MAN a ouvert début 2025 à Nuremberg une ligne de production de moteurs pour le classique moteur 6 cylindres. La production de culasses, de blocs-cylindres et d'arbres à cames dans des installations de fabrication, comprenant environ 100 machines-outils, est efficacement automatisée, interconnectée et conçue pour des cadences élevées ainsi qu'une précision maximale. Les processus de fabrication complexes – de la lubrification en quantité minimale à la poussière sèche en passant par l'usinage humide (KSS) – posent des exigences élevées en matière de technologie de filtration. Absolent Air Care GmbH a installé au total 14 systèmes d'extraction avec un réseau de canalisations complet et une capacité totale de 104 000 m³/h pour l'extraction et la filtration des aérosols.
Le site de Nuremberg est le centre de compétence pour la technologie d'entraînement du fabricant mondialement leader de véhicules utilitaires. C'est ici que des moteurs et des composants d'entraînement pour les camions et les bus de la société sont fabriqués. De plus, la division des entraînements sert des applications clients externes avec des moteurs puissants comme le V12 pour les centrales de cogénération, les applications maritimes et le secteur agricole.
Avec un fort accent sur les technologies d'avenir, une usine de batteries est actuellement en construction sur le site, qui produira jusqu'à 100 000 packs de batteries par an pour ses propres véhicules utilitaires. En plus de la fabrication, Nuremberg est également un centre de recherche et d'innovation pour la technologie de propulsion. Actuellement, le moteur à six cylindres en ligne constitue l'activité principale. Une infrastructure de fabrication moderne a été mise en place pour la production des composants clés du futur moteur D30, y compris un nouveau hall de production.
Fabrication moderne axée sur la précision et la capacité
Le bâtiment ultramoderne couvre une superficie de 15 000 m² pour la production de culasses, de blocs-cylindres et d'arbres à cames. Les processus de fabrication et le traitement des lignes ont été définis en collaboration avec GROB et ensuite mis en œuvre sur place. Les lignes de production sont efficacement interconnectées et conçues pour une précision maximale. Les culasses et les blocs-cylindres sont presque exclusivement usinés sur des machines GROB, les pièces brutes étant livrées par la fonderie de Scania en Suède.
« Nos lignes de production sont hautement automatisées – du concept logistique et de l'approvisionnement en pièces brutes jusqu'à la production des pièces finies », déclare l'expert en planification d'usine Johannes Weiss.
Fabrication de moteurs hautement automatisée
L'aspiration avait, dans la nouvelle fabrication de moteurs, été délibérément centrée sur
Des conduits d'aspiration ont été installés. Cela facilite l'entretien et améliore l'accessibilité. Image : PRX
Dans l'atelier de production moderne, environ 100 machines sont en service. Les pièces brutes en fonte sont livrées automatiquement aux lignes, retirées des palettes et alimentées aux machines GROB par des chargeurs à portique linéaire. Les lignes intègrent également des technologies de lavage et des stations de montage, où des composants sont par exemple pressés dans des culasses et des blocs moteurs. La fabrication est également aménagée de manière ergonomique : les trois lignes sont disposées en forme de U pour garantir des trajets courts pour le personnel d'exploitation et permettre une communication directe. La principale tâche des employés consiste à assurer la qualité et à résoudre les pannes. Dans la fabrication, le processus commence par le traitement des ébauches en fonte. Tout d'abord, des points de référence sont fraisés pour rendre les pièces usinables pour les étapes suivantes de la production. Ensuite, les composants passent par les lignes de transfert hautement automatisées et enchaînées. Les installations
Le fabricant suédois est utilisé pour la filtration de l'air et l'aspiration dans le nouveau hall de production.
