Aluminium du laminoir valaisan pour l’industrie automobile

Qu’il s’agisse de Jaguar Land Rover ou d’autres marques automobiles bien connues : certaines voitures ont des panneaux en aluminium installés dans la carrosserie, que Novelis fabrique dans son usine valaisanne de Sierre.

En plus d’une fonderie, dans laquelle l’aluminium recyclé est fondu, et d’un centre de recherche, l’entreprise y exploite principalement un laminoir ultramoderne.

Elle traite un bon 200 000 tonnes d’aluminium par an. Ils arrivent au laminoir sous forme d’énormes lingots pesant environ 10 tonnes. Ces blocs d’aluminium, longs d’un bon quatre mètres, larges de près de deux mètres et hauts de 50 centimètres, reçoivent d’abord une surface dans une fraiseuse qui permet de les laminer plus efficacement.

Ligne de laminage à froid pour l’épaisseur souhaitée

Un four les chauffe à 500 degrés pour qu’ils puissent ensuite être laminés à moins de dix millimètres dans le laminoir à chaud – ce qui en fait une bande d’un bon 200 mètres de long. Enroulé en «bobines», il refroidit dans un entrepôt automatisé à hauts rayonnages pendant environ deux jours.

Vient ensuite la deuxième étape décisive dans le laminoir à froid : «C’est là que les bandes d’aluminium désormais froides sont laminées à l’épaisseur requise par le client», explique Raphael Steiner, ingénieur en automatisation responsable du laminoir à froid. Il peut s’agir de tôles de huit, cinq voire moins d’un millimètre d’épaisseur. Elles sont souvent passées plusieurs fois dans le laminoir, ce qui les amène à l’épaisseur souhaitée avec une force allant jusqu’à 2 600 tonnes. Ceci est vérifié par des appareils de mesure d’ABB.

Laminoir en fonctionnement continu

Le laminoir fonctionne 24 heures sur 24, sept jours sur sept, à l’exception de trois courtes interruptions d’entretien régulières par an. «La plus grande disponibilité possible des systèmes est donc importante pour nous», souligne Steiner. Si le laminoir à froid est inactif pendant plus d’une journée, les bobines remontent devant le système et la chaîne d’approvisionnement après l’interruption du système.

Les moteurs ABB sont installés dans les laminoirs à chaud et à froid. Plusieurs moteurs asynchrones sont utilisés pour le laminage à froid, et toute l’automatisation et le contrôle du laminage à froid proviennent d’ABB.

Cinq moteurs asynchrones jusqu’à 90 kilowatts pour les poulies folles sont entraînés par un convertisseur de fréquence ABB multidrive. Jusqu’à fin 2020, il s’agissait d’un ACS600 utilisé depuis environ 20 ans. «Nous manquions de pièces de rechange», explique Steiner. Il a contacté ABB Suisse pour discuter de la conversion ou de la mise à niveau du convertisseur.

Remplacement 1:1 du convertisseur souhaité

«Une analyse conjointe a montré qu’une conversion n’est pas durable», déclare Uwe Przywecki, Product Manager Drives chez ABB Suisse. «Le remplacer par un nouveau convertisseur ACS880 est plus logique à long terme.»

En septembre 2020, Uwe Przywecki est venu chez Novelis à Sierre pour analyser en détail le convertisseur existant : «Nous étions très intéressés par un remplacement 1:1 qui s’intègre dans le contrôleur de niveau supérieur et ne nécessite aucune modification des raccordements», explique Raphael Steiner. Il est important de prêter attention à chaque détail et de tout enregistrer sur place pour l’ingénierie du nouveau convertisseur.

Le paramétrage de l’ACS880 a ensuite été simulé en novembre lors d’une mise en service «à froid» afin de créer des conditions optimales pour la mise en service réelle dans un temps d’installation court. Un expert en contrôle d’ABB Allemagne s’est impliqué via Microsoft Teams pour rendre la simulation aussi efficace que possible. «L’ACS880 est compatible avec son prédécesseur ACS600 en termes de contrôle prioritaire. Un critère décisif pour un remplacement 1:1, qui doit être mis en œuvre le plus rapidement possible», déclare Przywecki.

Système clé remis en service à temps

«Le nouveau multidrive est arrivé dans nos locaux le 21 décembre», se souvient Steiner, qui, avec d’autres employés de Novelis, a installé et mis en service le convertisseur de fréquence pendant l’arrêt régulier de la période des fêtes. «Par mesure de sécurité, un expert d’ABB a été désigné en renfort. Grâce à la simulation précédente, tout s’est déroulé comme sur des roulettes.

Le laminoir à froid a pu redémarrer ponctuellement le 4 janvier sans encombre. «Ce laminoir à froid est un véritable système clé et sera probablement le laminoir en Europe qui traite le plus de bobines pour Novelis.»

Drive Connectivity Panel et Smart Sensors d’ABB

En lien avec la plus grande disponibilité possible, l’optimisation de la maintenance est également importante pour Novelis – passant d’une maintenance périodique à une maintenance conditionnelle. À cette fin, Novelis a décidé d’utiliser le nouveau tableau Drive Connectivity Panel d’ABB dans un convertisseur dans le cadre d’un accord «essayer et acheter» – une première en Suisse. Il s’agit d’un nouvel appareil plug-and-play qui extrait une mine d’informations de l’intérieur du disque, permettant au client de surveiller en permanence l’état du disque et ses mesures de performance.

Ce tableau Drive Connectivity Panel d’ABB pour convertisseurs de fréquence est, pour ainsi dire, le pendant des Smart Sensors d’ABB pour moteurs et pompes, qui ont été introduits avec succès depuis un certain temps. Novelis utilisera désormais également ces capteurs intelligents dans ses moteurs du laminoir. «Avec des tableaux et des capteurs, nous aurons un aperçu du fonctionnement interne de notre système afin d’identifier et d’éliminer tout signe d’usure le plus tôt possible», conclut Steiner.