Comment un fabricant de taille moyenne a réduit ses temps d'arrêt de 80 % grâce à l'ATS SINGI

Contexte du client

Un fabricant de composants automobiles de taille moyenne employant 450 personnes, situé dans la ceinture industrielle de l'est de la Chine. L'installation exploite trois lignes de production 24/7, fournissant des pièces à de grands OEM. Le chiffre d'affaires annuel était de US$ 85 millions. L'usine subissait une pression croissante de la part de ses clients pour respecter des délais de livraison -in-time, ce qui ne laissait aucune marge pour des temps d'arrêt imprévus.

Défis et points de douleur

Le processus de fabrication repose sur une alimentation continue pour les machines CNC, les robots de soudage et les systèmes de convoyage. Les coupures de courant — même de brèves baisses — provoquaient des arrêts de ligne, du gaspillage de matière et des reprises. En moyenne, l'usine subissait 12 coupures imprévues par an, chacune durant de 15 à 45 minutes. Le coût de la main-d'œuvre inactive et de la production perdue était estimé à 4 500 USD par heure., l'ancien interrupteur de transfert manuel obligeait un technicien à se rendre physiquement dans la salle électrique et à manœuvrer l'interrupteur, un processus qui prenait 8 à 12 minutes après le début d'une coupure. Pendant ce temps, les contrôleurs PLC sensibles perdaient parfois leurs programmes, ce qui nécessitait un temps de réinitialisation supplémentaire. Le coût annuel total des perturbations d'alimentation dépassait 250 000 USD.

Pourquoi l'ATS SINGI ?

Le directeur de l’usine a évalué plusieurs commutateurs automatiques de transfert (ATS) de grandes marques mondiales et de fournisseurs régionaux. Les principaux facteurs de décision étaient :

• Vitesse de transfert : L’ATS de SINGI offre un temps de transfert de type rupture avant fermeture inférieur à 150 ms, ce qui a maintenu les automates programmables (PLC) et les variateurs de moteur en ligne pendant la commutation.
• Fiabilité : L’ATS est construit avec un verrouillage mécanique robuste et une logique de commande redondante, soutenu par la conformité à l’IEC 60947-1.
• Facilité d'intégration : L’ATS de SINGI prenait en charge le Modbus RTU, permettant une connexion directe au système SCADA existant de l’usine pour la surveillance et l’enregistrement à distance.
• Support local : SINGI a assuré la mise en service sur site et une garantie de 5 ans pour un coût total installé inférieur de 30 % à celui des concurrents de premier rang.

Après avoir comparé trois alternatives, l’équipe a choisi le modèle ATS 1600A de SINGI, dimensionné pour la charge totale de l’installation.

Processus de mise en œuvre et d'application

Le projet s'est étalé sur 6 semaines, de la commande à la livraison :

• Semaine 1 : Étude du site et revue de la conception électrique pour adapter l’ATS à l’appareillage existant.
• Semaine 2 : Fabrication de supports de montage et de cosses de câble sur mesure dans l’usine de SINGI.
• Semaine 3 : Livraison et installation mécanique pendant une fenêtre de maintenance planifiée de 8 heures.
• Semaine 4 : Connexions électriques, câblage de commande et intégration avec le groupe électrogène de secours.
• Semaine 5 : Essais fonctionnels, incluant 20 cycles simulés de coupure d’alimentation pour vérifier la temporisation et le transfert de charge.
• Semaine 6 : intégration SCADA et formation des opérateurs.

Une difficulté rencontrée a été une alarme de défaut à la terre qui s'est déclenchée lors des essais initiaux en raison du courant de fuite provenant d'anciens câbles d'alimentation. L'ingénieur de SINGI a travaillé avec l'électricien de l'usine pour ajuster le réglage de sensibilité de la protection intégrée contre les défauts à la terre de l'ATS, en respectant les exigences de la GB/T 14048.1 tout en maintenant les seuils de sécurité.

Résultats quantifiables

Après 12 mois d'exploitation, l'usine a signalé les améliorations suivantes :

• Temps d'arrêt non planifié réduit de 80 % : Seules 2 coupures ont provoqué des arrêts de ligne (contre 12). L’ATS a géré les 10 autres événements sans problème, avec des temps de transfert inférieurs à 200 ms.
• Économies annuelles de 180 000 $ : 180 000 $ issus de la réduction de la main-d’œuvre inactive et des rebuts, plus 15 000 $ évités grâce à l’élimination des déplacements manuels jusqu’au commutateur et de la main-d’œuvre de réarmement.
• Les événements de réinitialisation de l'automate sont passés de 8 par an à zéro : Le transfert a maintenu les chutes de tension dans la capacité de tenue (ride-through) de l'automate.
• Retour sur investissement atteint en 14 mois.

Le responsable de l’installation a noté que l’intégration SCADA leur a permis d’analyser les événements de qualité de l’énergie et de planifier la maintenance préventive du groupe électrogène de secours.

Témoignage client

« Avant l’ATS de SINGI, chaque microcoupure d’alimentation signifiait courir au sous-sol pour actionner un interrupteur. Désormais, les lumières clignotent à peine. Nos objectifs de production sont plus prévisibles et l’équipe ne redoute plus les orages. » — Responsable électrique de l’usine

Leçons et recommandations

• Investir dans une étude de site appropriée : Vérifiez les sections de câble existantes, la disponibilité du courant de défaut et les conditions du sol avant de commander. Cela évite les retards d’installation.
• Prévoir un budget pour l'intégration SCADA : Même si ce n’est pas immédiatement nécessaire, préciser la capacité de communication (par ex., Modbus) permet une future maintenance basée sur les données.
• Former le personnel de maintenance : Bien que l’ATS soit automatique, les opérateurs doivent comprendre la procédure de commande manuelle de secours et les critères d’inspection de routine (par ex., les indicateurs d’usure des contacts).
• Si le projet était à refaire, l’usine aurait ajouté un second ATS pour un circuit d’éclairage isolé afin d’améliorer la sécurité lors des coupures prolongées.

Références aux normes du secteur

• IEC 60947-1:2020 Appareillage de connexion et de commande à basse tension – Règles générales. Cette norme définit les exigences de performance des dispositifs de commutation, y compris les ATS.
• GB/T 14048.1-2019 Appareillage de connexion et de commande à basse tension – Règles générales. La norme nationale chinoise équivalente à l’IEC 60947-1, à laquelle l’ATS de SINGI est conforme.
• IEC 60269-1:2020 Fusibles à basse tension – Exigences générales. Pertinent pour la coordination des fusibles avec l’ATS dans l’installation.