Lorsqu'il s'agit de mesurer des signaux acoustiques infimes, il faut à tout prix éviter une chose : que la technique de mesure elle-même devienne un facteur perturbateur. C'est précisément ce défi auquel a été confrontée la société MRK Systeme GmbH. En tant qu'intégrateur de systèmes global, l'entreprise développe des solutions d'automatisation à base de cobots et de robots industriels pour les secteurs les plus divers et des applications hautement spécialisées.
Pour un projet client exigeant chez le fabricant de semi-conducteurs Infineon, MRK a uni ses compétences à celles du spécialiste des technologies d’entraînement HIWIN. Ensemble, ils ont mis au point une solution qui transforme une application de laboratoire initialement manuelle en une cellule d’essai hautement automatisée et de type industriel – avec une précision maximale, une dynamique élevée et un fonctionnement silencieux quasi parfait. L’objectif était de réaliser des mesures acoustiques de composants minuscules, tels que des microphones destinés à l’électronique grand public comme les écouteurs intra-auriculaires, dans des conditions absolument exemptes de perturbations, sans bruits parasites ni vibrations.

L’impulsion décisive pour la collaboration actuelle a été donnée début 2025 – mais les premiers contacts entre MRK et HIWIN remontent déjà à deux ou trois ans. À l’époque déjà, HIWIN s’était imposé comme un partenaire fiable dans le domaine de la technologie d’entraînement et avait su convaincre notamment par son expertise en matière de conception d’entraînements. « Nous savons pertinemment que notre force réside dans l’intégration de systèmes. Pour la conception des entraînements, nous faisons volontiers appel à des partenaires expérimentés. Et c’est précisément sur ce point que HIWIN nous a convaincus dès le début », explique Michael Mohre, directeur général de MRK Systeme GmbH, à propos de cette collaboration.
Le lancement de la série de vérins électriques a finalement offert l’occasion de mettre à nouveau cette expertise au service d’un projet adapté. De cette combinaison – une collaboration éprouvée et une nouvelle solution technologique – s’est rapidement développée une nouvelle coopération partenariale, caractérisée par son ancrage dans la pratique, sa rapidité et une grande maîtrise technique. « Nous sommes ouverts à toutes les technologies : au final, ce qui compte toujours pour nous, c’est ce qui fonctionne réellement dans le projet. Et là encore, HIWIN a tout simplement su nous convaincre », déclare M. Mohre.
Les exigences imposées à la nouvelle solution étaient pourtant tout sauf simples : il fallait combiner un mouvement hautement dynamique avec une précision de positionnement précis, tout en garantissant un fonctionnement absolument silencieux et sans vibrations. À cela s’ajoutaient l’intégration dans un environnement de commande basé sur Siemens via Profinet, un fonctionnement continu et fiable avec plusieurs milliers de cycles par semaine, ainsi que le défi d’exploiter plusieurs installations en parallèle et à proximité immédiate les unes des autres, sans interférences acoustiques mutuelles.

Pourquoi les vérins électriques HIWIN ont convaincu
Dès la phase de conception, différents principes d’entraînement ont été examinés de manière approfondie. C’est finalement la solution proposée par HIWIN qui s’est imposée. C’est notamment la combinaison entre précision mécanique, architecture système cohérente et simplicité d’intégration qui a fait pencher la balance.

Au cœur de l’installation se trouvent deux vérins électriques HIWIN synchronisés qui ouvrent et ferment la chambre de mesure insonorisée. Ils jouent ainsi un rôle central dans l’ensemble du processus, car chaque mouvement doit être hautement dynamique, précis et, en même temps, absolument exempt de perturbations.
Sur le plan technologique, les vérins électriques reposent sur une vis à billes tourbillonnée, spécialement développée et capable de supporter des charges élevées. Celui-ci assure une transmission de force particulièrement régulière, sans effets de « stick-slip », et permet une grande répétabilité, même en fonctionnement continu. Parallèlement, la conception réduit au minimum les vibrations propres et les perturbations mécaniques. Il en résulte un fonctionnement exceptionnellement silencieux – un facteur décisif pour les applications sensibles sur le plan acoustique, dans lesquelles même les vibrations les plus infimes ou les effets de post-oscillation pourraient fausser les résultats de mesure.
À cela s’ajoutent une grande rigidité et la capacité à déplacer de manière fiable et contrôlée même des masses importantes. En effet, il ne s’agit en aucun cas de composants légers : les éléments mobiles de la chambre de mesure insonorisée sont en version massive et pèsent chacun bien plus de 100 kilogrammes. Les forces élevées correspondantes doivent être absorbées en toute sécurité et déplacées avec précision par les actionneurs utilisés. Il est d’autant plus impressionnant que les vérins électriques réalisent cette performance dans un format compact. De multiples possibilités de fixation par vis et de centrage facilitent en outre l’intégration dans le système global et offrent une grande flexibilité dans la conception de la machine. « Le fonctionnement silencieux était l’un des critères essentiels – non seulement pendant le mouvement, mais aussi à l’arrêt. C’est précisément sur ce point que les vérins électriques HIWIN nous ont convaincus », explique Thomas Rödig, chef de projet chez MRK.

