En tant que fournisseur de systèmes de premier plan, KHS comprend l'importance de ces processus complexes pour la réussite de l'entreprise. C'est pourquoi le fabricant de machines et d'équipements basé à Dortmund mène de nombreux projets de recherche et développement, axés notamment sur les réseaux numériques et l'optimisation des lignes de production.

Pour KHS, un objectif clé de sa stratégie est d'accroître l'efficacité des équipements et de réduire la consommation de ressources, telles que les matériaux et l'énergie. « Ce qui compte le plus pour nous, c'est la valeur ajoutée pour le client lorsqu'il s'agit de décider de la mise en œuvre d'une idée », explique le Dr.-Ing. Matthias Schopp, responsable des systèmes d'ingénierie chez KHS. Ce fournisseur de systèmes basé à Dortmund privilégie des relations étroites avec ses clients, fondées sur une collaboration étroite. « Ces relations créent les conditions optimales pour aborder les nouvelles technologies avec un esprit ouvert et des attentes réalistes », affirme M. Schopp. « Cela se manifeste, par exemple, dans le cadre des projets financés. Ces projets permettent de tester de nouvelles technologies dans un environnement protégé. Il s'agit sans aucun doute d'une plateforme qui permet à nos développeurs, en collaboration avec des experts externes, de tester de nouvelles idées en tenant compte des risques liés à leur mise en œuvre. ».

Le travail en réseau et la coopération avec les instituts de recherche et les universités
sont essentiels pour KHS. À titre d'exemple, KHS soutient actuellement un projet de consortium de recherche réunissant des scientifiques de l'Université technique de Dortmund, de l'Université de la Ruhr à Bochum et de l'Institut Fraunhofer pour la gestion des flux de matières et la logistique (IML), portant sur la fabrication additive dans le domaine de la maintenance logistique. Ce procédé, également connu sous le nom d'impression 3D, consiste à produire des composants par superposition de couches. Cette méthode de fabrication permet notamment de réaliser des structures complexes impossibles à fabriquer par les méthodes conventionnelles, facilitant ainsi la production de machines à l'avenir. De plus, l'impression 3D accélère la fourniture de pièces détachées, car elle est nettement plus rapide que la production conventionnelle.
Cependant, les projets sélectionnés se concentrent actuellement sur le travail en réseau, la numérisation et l'optimisation des processus. « L'objectif principal de nos activités de recherche est de rendre nos équipements et machines encore plus performants et économes en ressources, afin que nos clients puissent également bénéficier de ces projets à l'avenir », explique Schopp.

Des processus de remplissage plus rapides grâce à un équipement auto-optimisant :
KHS et ses partenaires ont récemment mené à bien un projet de recherche baptisé DnSPro^1.Ce nom désigne le développement d'un système de remplissage doté de divers capteurs et d'une commande intelligente. « Les résultats de ce projet peuvent servir de base aux futures machines de remplissage, capables de s'adapter de manière optimale à un nouveau produit grâce à une modification automatique des paramètres de remplissage, remplaçant ainsi les réglages manuels », explique Schopp, soulignant les avantages de cet équipement auto-optimisant. Au cœur de ce développement se trouve l'utilisation de l'apprentissage automatique pour une adaptation optimale à la forme de la bouteille, rendant le processus de remplissage plus rapide et plus efficace.

Ce projet est né de la collaboration entre cinq entreprises industrielles, l'Université des sciences appliquées d'Ostwestfalen-Lippe et l'Université de la Ruhr à Bochum. « Dans ce projet, la coopération et le développement interdisciplinaire ont été exemplaires et contribueront de manière significative au développement futur des produits », déclare Schopp.

L'optimisationcontribue significativement au développement durable.
Chez KHS, l'efficacité est une priorité absolue dans le développement de nouveaux produits. Cela passe notamment par des économies de matériaux, de ressources et d'énergie, ainsi que par l'optimisation des équipements et des machines. KHS s'efforce constamment de concevoir des équipements toujours plus performants. Même les plus petits composants sont considérés comme importants. « Les nouvelles fonctionnalités intégrées aux modules transforment progressivement nos machines et équipements. Nous veillons en permanence à ce que tous les composants soient aussi performants que possible et fonctionnent en parfaite harmonie », explique Schopp.

projet de recherche^2.Ce projet développera des concepts d'économie d'énergie et des procédures d'optimisation des équipements pour les systèmes de manutention manuels, pneumatiques et électriques. Financé par le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie, il contribuera non seulement à préserver l'énergie et les ressources, mais permettra également à l'industrie des boissons de maintenir ses coûts d'exploitation totaux au plus bas.

