Garantir la disponibilité et la sécurité des capteurs extérieurs grâce à des essais en plein air.

Garantir la disponibilité et la sécurité des capteurs extérieurs grâce à des essais en plein air.

06/11/2019

En tenant compte de l'évolution des conditions d'utilisation futures d'un capteur et en le testant en conditions réelles pendant le développement, le centre d'essai de SICK assure la conception fonctionnelle des capteurs extérieurs

AGV et sécurité des personnes

Avec l'automatisation croissante de la production et des structures logistiques, l'utilisation de capteurs de sécurité certifiés, à l'intérieur comme à l'extérieur dans l'environnement industriel, devient de plus en plus important. Cela permet aux entreprises de développer une chaîne de valeur ajoutée continue, efficace et surtout sécurisée. En tenant compte de l'évolution des conditions d'utilisation futures d'un capteur et en le testant en conditions réelles pendant le développement, SICK assure la conception fonctionnelle des capteurs extérieurs. Le scrutateur laser de sécurité outdoorScan3 pour l'extérieur a été soumis à une large gamme de tests « de stress en plein air » réels et simulés. Cet effort a été couronnée de succès par la certification.

Dans de nombreuses applications industrielles, la fonction de sécurité des capteurs extérieurs était le chaînon manquant pour résoudre les processus intérieurs et extérieurs tout au long de l’automatisation de la chaîne. La logistique interne en est un exemple, lorsque les véhicules guidés automatisés (AGV) peuvent se déplacer non seulement dans des halls, mais aussi dans des espaces ouverts, reliant ainsi différents sites de production et de stockage. Tandis que la sécurité des personnes requise pour une utilisation à l'intérieur avec des capteurs de sécurité certifiés tels que les scrutateurs laser de sécurité est à la pointe de la technique depuis des années, des mesures de protection supplémentaires ont souvent dû être prises pour une utilisation à l'extérieur. Leur inconvénient : elles nuisent au fonctionnement et à la flexibilité des véhicules.

Pour la première fois avec l‘outdoorScan3 de SICK, un scanner laser de sécurité permettant une utilisation fiable à l'extérieur est désormais disponible. Les systèmes AGV peuvent maintenant circuler en toute sécurité dans des environnements industriels externes. Le développement matériel et logiciel ainsi que la certification de sécurité de ce capteur ont été soutenus par une large gamme de méthodes d'essai dans le centre d'essais en extérieur SICK.

Capteurs de sécurité par tous les temps

Les capteurs doivent résister au vent, aux intempéries et à d'autres influences environnementales avec une fiabilité et une sécurité de fonctionnement élevées pour pouvoir être utilisés librement à l'extérieur. L’étanchéité ainsi que la résistance mécanique, chimique et thermique sont des exigences de base importantes pour les capteurs extérieurs.

SICK a plus de vingt ans d'expérience dans le domaine des capteurs utilisés en extérieur. Dans le cas du scrutateur laser de sécurité OutdoorScan3, les spécifications techniques de la norme CEI/TS 62998-1 « Sécurité des machines - capteurs de sécurité utilisés pour la protection des personnes » sont entrées en vigueur tout récemment. Dans le cadre de la nouvelle norme, les influences environnementales critiques qui affectent le fonctionnement du capteur et la fiabilité de la capacité de détection ont été définies pour une application à l'intérieur et à l'extérieur. En outre, la norme CEI/TS 62998 a également créé la base pour des concepts de test du comportement de détection optique et des limites sur de la technologie de balayage du scanner laser de sécurité en raison fondés sur les influences environnementales.

Testé en conditions réelles

En particulier, les limites, en termes de fiabilité de la capacité de détection dues à des influences environnementales, doivent être prises en compte, testées et validées. Pour ce faire, l'appareil est soumis à d'innombrables tests en conditions réelles et dans des équipements de test nouvellement développés.
Par exemple, il a été testé dans une chambre de test simulant du brouillard avec des résultats positifs : grâce à sa fonction fogSight, le OutdoorScan3 détecte tous les obstacles en toute fiabilité, même dans un brouillard avec une portée optique météorologique de seulement 50 mètres. Si le brouillard devient trop épais, il passe en toute sécurité à l'état OFF et arrête le véhicule.