Un autre avantage décisif résidait dans l’approche système globale de HIWIN. Au lieu de devoir combiner des composants individuels provenant de différents fabricants, un ensemble d’entraînement entièrement harmonisé a été utilisé, composé de vérins électriques, de servomoteurs de la série EM1 ainsi que d’ED1-variateurs.
Cette approche système offre des avantages décisifs : les composants sont parfaitement harmonisés entre eux, ce qui se traduit par un comportement de régulation particulièrement stable et reproductible, même dans un réseau d’axes synchronisés. Parallèlement, cela évite une grande partie des efforts d’intégration et de mise au point habituellement nécessaires. L’intégration via Profinet dans le système de commande Siemens existant s’est déroulée sans heurts et sans problème d’interface supplémentaire.
Il en résulte un système d’entraînement extrêmement stable, avec des temps de mise en service courts et une sécurité de processus maximale. « C’est précisément la combinaison de la mécanique, du moteur et de la commande d’entraînement provenant d’un seul et même fournisseur qui nous a fait gagner beaucoup de temps – et surtout qui nous a apporté une grande sécurité », souligne M. Rödig.

Une interaction parfaite en fonctionnement
C’est en fonctionnement que les performances de l’installation se révèlent dans les moindres détails : deux vérins électriques ouvrent de manière synchrone la chambre de mesure insonorisée, après quoi un robot collaboratif se charge du chargement. Assisté par un système optique 3D sophistiqué, il détecte la position exacte des minuscules échantillons, compense les écarts en temps réel et positionne les composants avec précision dans la chambre de mesure. Les vérins électriques referment ensuite le boîtier si silencieusement que même les mesures acoustiques les plus sensibles ne sont pas perturbées. L’ensemble du processus se déroule de manière entièrement automatique, stable et reproductible. Même lorsque plusieurs installations fonctionnent en parallèle, il n’y a aucune interférence acoustique entre elles, ce qui souligne l’évolutivité de la solution.

Le partenariat, facteur de réussite
L’étroite collaboration, fondée sur un véritable partenariat, entre MRK, HIWIN et Infineon a constitué un facteur clé de réussite du projet. Très tôt dans le déroulement du projet, un test de faisabilité commun a été réalisé directement chez le client final, avec du matériel réel et dans des conditions d’utilisation réelles.
« Le test sur site a été déterminant. Il nous a permis d’identifier très tôt les défis potentiels et de les résoudre immédiatement », explique Michael Bachschneider, responsable commercial HIWIN en charge du projet.
De plus, MRK a reçu la visite du HIWIN Academy Truck dès les premières phases du projet. Dans ce cadre, Infineon, en tant que client final, a également eu l’occasion de se faire une idée concrète, directement sur place, de la technologie et des solutions proposées par HIWIN. Les échanges directs ainsi que la démonstration en direct de la technologie d’entraînement ont largement contribué à instaurer la confiance et à consolider le choix de la solution commune suivant.
Même pendant la phase de mise en œuvre, les échanges sont restés intenses et axés sur la recherche de solutions. La conception conjointe des systèmes d’entraînement, les temps de réponse rapides aux questions techniques et une communication directe entre les équipes ont garantis un haut niveau de confiance et d’efficacité. « Nous avions tout simplement un bon pressentiment : HIWIN s’est montré rapide, flexible et axé sur les solutions. C’est exactement ce dont on a besoin dans ce genre de projets », explique Michael Mohre à propos de cette collaboration.

Aujourd’hui, ce succès se traduit par une solution convaincante tant sur le plan technologique qu’économique. Les processus manuels au sein du laboratoire ont pu être considérablement réduits, tandis que la reproductibilité des résultats de mesure et le débit ont été significativement améliorés.
L’installation répond non seulement aux exigences de qualité élevées d’Infineon, mais offre également une grande flexibilité pour de futures adaptations et extensions.

Le partenariat entre MRK Systeme GmbH et HIWIN GmbH a ainsi depuis longtemps dépassé le cadre d’un simple projet. Il incarne parfaitement l’automatisation moderne : la synergie de compétences spécialisées, une compréhension commune des applications exigeantes et la capacité à développer des solutions innovantes dans un esprit de partenariat.
« La collaboration a été excellente – et nous y voyons clairement un potentiel pour de nombreux autres projets », déclare Michael Mohre en se tournant vers l’avenir.

Lorsque la précision, l’expertise en matière de systèmes et la collaboration partenariale s’allient, il en résulte bien plus qu’une simple solution d’automatisation fonctionnelle : c’est une force d’innovation durable qui naît.

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