Les technologies numériques facilitent le travail de l'opérateur.
La coopération homme-machine constitue un autre axe de développement important pour KHS. « Notre objectif est de simplifier l'utilisation de technologies de plus en plus complexes, stimulées par la demande croissante du marché. Grâce à l'intelligence artificielle, nous souhaitons concevoir des systèmes d'apprentissage et d'optimisation automatiques », explique Schopp.

Dans le cadre du projet CyProAssist, KHS étudie des principes fondamentaux dans ce domaine. L'objectif est de développer un système d'assistance à la production qui aide les opérateurs à optimiser l'utilisation des équipements. « Nous voulons aider l'opérateur à éviter les erreurs de manipulation ou à éliminer les pannes le plus rapidement possible afin de garantir une disponibilité maximale des équipements », explique Schopp.

La brasserie Badische Staatsbrauerei Rothaus bénéficie de la technologie numérique de KHS.
La collaboration entre KHS et la brasserie Rothaus démontre que l'utilisation des technologies numériques dans l'industrie des boissons n'est pas un rêve futuriste. Le fournisseur de systèmes basé à Dortmund a équipé son client de longue date d'une remplisseuse de bouteilles en verre Innofill Glass DRS améliorée, dotée de nombreuses fonctions numériques, dont un système de contrôle d'injection de liquide haute pression guidé par caméra appelé OPTICAM. Ce système produit un fin jet d'eau qui chasse l'oxygène résiduel de la bouteille remplie, un élément essentiel pour la qualité et la durée de conservation de la bière. Grâce à cette innovation, KHS permet une surveillance et une régulation continues de la mousse, sans intervention de l'opérateur. Rothaus peut ainsi réduire les pertes de bière dues à une mousse excessive, tout en identifiant et en rejetant les bouteilles dont la mousse est insuffisante.

Le nouveau système DIAS (Système d'Assistance au Diagnostic) améliore également le processus de remplissage. Des capteurs placés sur chaque vanne de remplissage assurent une surveillance et une visualisation complètes de ce processus. Ceci permet la détection immédiate des écarts par rapport aux valeurs nominales. Le contrôle des processus d'évacuation et de purge au CO2, garantissant une faible absorption d'oxygène, est particulièrement remarquable^. La casse des bouteilles est systématiquement détectée et les bouteilles endommagées sont automatiquement éjectées. Les données des capteurs sont accessibles à tout moment et peuvent être utilisées pour l'analyse statistique des résultats, permettant ainsi l'identification et l'élimination proactives des sources d'erreur potentielles. En pratique, cela se traduit non seulement par des réparations plus rapides et une réduction de la charge de travail des opérateurs, mais aussi par une maintenance simplifiée.

KHS est convaincue que la coopération avec ses partenaires de recherche et industriels est porteuse d'espoir pour l'avenir.
Depuis plus de 150 ans, KHS développe des machines et des équipements novateurs, exerçant ainsi une influence durable sur l'industrie des boissons. La collaboration avec les partenaires industriels et de recherche est un élément clé de la réussite de KHS. Des projets menés à bien, tels que DnSPro, apportent une réelle valeur ajoutée à KHS et à ses clients, témoignant du succès d'une coopération étroite. « Globalement, nous pouvons affirmer que nos projets actuellement financés s'inscrivent dans les bons domaines de recherche et produisent des résultats concrets. Outre ces résultats directs, nous constatons également l'impact positif de ces projets sur les compétences de nos collaborateurs : nous en tirons tous des enseignements », conclut Schopp.

Notes :

[1]DnSPro = Sous-systèmes de coopération décentralisée basés sur des capteurs pour les installations de production avec l'Industrie 4.0, financés par le Ministère fédéral de l'Éducation et de la Recherche (BMBF).

^[2]EnAP = Utilisation orientée utilisateur d'une technologie d'entraînement efficace en production. Ce projet de recherche de l'Institut de dynamique des systèmes de l'Université de Stuttgart est mené en étroite collaboration avec des partenaires de l' Institut de technologie des fluides de l'Université de Dresde, Festo AG & Co. KG, Xenon Automationet KHS GmbH. Il est financé par le ministère fédéral de l'Économie et de l'Énergie, ainsi que par Festo, Xenon et KHS.

Auteur: Dr. Ing. Matthias Schopp :Le Dr. Ing. Matthias Schopp, responsable des systèmes d'ingénierie chez KHS, estime que la coopération et les échanges avec les universités et les instituts de recherche contribuent à la création et à l'amélioration de produits innovants.