Avec l’évolution rapide des nouvelles technologies et l’introduction constante d’innovations dans l’automatisation industrielle, la conception des armoires de distribution fait face à de nouveaux défis. La question est de savoir comment les entreprises peuvent concevoir leurs armoires de manière à les rendre pérennes et adaptées aux exigences des technologies modernes. Tobias Thelemann, chef de produit chez reichelt elektronik, explique quelles stratégies permettent d’intégrer des notions telles que la flexibilité, la modularité et l’évolutivité dans la conception des armoires, afin de pouvoir s’adapter sans difficulté aux évolutions technologiques futures.
L’importance des armoires de distribution
De l’extérieur, une armoire de distribution peut sembler peu spectaculaire, mais son intérieur est impressionnant : le boîtier abrite une multitude de solutions techniques qui interagissent pour assurer un contrôle et une surveillance fiables et efficaces des processus industriels, l’une des principales fonctions d’une armoire de distribution.
Elle permet également de maintenir l’ordre dans les systèmes électroniques. Les connexions par câble sont souvent complexes et nécessitent une disposition précise. Un câblage bien structuré est par conséquent essentiel pour garantir la fonctionnalité et la facilité de maintenance. Un autre rôle fondamental est la sécurité : le boîtier, doté de portes verrouillables, protège les composants critiques contre les accès non autorisés ainsi que contre des influences extérieures telles que la poussière, l’humidité ou les dommages mécaniques.
Domaines d’application et numérisation croissante
Avec la numérisation et l’automatisation croissantes dans les entreprises et les sites de production, les armoires de distribution doivent être repensées pour répondre à ces nouvelles exigences. Il est particulièrement important que les armoires puissent désormais être connectées et automatisées avec les différentes étapes de conception et de fabrication. Des processus hautement numérisés permettent d’automatiser divers circuits de commande, ce qui réduit les risques d’erreurs et améliore l’efficacité du système. Les avantages d’une armoire numérique sont donc indéniables. Il est important de noter qu’il existe différentes approches et technologies pour numériser les armoires ou leurs processus de fabrication, selon les objectifs et la complexité des exigences.
Souvent, les entreprises commencent par numériser la documentation des flux électriques, des schémas de câblage et d’autres documents techniques. L’accès à ces données ne se fait alors plus via des processus papier, mais via des plateformes numériques, comme des plateformes de documents basées sur le cloud. Une autre étape vers la numérisation passe par l’intégration de l’Internet des objets (IoT). Des capteurs et des actionneurs sont alors connectés à des dispositifs IoT pour collecter et analyser des données en temps réel. Ces processus numérisés contribuent également à assurer une transparence totale des opérations en cours. Il devient ainsi possible, par exemple, de surveiller l’état des équipements, comme la température réelle, ou d’analyser la consommation énergétique globale, y compris à distance. Les armoires de distribution modernes intégrant l’IoT sont aujourd’hui principalement utilisées dans l’automatisation des bâtiments, la technologie énergétique et l’industrie, où elles contribuent à rendre les processus plus efficaces.
L’efficacité énergétique dans les armoires de distribution permet de réduire les coûts
Rendre les processus plus efficaces a également un impact positif sur le bilan énergétique. En effet, optimiser la consommation d’énergie dans les armoires de distribution signifie aussi réduire les coûts d’exploitation. Ici encore, l’IoT contribue à améliorer l’efficacité grâce aux données collectées. Les points faibles, comme une consommation électrique excessive, peuvent être identifiés plus rapidement grâce aux données numériques, puis optimisés.
L’efficacité est également cruciale en matière de climatisation des armoires. La miniaturisation croissante des composants électroniques et la densité accrue de leur intégration rendent les systèmes plus sensibles aux influences extérieures telles que la poussière, l’humidité et la température. Une chaleur excessive est en effet particulièrement nuisible à la microélectronique sensible.
Les données en temps réel permettent également de surveiller en permanence l’isolation et de la corriger si nécessaire. Cela est essentiel, car une isolation efficace aide à réguler la température interne et à protéger contre les variations de température ambiante. Une isolation adéquate garantit ainsi que l’efficacité et la sécurité de l’armoire ne soient pas compromises. Sans une isolation efficace, des courts-circuits, des dommages aux composants ou même des incendies peuvent survenir. Afin d’évaluer l’efficacité de l’isolation, divers capteurs peuvent être intégrés afin de mesurer et surveiller des paramètres comme la température ou l’humidité. Une documentation numérique des matériaux isolants permet également une meilleure planification et une réaction plus rapide, par exemple par le remplacement de matériaux.
