industriels : chimie, agro-alimentaire, cosmétique et détergent.
Stoppil était dernièrement en train de développer une nouvelle tête de vissage pour l’une de ses visseuses automatiques, l’EB7000. Ce mécanisme, actionné par un moteur sans balais à courant continu, devait gérer différentes charges, à savoir le vissage de pulvérisateurs, pompes et bouchons sur des récipients. En raison du nouveau mécanisme, une masse importante était déplacée à une étape du cycle de service de la machine, avec pour effet une forte charge placée sur le moteur. Cette exigence de conception constituait une nouveauté pour Stoppil, qui devait par conséquent choisir un moteur approprié palliant toute panne de la machine.
Stoppil fabrique toute une gamme de remplisseuses, doseuses, visseuses et étiqueteuses destinée à différents secteurs industriels : agro-alimentaire, chimie, cosmétique et détergent.
Les ingénieurs de Stoppil choisissaient habituellement leurs moteurs en fonction de leurs expériences antérieures et des préconisations de leurs fournisseurs. Dans ce cas, Stoppil craignait que la taille du moteur choisi soit inadaptée, mais ne disposait pas des processus internes pour valider les performances du moteur avant la réalisation d’un prototype. Pour s’épargner les coûts et le temps nécessaires à la création d’un prototype destiné aux tests du moteur, les ingénieurs ont pris contact avec Maplesoft et l’ont chargé de réaliser un jumeau numérique de leur nouvelle conception. Un jumeau numérique reposant sur la physique leur permettrait de simuler avec précision la dynamique de la machine avant les essais physiques et de garantir ainsi un choix de moteur approprié.
Le mécanisme de vissage du produit EB7000 de Stoppil, conçu avec l’aide de MapleSim.
A l’aide de MapleSim, le logiciel de modélisation au niveau système de Maplesoft, un jumeau numérique a été construit. Les ingénieurs Maplesoft ont utilisé les informations CAO de Stoppil et importé les fichiers CAO dans MapleSim pour créer un modèle physique multicorps de la machine. Dans MapleSim, la dynamique de la machine a été élaborée grâce à une palette de composants à « glisser-déposer » issus de multiples domaines et permettant de modéliser l’ensemble de la physique correspondant au cycle de service du moteur. Le jumeau numérique finalisé a été ensuite simulé sous différentes conditions et les caractéristiques moteur requises, transmises à Stoppil.
Selon les résultats de MapleSim, le moteur initialement choisi était sous-dimensionné d’un facteur dix, et par conséquent susceptible de provoquer un panne de la machine en cours de fonctionnement. Stoppil a échanger sur les résultats de la simulation avec son fournisseur et les deux entreprises ont convenu d’utiliser les données fournis par Maplesoft. Grâce à la simulation, Stoppil a été en mesure d’assurer au nouveau moteur la cadence de production souhaitée de 40 unités/minute.
Alors que le moteur initial sous-dimensionné n’aurait jamais atteint le stade de production, Stoppil a pu s’épargner les dépenses importantes que représente la construction d’un prototype physique qui aurait échoué lors des essais. « Si nous n’avions pas utilisé de jumeau numérique, notre premier prototype aurait constitué une perte de temps et d’argent », fait remarquer Stéphane Chiry, Directeur commercial de Stoppil. La nouvelle visseuse est désormais en production, sans aucun problème de moteur.
Contactez Maplesoft pour savoir comment MapleSim peut être utilise pour vas projets.
