MPS®400-1 – Systèmes de Production Modulaire i4.0
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Système MPS®400-1
Usine-école complète pour la formation avancée en mécatronique, automatisation et Industrie 4.0
Le système MPS®400-1 de Festo Didactic est une solution didactique industrielle complète conçue pour reproduire fidèlement les environnements de production modernes. Basé sur les modules éprouvés de la série MPS®400, ce système constitue une usine-école modulaire, interconnectée et évolutive, intégrant les technologies clés de l’Industrie 4.0.
Le système est composé de trois stations principales – Distribution Pro, Assemblage et Tri Inline – formant une ligne de production automatisée complète. Grâce à sa conception modulaire, il est possible d’ajouter une ou deux stations supplémentaires (Mesure Pro et/ou Robot de montage) afin d’élargir les scénarios pédagogiques et les applications industrielles.
L’ensemble des stations est interconnecté via des protocoles industriels standards tels que OPC UA, IO-Link®, PROFINET, TCP/IP et piloté par un MES didactique permettant la gestion des ordres de fabrication, la traçabilité et la production personnalisée.
Technologies intégrées
- MES didactique avec interface Web
- RFID pour traçabilité des produits
- IO-Link pour capteurs intelligents
- OPC UA et PROFINET pour communication industrielle
- IIoT avec caméra et mini-ordinateur
- Machine Learning appliqué à la production
- Interfaces homme-machine avancées (écran tactile, Web, AR)
Applications
- Universités et écoles d’ingénieurs
- Centres de formation professionnelle
- Laboratoires de recherche et d’innovation
- Formation continue en Industrie 4.0
- Projets pédagogiques avancés en mécatronique et automatisation
Concept pédagogique et objectifs d’apprentissage
Le MPS®403-1 permet aux apprenants de développer des compétences complètes couvrant l’ensemble de la chaîne de valeur industrielle, depuis la gestion des commandes jusqu’au contrôle qualité, en passant par l’automatisation et la robotique.
- Mise en réseau de systèmes automatisés et communication industrielle
- Programmation d’automates programmables industriels (API/PLC)
- Développement d’interfaces homme-machine (IHM) modernes
- Intégration et paramétrage de capteurs intelligents IO-Link
- Utilisation de systèmes MES et gestion de production numérique
- Implémentation de solutions IIoT et analyse de données
- Introduction pratique à l’intelligence artificielle et au machine learning
- Production flexible et personnalisée via Webshop
Description du processus global
Le processus de fabrication débute par la création d’un ordre de production via l’interface utilisateur intuitive du système MES. Chaque produit est identifié et suivi tout au long du processus grâce à la technologie RFID.
La première station distribue les pièces à partir de magasins d’empilage intelligents et encode les informations produit. La station d’assemblage lit ces informations et adapte automatiquement les opérations (ajout de composants ou personnalisation). Enfin, la station de tri effectue un contrôle qualité et oriente les pièces vers différentes sorties ou vers des stations supplémentaires.
Dans une configuration avancée, un robot mobile (Robotino) peut assurer le transport entre différentes cellules de production, simulant ainsi des systèmes de production distribués.
Stations principales
1. Station Distribution Pro
La station Distribution Pro constitue le point d’entrée du système de production. Elle assure l’alimentation automatisée en pièces grâce à trois magasins d’empilage surveillés par des capteurs intelligents.
- Distribution automatisée via vérin pneumatique double effet
- Convoyeur motorisé bidirectionnel avec contrôle de flux
- Capteurs intelligents IO-Link (laser, ultrasons, capacitifs)
- Interface utilisateur via écran tactile industriel
- Intégration complète avec un système MES et Webshop
- Introduction à la gestion des commandes et à la traçabilité
Le système permet également une exploitation autonome ou connectée au MES, offrant une grande flexibilité pédagogique.
2. Station d’Assemblage
La station d’assemblage réalise des opérations automatisées en fonction des données de production. Elle permet de traiter l’orientation des pièces, leur manipulation et leur assemblage.
- Module Pick & Place configurable (ventouse ou pince parallèle)
- Contrôle de position et d’orientation par capteurs optiques
- Assemblage automatisé selon données RFID ou MES
- Introduction à la pneumatique et à la technologie du vide
- Surveillance du flux de production par capteurs industriels
Cette station offre une compréhension approfondie des systèmes de manipulation industrielle et des processus d’assemblage automatisés.
3. Station de Tri Inline
La station de tri constitue l’étape de contrôle qualité et de classification des produits. Elle combine plusieurs technologies de capteurs et intègre des solutions IIoT avancées.
- Identification des pièces via RFID
- Reconnaissance des caractéristiques (couleur, matériau)
- Tri automatisé vers différentes goulottes
- Combinaison de capteurs inductifs, optiques et diffus
- Analyse d’images via caméra et algorithmes de machine learning
- Introduction au retrofit IIoT et à l’intelligence artificielle
Cette station permet d’aborder concrètement les enjeux du contrôle qualité intelligent et de la digitalisation industrielle.
Stations optionnelles
4. Station Mesure Pro (option)
La station Mesure Pro introduit les concepts de métrologie industrielle et d’assurance qualité en ligne.
- Mesure de hauteur, niveau et poids des pièces
- Technologie de pesage par jauge de contrainte (DMS)
- Contrôle statistique des procédés (SPC)
- Tri automatique selon conformité
- Visualisation des résultats via interface graphique
Elle constitue un environnement idéal pour l’apprentissage des techniques de mesure avancées et du contrôle qualité industriel.
5. Station d'assemblage avec Robot (option)
Le poste robotisé permet d’intégrer la robotique industrielle dans la chaîne de production automatisée.
- Robot industriel Mitsubishi RV-2FRB avec contrôleur CR800
- Assemblage automatisé de composants (piston, ressort, couvercle)
- Lecture RFID et identification des pièces
- Inspection et tri des composants
- Communication via Ethernet industriel avec MES
- Enceinte de sécurité conforme aux normes industrielles
Ce module permet de couvrir l’ensemble du cycle de vie d’un système robotisé : installation, programmation, maintenance et optimisation.
