Sto SE : R&I, planification des fluides et électricité intégrées
Le secteur de l'immobilier est en plein boom - et cela ne profite pas seulement au secteur du bâtiment et à l'artisanat, mais aussi à la chimie du bâtiment. Avec ses peintures et ses vernis, ses systèmes de revêtement et d'isolation thermique, l'entreprise traditionnelle Sto propose ce dont le secteur a un besoin urgent. La demande croissante a toutefois poussé la production du siège social dans le Bade-Wurtemberg à ses limites. Pour le rétrofit d'une installation de production, Sto a opté pour les solutions d'ingénierie d'Eplan - et économise ainsi la moitié du temps qui était nécessaire jusqu'à présent pour la maintenance et les adaptations régulières des procédés.
Stühlingen est en pointillés jaunes. Que ce soit dans le jardin, sur le balcon ou dans le garage, quiconque se promène dans cette petite ville du Bade-Wurtemberg voit en permanence quelque part un seau jaune vif, détourné de son usage pour le ménage et le jardinage. La raison est inscrite sous forme de trois lettres noires contrastées sur les récipients de 15 litres : Stühlingen est le siège de Sto.
Fondé à partir d'une usine de chaux par la famille Stotmeister qui lui a donné son nom, le fabricant est aujourd'hui connu dans le monde entier pour ses peintures, enduits, vernis, systèmes de revêtement et systèmes composites d'isolation thermique. Afin d'améliorer encore l'impact de ses produits sur l'environnement et le climat, Sto mène de nombreuses activités de recherche et de développement. Les objectifs sont non seulement des systèmes d'isolation facilement recyclables et des matières premières durables, mais aussi une production sûre et aussi efficace que possible en termes d'énergie et de ressources.
A la recherche de plus de flexibilité et de performance
Les récents efforts de Sto pour rendre sa production à la fois plus efficace et plus performante se sont concentrés sur la "Production 3" : l'installation de production qui, sur le site de Stühlingen, contribue aux plus gros tonnages du débit total. Construite en 1980, l'installation a été soumise pour la première fois à un retrofit dix ans plus tard, une automatisation des processus moderne pour les années 1990 a fait son entrée dans la production. "Cela a parfaitement fonctionné pendant longtemps", se souvient Joachim Hauschel, responsable chez Sto de la planification et de l'automatisation des installations de Stühlingen avec Eplan.
Au fil des années, les problèmes se sont toutefois accumulés : L'approvisionnement en pièces de rechange pour les composants de la technique de mesure, de commande et de régulation (MCR) devenait de plus en plus difficile, et le portefeuille de produits croissant posait également des défis à la fabrication. "Car nos installations se développent continuellement", explique Hauschel : "Chaque fois qu'un nouveau produit est développé en laboratoire et mis sur le marché, nous devons par exemple faire de la place dans le parc à réservoirs pour de nouvelles matières premières, augmenter les capacités ou poser de nouvelles conduites". L'ingénierie des procédés de plus en plus vaste a également poussé à un moment donné la commande de processus vieillissante à ses limites, explique Hauschel : "Nous n'avions tout simplement plus d'interfaces disponibles, tout était occupé."
En 2019, une extension complète s'est finalement avérée inévitable pour mettre à jour la capacité de production et aussi d'automatisation. Dans ce cadre, Hauschel et ses collègues de l'équipe de planification et d'automatisation voulaient encore éliminer un autre obstacle : "Nous avions déjà projeté numériquement la construction électrique existante de l'installation avec Eplan. Mais l'ensemble des schémas de tuyauterie et d'instrumentation n'existait que sur papier ou dans des tableaux Excel - et encore, de manière très succincte, car les modifications n'étaient jamais mises à jour."
Le personnel de l'usine en subissait régulièrement les conséquences lorsqu'il s'agissait d'effectuer des travaux de maintenance ou d'adapter des procédures : Souvent, les conduites concernées devaient être suivies sur place lors des visites de l'installation. "J'ai parcouru certaines conduites cinq fois - avec cinq résultats différents. Il y a toujours un embranchement que l'on peut rater", se souvient Hauschel de ce travail fastidieux.
