Simulation au lieu d'essa-et-erreur

M10 Solar Equipment, dont le siège social est situé à Fribourg, en Allemagne, ne veut rien faire de moins que ramener la fabrication photovoltaïque sur les côtes européennes. Pour cette vision, et pour s'assurer que les projets lancent rapidement et à moindre coût, l'entreprise compte sur sa propre innovation révolutionnaire, associée au logiciel de simulation de Siemens.

L'innovation révolutionnaire de la société est la technologie de matrice à cellules bardeaux, qui a été développée conjointement par M10 Industries et l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire ISE. Ce développement a été rapidement suivi fin 2021 par la fondation de M10 Solar Equipment GmbH, une coentreprise entre M10 Industries et le fournisseur d'équipements d'automatisation Zahoransky. L'objectif : commencer à produire Surface, une machine inventée par les entreprises qui peut produire du photovoltaïque à l'aide de la technologie de matrice de cellules à bardeaux.

La simulation remplace les essais et erreurs

Pendant la phase de développement de la machine, l'équipe de M10 Solar Equipment s'est demandé si la machine serait réellement capable de traiter 12 000 bandes de cellules par heure en fonctionnement réel, conformément à sa conception.

Philipp Zahn et Marco Saladin, directeurs généraux de la nouvelle M10 Solar Equipment GmbH, étaient particulièrement intéressés à obtenir des réponses — qui ont finalement été livrées avec Plant Simulation Tecnomatix logiciel. Le logiciel simule des systèmes et des processus de production complexes dans des modèles informatiques faciles à comprendre, et il peut être utilisé pour simuler, visualiser, analyser et optimiser les processus de production et de logistique.

Mieux encore, la société co-fondatrice Zahoransky travaillait déjà avec le logiciel de simulation de Siemens depuis des années. « Nous avions déjà lancé des simulations il y a une dizaine d'années », se souvient Marco Saladin, qui travaillait auparavant pour Zahoransky. Au lieu de perdre des années sur des calculs de table ou des boucles d'essais et d'erreurs, ils se sont appuyés très tôt sur des programmes de simulation pour les concepts de machines. Lui et Philipp Zahn estiment qu'ils ont réalisé un gain de temps d'environ 30 % sur toute la durée du projet grâce aux simulations.

Prendre des décisions plus rapidement

« Nous avons été en mesure de prendre des décisions rapides et fiables et d'évaluer différents scénarios à un stade précoce de la phase de développement de Surface. La simulation nous a aidés à concevoir la disposition, la logique de contrôle et le dimensionnement des ressources », explique Marco Saladin. « Avec Tecnomatix Plant Simulation, nous pourrions rapidement trouver la meilleure conception pour notre système d'interconnexion et également atteindre un débit maximal », ajoute Philipp Zahn. Cela a à la fois raccourci la phase initiale de production et éliminé les mesures correctives longues et coûteuses plus tard dans le processus de production.

En route vers les gigafactories

Avec Surface, M10 cherche à jouer un rôle clé pour ramener la fabrication de cellules solaires à grande échelle en Europe. « Si nous voulons apporter une contribution substantielle à la transition énergétique en Europe, nous devons relancer la production photovoltaïque ici chez nous. Notre expertise en recherche, nos innovations de produits et notre ingénierie mécanique historiquement solide peuvent être d'une grande aide », déclare Marco Saladin.

Cela signifie des gigausines. « Pour cette échelle, les simulations sont indispensables. Ils deviennent l'outil le plus important pour permettre un démarrage rapide à un coût réaliste », ajoute Marco Saladin.

Ici aussi, Tecnomatix Plant Simulation est le logiciel de choix. Il est souvent utilisé dans les concepts de lignes complètes pour optimiser le débit, éliminer les goulots d'étranglement et minimiser les stocks. Pour analyser les effets des différentes versions de production, les modèles de simulation prennent en compte les chaînes d'approvisionnement internes et externes, les ressources de production et les processus métier. En même temps, M10 peut évaluer différentes stratégies de contrôle de ligne et synchroniser les lignes principales et auxiliaires. De plus, Tecnomatix Plant Simulation peut aider M10 à définir des règles complexes de flux de matériaux et à surveiller leur effet sur les performances de la ligne.