Spécialiste de l'aspiration avec expérience MAN
Déjà en 2018, les experts en purification de l'air d'Absolent Deutschland avaient équipé une première ligne de production chez MAN à Nuremberg avec une technologie de ventilation. À l'époque, le fabricant de machines GROB était également responsable du système d'aspiration en tant qu'entrepreneur général. Dès ce premier projet commun, Absolent a pu convaincre le constructeur de véhicules utilitaires grâce à la qualité exceptionnelle de ses installations de filtration.
Cela confirme la performance et l'efficacité des solutions Absolent dans un environnement industriel exigeant. Les systèmes garantissent une filtration fiable selon la norme H13 et se distinguent par leur durée de vie exceptionnellement longue. « En principe, c'était le même concept, mais à une échelle beaucoup plus grande et notre client était directement MAN », souligne Hartmut Enderle, directeur des ventes chez Absolent Air Care GmbH à Sprockhövel.
À cet égard, Absolent a pris en charge en tant qu'entrepreneur général la planification, la livraison et l'installation de 14 systèmes d'aspiration avec technologie de filtration. Tout au long du projet, les équipes de MAN et d'Absolent ont collaboré étroitement pour répondre à toutes les exigences et développer des solutions individuelles.
« Nous avons particulièrement apprécié la flexibilité d'Absolent dans l'adaptation à nos défis spécifiques et la communication fluide, ce qui n'est pas toujours le cas dans de tels projets d'envergure », explique Manfred Fries, qui, en tant que planificateur d'usine chez MAN Truck & Bus, possède de nombreuses années d'expérience.
Projet mammouth sous contrôle
Un tel projet mammouth nécessite bien sûr du temps. Déjà en 2022, le fabricant de véhicules utilitaires avait donc contacté Absolent Deutschland concernant la technologie d'aspiration. À l'époque, MAN prévoyait à Nuremberg une dernière ligne de production de moteurs pour le classique 6 cylindres, d'autres lignes étaient parallèlement prévues chez Scania en Suède et au Brésil, une autre doit encore suivre aux États-Unis.
« Déjà dans d'autres halls de production, nous avions utilisé des systèmes d'aspiration Absolent et avons apprécié les longs intervalles de maintenance entre les changements de filtres - un facteur décisif qui a conduit à nouveau au choix d'Absolent », se souvient Manfred Fries du processus de planification. Il était prévu d'équiper 16 lignes de production à Nuremberg avec une technologie d'aspiration. « Le cahier des charges comprenait plusieurs centaines de pages, allant de la technologie de filtration et d'aspiration à la commande des installations jusqu'à la dernière connexion de tuyau », se souvient encore Hartmut Enderle.
Plusieurs machines GROB ont été regroupées en solutions dites d'îlots ; le plus petit îlot nécessitant une capacité d'aspiration de 4 000 mètres cubes, le plus grand avec actuellement 12 000 mètres cubes. « Enfin, nous avons pu optimiser à nouveau la planification de la production, de sorte qu'un total de 14 systèmes d'aspiration ont été installés », précise Hartmut Enderle. Grâce à des conduits d'aspiration centraux au lieu d'aspirations individuelles pour chaque machine, la facilité d'entretien a également été considérablement améliorée. « Une longue durée de vie des filtres et le bilan CO₂ convaincant soulignent la durabilité de la solution », est convaincu l'expert de MAN.
Efficacement aspiré
Dans la nouvelle fabrication de moteurs, MAN mise sur une technique d'aspiration sur mesure pour répondre aux différentes exigences des processus d'usinage. Dans un premier temps, différents systèmes de lubrification et de traitement sont utilisés – de l'usinage à sec, qui génère principalement de la poussière, à la lubrification en quantité minimale (MMS), en passant par l'usinage humide avec des fluides de coupe (KSS).