Un conseil important : l’armoire de distribution doit être installée dans un endroit approprié, où la température ambiante est basse et stable. Cela permet de réduire globalement les besoins en refroidissement. L’utilisation de composants économes en énergie, tels que des relais, des contacteurs et d’autres éléments de commande, peut également diminuer la consommation énergétique globale. La mise en œuvre de ces mesures permet d’améliorer considérablement l’efficacité énergétique des armoires de distribution, ce qui réduit non seulement les coûts, mais contribue aussi à diminuer l’empreinte carbone.
Modularité et évolutivité
Pour qu’une armoire électrique puisse suivre l’évolution technologique, elle doit être conçue de manière flexible et modulaire. Cela garantit également une évolutivité facile : grâce à une conception flexible ou à des solutions enfichables de type plug-and-play, de nouveaux modules peuvent être ajoutés ou remplacés sans devoir repenser l’ensemble de l’armoire. C’est particulièrement pertinent dans les secteurs où les installations sont souvent modifiées ou modernisées.
L’utilisation de modules préassemblés est également avantageuse, car ils sont souvent constitués de composants préfabriqués qui accélèrent l’installation (alimentations, contrôleurs et disjoncteurs, par exemple). Pour les entreprises qui débutent dans la numérisation de leurs armoires et restent prudentes, il est recommandé d’investir dans des armoires évolutives pouvant accueillir des composants supplémentaires. Cela permet d’intégrer facilement des éléments intelligents comme des disjoncteurs intelligents ou des interfaces de communication supplémentaires. Les armoires du futur pourront ainsi utiliser des interrupteurs de puissance intelligents capables de mesurer et surveiller la consommation électrique et la tension.
L’avantage principal d’une armoire de distribution modulaire est sa capacité à s’adapter facilement à de nouvelles exigences, ce qui prolonge sa durée d’utilisation. Les investissements peuvent ainsi se concentrer uniquement sur les modules nécessaires, sans devoir remplacer l’armoire entière.
Sécurité et maintenance
Lors de la conception d’armoires de distribution, le respect des réglementations et des normes est un aspect essentiel. Celles-ci garantissent que les armoires répondent à des normes de sécurité uniformes.
Parmi les normes les plus connues figure la DIN EN 61439, qui régit la structure, la sécurité et les tests des armoires de distribution. Un facteur important est la prise en compte du développement thermique, car la chaleur accumulée peut nuire au fonctionnement des composants électriques. Outre la DIN EN 61439, d’autres normes sont également pertinentes, comme les directives CEM (compatibilité électromagnétique), qui définissent des règles centrales pour garantir que les armoires soient efficaces et compatibles avec leur environnement.
Il est également nécessaire de vérifier régulièrement que ces normes et les fonctionnalités de l’armoire sont respectées, afin d’assurer une sécurité constante. La maintenance régulière est donc essentielle pour les entreprises, et même obligatoire en Allemagne, afin d’éviter des erreurs électriques comme les courts-circuits ou les surtensions, et d’exclure les dommages consécutifs.
La vérification, l’adaptation et l’extension aux nouvelles technologies sont également nécessaires pour maintenir l’armoire à jour. Lors de la maintenance, des processus automatisés comme l’intelligence artificielle (IA) peuvent être utilisés pour anticiper les besoins de maintenance et prendre des mesures proactives. Concrètement, l’IA surveille l’état des composants via les données des capteurs et les analyse. Si une anomalie de température ou des fluctuations de courant sont détectées, une réaction immédiate peut être déclenchée pour corriger les dysfonctionnements ou les problèmes d’isolation.
L’IA ne sert pas seulement à surveiller l’état en cours, mais aussi à anticiper les pannes : dans le cadre de la maintenance prédictive, elle utilise des données en temps réel historiques pour prévoir quand une panne pourrait survenir dans le système ou dans des composants spécifiques comme les relais. Grâce à des logiciels de planification basés sur l’IA, des algorithmes d’apprentissage automatique sont combinés à des algorithmes d’analyse de données. Cela permet de générer des rapports de maintenance automatisés contenant des recommandations concrètes, offrant ainsi une aide à la décision claire pour les concepteurs.
L’armoire de distribution devient intelligente
Pour une production efficace, il est indispensable que les entreprises investissent dans la numérisation des armoires de distribution. Une numérisation complète de toutes les étapes de travail tout au long de la chaîne de valeur permet une approche globale et intelligente. Cela aide à mieux comprendre chaque processus, notamment grâce à l’intégration de technologies IoT, qui permettent un échange de données optimisé en temps réel, améliorant ainsi l’efficacité.
La modularité et l’évolutivité des armoires de distribution en font un élément clé de l’automatisation industrielle moderne. Elles permettent aux entreprises de réagir plus rapidement et plus souplement aux évolutions du marché ou de la technologie. De plus, les armoires du futur seront encore plus axées sur l’efficacité énergétique. Les entreprises qui reconnaissent tôt l’importance des armoires de distribution intelligentes et les mettent en œuvre bénéficieront d’un avantage concurrentiel.
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