Une plate-forme intégrée comme base de données centrale
Afin d'obtenir une base de données toujours fiable, de faciliter le travail de son propre personnel et de fournir également au constructeur de commandes chargé du rétrofit une image complète de l'état réel et théorique de la production, Hauschel a donc inscrit dans son cahier des charges, en plus de la construction électrique, le schéma d'écoulement des tuyauteries et des instruments (R&I) entièrement numérique. "Pour cela, nous cherchions une plateforme unique qui nous offre tout d'une seule main", explique Hauschel.
Une recherche qui a rapidement abouti : La plateforme Eplan offre la base technique contemporaine pour une ingénierie moderne qui permet la numérisation de tous les secteurs de l'industrie. Eplan Electric P8 est la meilleure solution de sa catégorie pour la création de schémas de câblage et de circuits électriques, qui génère automatiquement des évaluations détaillées faisant partie intégrante de la documentation du projet. Avec Eplan Preplanning, les données d'ingénierie sont collectées numériquement à travers toutes les phases de planification - de l'électrotechnique à la technique électrique MCR en passant par la technique des fluides et R&I - et préparées de telle sorte qu'elles puissent également être utilisées pour l'exploitation et la maintenance.
"Preplanning nous était certes familier, mais nous ne connaissions pas les fonctions et les performances du système", se souvient Hauschel. C'est en visitant une installation de référence que les responsables de Sto ont appris à mieux connaître l'outil. Mais le choix final s'est porté sur un prestataire de services que Hauschel connaissait déjà pour avoir participé à des projets et des ateliers antérieurs : Kaltschmid Industrial Engineering mise entièrement sur Eplan pour la planification électrique et tous les autres processus d'ingénierie. "En discutant de nos projets de rétrofit avec le directeur général Ronny Kaltschmid, j'ai rapidement reconnu ses vastes connaissances sur tous les outils Eplan", explique Hauschel. Kaltschmid s'est donc révélé être le lien parfait pour l'élaboration commune des plans techniques de rénovation de l'installation dans Preplanning.
Conception et documentation intégrées du système pneumatique
"Preplanning permet de saisir les données de l'ingénierie dès la phase de planification préliminaire - une prestation qui s'est avérée idéale pour le projet avec Sto", explique Kaltschmid en décrivant les avantages du système. Le fonctionnement intégré a également aidé à respecter les délais serrés dont il fallait tenir compte lors de la transformation. "Nous savions en effet que nous devions avoir terminé avant la fin de l'année 2018 pour que le constructeur du système de commande puisse commencer son travail", explique Hauschel.
Malgré le manque de temps, Kaltschmid a recommandé d'inclure également la technique des fluides dans la planification et l'étude de projet numériques intégrées, en tant que troisième discipline dans le cadre du rétrofit. En effet, toutes les vannes papillon dans la production de Sto sont commandées par des actionneurs pneumatiques. "Une planification électrotechnique qui intègre également la planification des fluides dans la documentation simplifie énormément les processus dans l'ingénierie tout comme dans le quotidien de la production", sait Kaltschmid. Hauschel s'est rallié à cette opinion, de sorte que dans le cadre du rétrofit, non seulement l'électrotechnique et R&I, mais aussi la technique des fluides ont été représentées à l'aide d'Eplan Fluid.
Une documentation à jour assure une grande disponibilité de l'installation
Après neuf mois de planification et trois mois de construction, l'installation rénovée a été mise en service régulier en janvier 2020. "Dès la phase de planification, nous avons pris des mesures pour garantir un passage rapide à la nouvelle commande de production, car nous ne disposions que de deux semaines pour cela", explique Hauschel pour décrire le calendrier serré. En raison de la production en flux tendu, l'équipe de la technique des installations doit garantir à tout moment une disponibilité des installations de 98,5 pour cent. Les spécialistes de Sto assurent donc une permanence 24 heures sur 24. S'il y a un problème dans une partie de l'installation, l'un des collaborateurs doit être sur place dans les 30 minutes pour s'occuper de la reprise de la production le plus rapidement possible.
