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RÉSUMÉ
Les câbles conducteurs (courant électrique ou télécommunication) sont isolés par gainage avec des élastomères ou des matières thermoplastiques. La mise en forme de ces matières isolantes est effectuée dans la majorité des cas à l’aide d’une extrudeuse monovis. La matière isolante est poussée dans la tête d’extrusion et déposée autour du fil conducteur. Cet article présente les filières de câblerie qui conditionnent les caractéristiques du dépôt (épaisseur, diamètre, concentricité),ainsi que les autres dispositifs le long de la ligne de fabrication (dévidoirs, bacs de refroidissement, éléments de mesure, bobinoirs) qui permettent de garantir la qualité du câble.
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Stéphan PUISSANT : Intervenant extrusion - GIP-InSIC, Saint-Dié-des-Vosges, France
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Alexandre FEUILLET : Équipements mécaniques - SIFEM, Marquette-lez-Lille, France - Cette édition est la mise à jour de l’article de Stéphan Puissant et Pierre-Yves Bonvin, « Lignes d’extrusion en câblerie. Câbles. Contrôle qualité. Rentabilité » paru en 2006.
INTRODUCTION
Les conducteurs ou fils de transmission de courant électrique ou de télécommunication doivent être isolés électriquement. Pour cela, on utilise des élastomères ou des matières thermoplastiques qui ont les propriétés diélectriques adéquates.
L’extrusion est un procédé de fabrication de pièces de section droite constante. La mise en forme des matières isolantes des câbles est effectuée dans la majorité des cas à l’aide d’une extrudeuse monovis. L’extrudeuse a pour fonction de plastifier la matière isolante afin de la pousser dans la tête d’extrusion (ou de conformation), pour y déposer l’isolant autour du fil conducteur qui la traverse.
Cependant, l’extrudeuse seule ne saurait suffire à garantir la qualité du produit. D’autres éléments intervenant le long de la ligne de fabrication ont un rôle important à jouer. En plus du groupe d’extrusion (extrudeuse et tête), on retrouvera, dans toutes les lignes, des dévidoirs, des bacs de refroidissement, des éléments de mesure de diamètre et des bobinoirs.
Chaque ligne est spécifique au type de production visée, que l’on peut classer dans divers secteurs du marché des câbles, qui correspondent à des gammes de diamètres de câbles. Ceux-ci sont traditionnellement le transport d’énergie, les télécommunications par fil de cuivre et les télécommunications par fibre optique.
Dans cet article, nous présentons tout d’abord les diverses familles de câbles en donnant quelques exemples.
Afin de garantir la qualité des produits, divers composants de mesures sont utilisés dans une ligne d’extrusion. Ceux-ci permettent d’alimenter un processus de contrôle de qualité.
Les facteurs qui influencent la rentabilité économique d’une ligne sont ensuite présentés.
L’utilisation de plus en plus courante de l’intelligence artificielle contribue à l’automatisation de la gestion des données de mesure collectées. Elle garantit un meilleur contrôle qualité et permet de faire de la maintenance prédictive.
La liaison de cette intelligence artificielle avec les automates de commande de ligne permet une interface plus simple avec l’humain. Elle contribue, par exemple, à la maîtrise statistique des procédés.
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- Version archivée 1 de juil. 2006 par Stéphan PUISSANT, Pierre-Yves BONVIN
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4. Évolutions concernant la gestion de ligne
Certains fabricants à la pointe de cette industrie de l'extrusion proposent des solutions toujours plus évoluées ; celles-ci utilisent :
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la modélisation numérique 3D ;
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le traitement des données qui permet de résoudre les problèmes rencontrés à partir de solutions passées sur des conditions procédés proches en termes de matériau, de type de câble…
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le traitement des données devient l'intelligence artificielle si elle est apprenante, c’est-à-dire qu’elle est capable d’intégrer progressivement de nouvelles données, voire en les combinant à la modélisation. Pour cela, on peut utiliser l'analyse prédictive, des réseaux neuronaux, de l’apprentissage profond (deep learning). Ce sont ces méthodes que l’on rencontre aujourd’hui sous le nom de big data, industrie 4.0, data mining, etc.
4.1 Pilotage de process intelligent
L'analyse prédictive leur permet déjà d'améliorer leurs modèles de pilotage du process, en anticipant les dérives de process et de qualité. Les données de base sont toutes les informations collectées sur les équipements de production (tension, intensité, vitesse de rotation de la vis, températures, pressions) et les appareils de mesure classiques (diamètres, épaisseurs, vitesses & longueurs, vibrations…).
L’utilisation d’une intelligence artificielle (ou IA, figure 18) permet de traiter ces données afin de contrôler le statut de la ligne et des paramètres de qualité des produits, de prédire l’évolution de la production, et aussi de permettre une maintenance prédictive.
HAUT DE PAGE4.2 Maintenance prédictive
La maintenance prédictive consiste à évaluer en permanence et en temps réel l'état des équipements pour maximiser leur performance, leur durée de vie et leur disponibilité tout en minimisant les coûts. Cette approche s'appuie sur les données transmises par les machines d'une ligne pour anticiper les défaillances et planifier la maintenance.
La maintenance prédictive est un atout fondamental, car elle permet de gagner du temps et de réaliser des économies en évitant les pannes...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BONVIN (P.Y.), SCHLÄFLI (D.) - Hochgeschwindigkeitsextrusion : Aspekte des Extrusionsprozesses und der Regelung. - P. 241-255 de Kabelextrusion 2003, VDI Verlag, Düsseldorf (2003).
-
(2) - BLOHM (W.) - FFT Spectrum Analysis and Structural Return Loss (SRL) prediction using SIKORA’s INLINE2000 series of measuring devices. - EuroWire Journal, p. D15-18 (2000).
-
(3) - GOMIA (A.H.) - FFT Impact of TPM on manufacturing productivity. - EMJ Maintenance Journal, p. 30-35 (2005).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
1.1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Fabricants de tréfileuses et de fils tréfilés cités
Lukas :
MFL :
Niehoff :
Samp :
Schmidt :
https://www.schmidt-maschinenbau.com
Fabricants d’extrudeuses et/ou de lignes d'extrusion pour câblerie
Cerrini :
Davis-standard :
KOMAX :
Maillefer extrusion :
MFL :
Rosendahl :
https://rosendahlnextrom.com/cable/
Samp :
Troester :
Fabricants d’extrudeuses...
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