En même temps, dans l'usinage grossier (usinage de dégrossissage), le refroidissement du lit de la machine permet d'évacuer efficacement la chaleur par le fluide de coupe, garantissant ainsi la stabilité de la précision du processus. Le système de refroidissement repose sur une installation centrale qui fournit le fluide de coupe à des températures constantes, afin d'assurer des conditions homogènes aux centres d'usinage. « C'est crucial pour la qualité, la sécurité du processus et des temps de cycle élevés », souligne le planificateur d'usine Fries. En particulier dans le cas de la lubrification par quantité minimale (MMS), où de fins brouillards d'huile avec des tailles de particules inférieures à 1 μm se forment, les exigences en matière de technologie de filtration sont particulièrement élevées. C'est ici que la série A.smoke d'Absolent entre en jeu, spécialement conçue pour la filtration des plus fines particules d'huile.
Systèmes d'aspiration : « Nous avons 14 systèmes d'aspiration chez MAN, y compris la technologie de filtration. »
et d'assemblage complet avec tuyauterie, livré. C'était le plus grand projet dans le
Histoire de notre entreprise." Image : PRX
Dans le traitement classique à l'eau avec des fluides de coupe (KSS), MAN mise en revanche sur la série Mist, conçue pour les brouillards d'émulsion les plus courants. Hartmut Enderle, spécialiste de l'aspiration chez Absolent, explique : « Nous garantissons une durée de vie d'un an en fonctionnement trois équipes. On ne peut pas simplement utiliser un filtre pour tous. »
Utiliser des tâches d'usinage. En cas d'écarts, nous pouvons toujours adapter les médias filtrants de manière spécifique à l'application." Pendant la mise en service, les filtres sont vérifiés et éventuellement optimisés en fonction des valeurs mesurées. Le remplacement et l'entretien des filtres peuvent être effectués directement sur place lors de la maintenance. Pour la technique d'aspiration, la charge en aérosols des différents processus de traitement a joué un rôle central. Selon les spécifications définies par GROB, une solution sur mesure a été élaborée avec Absolent : les systèmes d'aspiration fonctionnent avec des systèmes de filtration séparés pour dissocier les différents processus de travail. Cela optimise la filtration et garantit un environnement de fabrication propre et efficace.
Raccordement optimal grâce à la 3D
Une tuyauterie sur mesure minimise les pertes d'énergie en évitant les longs trajets. La planification 3D et la tuyauterie optimisée ont également été essentielles pour garantir une installation précise et efficace des conduites. À cet effet, l'équipe de planification d'Absolent a reçu des fichiers STEP de GROB, qui ont été intégrés dans le logiciel 3D pour la conception des lignes individuelles. Au préalable, tous les parcours de tuyauterie ont été planifiés en détail en 3D et coordonnés avant le lancement de la commande. Grâce à l'utilisation d'inverseurs de fréquence et à une conception réfléchie de la tuyauterie, notamment par des embranchements avec un angle de moins de 45 degrés au lieu de pièces en T, une technique d'écoulement optimale a été atteinte. La position des installations de filtration a également été définie en étroite collaboration entre MAN et Absolent dès la phase de projet.
L'objectif était de positionner l'aspiration aussi près que possible de la source de création, afin d'éviter de longs chemins de tuyauterie. Cela a réduit les pertes de pression supplémentaires et a ainsi minimisé efficacement les pertes d'énergie. Hartmut Enderle explique la démarche : « Nous avons planifié l'ensemble du schéma de tuyauterie en 3D à l'avance et avons dimensionné la tuyauterie progressivement - de manière similaire aux conduites d'eau dans la construction de maisons. Plus il y a de machines connectées à la conduite principale, plus la section du tuyau doit être grande pour assurer un... »
"assurer un débit volumique constant et une faible consommation d'énergie."