"C'est précisément pour cette raison qu'il est indispensable que nous disposions d'une documentation qui soit à jour à tout moment", explique Hauschel. Dans la pratique, cette exigence signifie, dans les cas extrêmes, que même et surtout lors d'une intervention à 3 heures du matin, le plan doit indiquer clairement où sont installés les différents composants et comment ils sont reliés. "Eplan répond sans problème à cette exigence", se réjouit Hauschel. Les outils aident ainsi à visualiser les projets et à les rendre plus compréhensibles. "Mais l'un des plus grands avantages de ce triptyque composé d'Eplan Preplanning, Electric P8 et Fluid est pour nous le fait que nous pouvons désormais réaliser nous-mêmes tous les plans et toutes les modifications", résume Hauschel une fois la transformation achevée.
Donner aux collaborateurs les moyens de travailler de manière autonome est un facteur généralement important pour les responsables de la planification et de l'automatisation dans le quotidien de l'entreprise. Cela vaut également pour les armoires électriques de Rittal, qui sont des composants standard pour Sto. Et pour ces composants si décisifs, notre philosophie est que chaque apprenti doit avoir construit lui-même au moins une fois une armoire électrique. Car c'est la seule façon de se faire une idée de ce que cela signifie de scier, de percer, de tarauder et de câbler. De mon point de vue, c'est indispensable". Hauschel a systématiquement transposé ce principe du matériel au logiciel : chaque collaborateur doit également être conscient de la pertinence de données fiables conservées de manière centralisée.
Gain de temps de 50 % dans le travail quotidien
Pour la gestion des données, les outils d'Eplan ont joué un rôle de premier plan dès le début du projet. "Toutes les données qui sont traitées quelque part - qu'il s'agisse de textes, de codes de moyens de production ou d'autres indications - sont exportées d'Eplan vers d'autres systèmes, de sorte que tout soit toujours synchronisé", explique Hauschel à propos de la procédure. Comme les changements dans la technique des procédés ou le pilotage de la production font partie de ses activités quotidiennes, il travaille tous les jours avec ces outils : "Outlook, Teams, Eplan - ce sont les programmes que je lance en premier chaque matin, dès que je suis assis à mon bureau, car j'en ai besoin pendant toute la durée de mon travail."
Interrogé sur le résultat de sa décision d'utiliser de manière groupée Preplanning, Electric P8 et Fluid, l'expert en planification et en automatisation n'a pas besoin de réfléchir longtemps. "Le gain de temps est d'au moins 50 pour cent. En effet, auparavant, nous devions souvent faire le tour de l'installation en cas de problème. Aujourd'hui, nous nous orientons plutôt vers le schéma de flux et avons toujours immédiatement une vue d'ensemble complète". Le fait que les plans pneumatiques soient désormais intégrés dans le schéma global facilite encore le quotidien. "La fonction de saut entre les différentes disciplines est tout simplement agréable", se réjouit Hauschel.
Efficacité dans l'entreprise et au-delà
"Le système a également établi une base de communication", ajoute Ronny Kaltschmid, faisant ainsi référence à des avantages qui dépassent la production et les collaborateurs internes de Sto - les fournisseurs, les responsables de la maintenance et d'autres prestataires de services profitent également de la gestion centrale et intégrée des données. Hauschel le confirme : "La base de données fiable nous a rendus plus efficaces en interne et en externe. Si, par exemple, la maintenance d'une partie de l'installation doit être effectuée, un PDF généré dans Eplan donne au prestataire de services une image bien plus complète que celle qu'offrirait une liste des composants installés."
Les installations de Sto comprennent plus de 500 schémas électriques dans Eplan Electric P8. Pour trois des installations de production de Stühlingen, les R&Is ont déjà été représentés dans Eplan Preplanning, et 50 schémas pneumatiques ont été introduits selon l'état actuel avec Eplan Fluid. "Le système ne cesse de croître", souligne Joachim Hauschel - après tout, les modifications et les extensions sont son activité quotidienne. "Et dans ce travail quotidien, on ne peut plus se passer d'Eplan."
En un coup d'œil : Retrofit chez Sto avec Eplan
- Retrofit d'une production avec des débits allant jusqu'à 1.000 tonnes par jour
- Montage de la R&Is pour trois lignes de production dans Eplan Preplanning
- 500+ schémas électriques dans Eplan Electric P8
- Une disponibilité assurée des installations de 98,5 %
- Gain de temps de 50 pour cent lors de la planification et de l'automatisation
Auteur : Marius Schaub, journaliste indépendant spécialisé, Munich