Le scanner laser de sécurité a également été soumis à des simulations de conditions de précipitations telle que de l’eau pulvérisée, de fortes pluies et de pluie tropicale dans notre chambre de simulation de pluie pour tester les limites d'utilisation en extérieur. Ces résultats sont également impressionnants : L'algorithme logiciel intelligent de l'outdoorScan3 détecte de manière sûre et fiable même en cas de pluie jusqu'à une intensité de précipitation de 10 mm/h. De fortes quantités de pluie peuvent provoquer des arrêts intempestifs, ce qui fait que le scanner passe à l'état OFF de sécurité. Dès que la pluie s'est calmée, le fonctionnement continu peut être poursuivi suite à un redémarrage automatique.

Les tests de capacité de détection du Outdoor Technology Center (OTC) illustrent l'utilisation en conditions réelles et constituent une assurance supplémentaire de la qualité du produit. Il en ressort clairement que le scrutateur peut faire abstraction de l'influence de la neige sur les données de mesure et qu'elle n'affecte pas la fonction de sécurité. Il en va de même pour la pénétration directe de la lumière dans le capteur : ce dernier peut fonctionner sans erreur même en cas d'exposition au soleil avec une intensité lumineuse allant jusqu'à 40.000 lux.

Le outdoorScan3 offre donc la même sécurité et la même disponibilité lorsque les systèmes AGV déplacent des marchandises sur des zones extérieures entre les halls. La sécurité certifiée peut également s'appliquer à l'amarrage et au désamarrage automatisés des passerelles d'embarquement des passagers dans les aéroports et aux machines dangereuses dans les zones extérieures.

Des qualifications appropriées sont nécessaires pour l'automatisation de la sécurité tout au long de la chaîne de création de valeur, y compris dans les espaces extérieurs. SICK n'a pas seulement de l'expérience dans le développement de capteurs de sécurité. L'entreprise dispose également des conditions cadres nécessaires pour tester le matériel et le logiciel ainsi que le produit fini afin d'en vérifier la disponibilité en extérieur dans des simulations pratiques et en conditions réelles.

Simulation d'environnement complète dans des systèmes d'essais extérieurs

Du développement à la réception finale, les capteurs extérieurs de SICK passent par un certain nombre d'appareils internes de simulation et d'essais environnementaux. C'est le résultat de plus de vingt ans d'expérience. Dans le Outdoor Technology Center (OTC) de Buchholz, des tests approfondis des capteurs sont effectués sur environ 3.500 m² d'espace extérieur.

Les paramètres des capteurs sont enregistrés et évalués 24 heures sur 24 et par tous les temps. Plus d'une demi-douzaine de domaines sont couverts par un véhicule d'essai mobile et une gamme d'installations stationnaires. Il s'agit notamment de la navigation extérieure et de l'avertissement de collision 3D pour les engins mobiles, de solutions de sécurité pour les gares et le transport ferroviaire, de solutions de détection pour les systèmes de circulation routière ou de tests d'endurance de capteurs certifiés de sécurité et de capteurs LiDAR. Les fonctionnalités de test de l'OTC sont complétées par une chambre de brouillard au siège de Waldkirch, une chambre de pluie sur le site de Reute et un système de surveillance du trafic à Stans, en Suisse. Les zones d'essais sont reliées entre elles et couvrent donc tous les aspects et scénarios d'utilisation pertinents pour les essais en plein air.

Sur la base de l'expérience et des résultats de divers tests extérieurs, des fonctions supplémentaires intelligentes peuvent être intégrées dans le OutdoorScan3, ce qui peut faciliter, par exemple, le montage et le câblage, le paramétrage et la configuration ainsi que le diagnostic, la maintenance et l'installation des mises à jour pour l'utilisateur pendant le cycle de vie du produit.

Nouveau dans la gamme d'essais extérieurs : La chambre de simulation de pluie

Tester la fiabilité des capteurs en cas de précipitations et de visibilité réduite de manière reproductible est la tâche principale de la chambre de simulation de pluie. Trois types de pluie ont été simulés le long de la piste de mesure de 18,5 mètres : Spray, pluie abondante et pluie tropicale. Les précipitations sont générées à partir d'un circuit de 3 000 litres d'eau, ce qui permet des tests d'endurance tout en économisant les ressources. Des comparaisons de performances peuvent être effectuées dans la chambre de simulation de pluie. Ils déterminent la capacité de détection maximale des capteurs variables sur diverses cibles ou avec différentes rémissions d'objets. D'autre part, les méthodes de mesure peuvent être testées et comparées, par exemple pour différentes densités d'énergie et fréquences d'impulsions laser. Les capteurs, les conditions d'application et les technologies peuvent ainsi être directement comparés - et les tests peuvent être effectués dans des conditions uniformes et répétables.

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