Au total, 700 mètres de conduites ont été installés pour les 14 systèmes d'aspiration, qui aspirent un volume total de 104 000 m³/h. Les systèmes eux-mêmes ont des capacités comprises entre 4 000 et 12 000 m³/h. Grâce à la maquette 3D, les pièces de tuyauterie nécessaires, les raccords, les joints d'étanchéité et d'autres composants ont pu être commandés et le travail de montage planifié avec précision. Lors du choix des systèmes, une attention particulière a été accordée à des matériaux de haute qualité. Par exemple, aucun tuyau à joint hélicoïdal n'a été utilisé, car cela pourrait entraîner des fuites à long terme. Aspiration industrielle économe en énergie : 50 % de consommation en moins. « Une technique d'aspiration optimale est extrêmement importante pour nous. La solution réfléchie d'Absolent a répondu à toutes ces exigences et s'est parfaitement intégrée à notre vision de l'efficacité et de la durabilité », explique le planificateur d'usine Manfred Fries.
Ainsi, l'accent était moins mis sur les coûts d'investissement, mais plutôt sur les coûts énergétiques et la durée de vie des installations. Absolent l'a convaincu par son savoir-faire technique, sa technologie de filtration innovante et une facilité d'entretien exceptionnelle. En plus de l'efficacité énergétique élevée (50 % de consommation d'énergie en moins que prévu à l'origine), les coûts totaux de possession (TCO) ont également été décisifs pour le choix de la technologie d'aspiration. Lors de la remise de l'exploitation, les valeurs de consommation d'énergie prévues ont été vérifiées en détail.
De plus, les filtres H13-HEPA durables contribuent à minimiser les coûts d'exploitation et de maintenance tout au long de leur cycle de vie. Un aspect essentiel est également l'intégration de technologies de contrôle intelligentes. Dès qu'une machine est hors service, une trappe d'évacuation se ferme automatiquement, ce qui augmente la dépression et réduit la performance de l'installation d'aspiration. « Cette technologie de régulation garantit que la puissance d'aspiration reste toujours optimale tout en prolongeant la durée de vie des filtres », explique Manfred Fries. Un autre point fort est la récupération de chaleur des installations de filtration. Pendant l'été, l'air chaud est évacué à l'extérieur, tandis qu'en hiver, MAN utilise l'air traité pour le chauffage des halls. Cela permet non seulement d'économiser de l'énergie, mais améliore également le climat intérieur.
Une attention particulière est également accordée à la qualité de l'air dans l'atelier de production. Les filtres H13-HEPA garantissent qu'aucune microparticule ne pénètre dans l'air ambiant, assurant ainsi la protection des employés. En même temps, l'air propre évite les dépôts dans les échangeurs de chaleur, qui pourraient à long terme entraîner une perte progressive de rendement. « Avec un air absolument pur, nous prévenons cet effet et garantissons l'efficacité de l'ensemble de l'installation », ajoute Hartmut Enderle.
N'oubliez pas la protection contre le bruit.
La protection contre le bruit était également un aspect essentiel lors de la planification. Les mesures acoustiques ont montré que tous les points de mesure respectaient le seuil requis de 65 décibels. En plus de la mise en œuvre technique, la convivialité des installations a joué un rôle important. Des formations pour le personnel de maintenance ont assuré que les travaux d'entretien et le changement de filtres pouvaient être effectués de manière efficace. Le dernier jalon a été l'acceptation et l'inspection internes fin novembre.
« En collaboration avec tous les opérateurs, le service de maintenance et bien sûr nos experts en sécurité au travail et en protection de l'environnement, nous avons inspecté la nouvelle installation de production, afin que nous puissions démarrer l'exploitation réelle en janvier 2025. »
Manfred Fries se dit satisfait du projet réussi. Et le bilan : grâce à la combinaison réfléchie de la planification de l'agencement, du contrôle intelligent et de la technologie de filtration adaptée, MAN a pu réduire significativement sa consommation d'énergie tout en rendant les processus stables et efficaces.
En résumé, on peut dire que MAN a créé une fabrication de moteurs d'avenir grâce à une planification précise, une technologie d'aspiration de haute qualité et une récupération de chaleur efficace, protégeant ainsi la santé des employés tout en atteignant ses propres objectifs de durabilité.
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