Des boissons sur mesure d'une simple pression sur un bouton
Des boissons sur mesure d'une simple pression sur un bouton : ce qui semble être un rêve d'avenir est déjà une réalité à l'université de Stuttgart.
Le système de distribution innovant MADRID n'est pas seulement le fruit d'un travail d'ingénierie créatif, mais représente également un défi majeur : une fabrication de précision avec des exigences élevées en matière de matériaux.
C'est précisément là qu'interviennent les outils haute performance tels que les solutions proposées par RUKO.
Système de distribution automatique : MADRID en bref
Des étudiants du département de génie mécanique et associés de l’université de Stuttgart développent le système de distribution MADRID depuis 2018. Ce système automatisé permet de préparer des boissons sur mesure en quelques secondes, une approche qui ouvre de nouvelles perspectives tant dans le secteur de l’événementiel que dans celui de la restauration.
MADRID est un acronyme qui signifie « Maschinenbaufest DRink Infill Device ». Lors d’événements tels que les mariages, les fêtes d’entreprise et la fête annuelle du groupe de commerce – le Maschinenbaufest –, le système mélange des boissons pour chaque invité à partir d’un total de 18 ingrédients différents en quelques secondes et est entièrement mobile. Les conclusions tirées de chaque événement sont intégrées au développement continu du système de distribution afin de réduire l’effort nécessaire à l’installation, au démontage et au nettoyage, et de rendre la configuration des boissons aussi intuitive que possible pour les invités.
Fonctionnement de MADRID
Le niveau supérieur de la machine cylindrique comporte 18 récipients en verre, fabriqués en collaboration avec l'atelier de soufflage de verre de l'Institut de chimie inorganique de l'université de Stuttgart. Chacun d'entre eux a une capacité de 1,8 litre et est rempli manuellement par le haut pendant l'événement.
Des tuyaux en silicone acheminent les liquides des récipients vers la partie inférieure de la machine. Il n'y a ici ni électrovannes ni pompes, car leur facilité de nettoyage ou leur débit ont été jugés insuffisants. À la place, les tuyaux en silicone sont pliés à l'aide de servomoteurs et d'un mécanisme à levier.
Le dosage pendant le processus de distribution s'effectue en ouvrant et en fermant les sections pliées. Cela signifie que les liquides n'entrent en contact qu'avec des récipients en verre et des tubes en silicone, puis sont acheminés directement dans le verre. Le système réduit ainsi la quantité de nettoyage nécessaire avant et après chaque événement et minimise les erreurs de distribution – un avantage indéniable dans le cadre de l'organisation d'événements.
Le système démontre ainsi comment les boissons peuvent être mélangées individuellement et automatiquement – rapidement, précisément et de manière entièrement automatique.
Pour les organisateurs d'événements, cela signifie :
- une réduction des coûts de main-d'œuvre
- des processus plus rapides
- une qualité constante
- une expérience interactive pour les invités
Composez vos boissons individuellement à l'aide du configurateur en ligne
Un code QR redirige les invités vers le site web de configuration. Ils peuvent y sélectionner leur langue de prédilection, puis composer une boisson selon leurs envies. Pour les événements proposant des boissons alcoolisées, l'organisateur peut définir une limite correspondante par boisson. Il est également possible de choisir une boisson prédéfinie dans une liste et de la personnaliser dans le configurateur si nécessaire.
Le client reçoit alors un code à quatre chiffres avec lequel il peut commander la boisson auprès du personnel du bar. Ce code reste toujours le même pour la boisson correspondante, ce qui permet de commander à nouveau la même boisson plus tard dans la soirée (même par d'autres clients).
Après avoir encaissé, le personnel du bar envoie la boisson à MADRID et prépare un verre avec des glaçons. Un capteur situé sur la plaque de base de la machine détecte si le verre a été correctement inséré. Le processus de distribution commence alors d’une simple pression sur un bouton. En fonction du nombre d’ingrédients contenus dans la boisson, un nombre variable de vannes anti-pliage s’ouvrent simultanément et se ferment l’une après l’autre selon le temps de distribution.
Mesure du niveau dans le système de distribution automatisé
Comme le système de dosage fonctionne sans pompes et repose sur la pression gravitationnelle des liquides contenus dans les récipients en verre situés en hauteur, il est nécessaire de mesurer le niveau de remplissage de chaque récipient. À cette fin, on utilise des capteurs à ultrasons qui mesurent la distance par rapport à la surface du liquide à travers deux orifices pratiqués dans les couvercles des récipients. De plus, des LED situées au-dessus des couvercles signalent lorsque le niveau de remplissage est bas, ce qui facilite le remplissage pour le personnel du bar.
Effort de nettoyage et MADRID V2
MADRID enchante les clients depuis des années et, outre son rôle d’attraction visuelle, transforme le processus de commande individuel en un défi ludique. Dans le même temps, il impose à l’équipe chargée du montage, du démontage et du nettoyage la tâche fastidieuse d’emballer minutieusement la machine pour le transport et de la nettoyer en profondeur avant et après chaque événement.
Après une analyse détaillée des événements passés, un nouveau développement des composants mécaniques a été lancé en 2025. Tout d'abord, les récipients en verre ne seront plus fixés de manière permanente à MADRID. Cela signifie qu'ils pourront être stockés séparément et protégés dans des caisses pour le transport, puis nettoyés au lave-vaisselle. De plus, un autre principe sera utilisé pour mesurer les niveaux de remplissage. Ainsi, les couvercles de récipients d'origine, reliés par des câbles et comportant des zones difficiles à nettoyer, pourront être remplacés par des couvercles plus simples. Cependant, ces adaptations de conception ont également nécessité un usinage particulièrement précis des nouveaux composants, notamment pour les matériaux complexes.
Des opérations de fraisage précises dans le HPL : les fraises de RUKO en action
L’usinage de précision et le lamage des trous, en particulier, ont montré à quel point il est crucial de choisir le bon outil.
La nouvelle plaque de base située sous les récipients en verre a été fraisée à partir d’un panneau massif (Fundermax Compact Interior 10 mm). Ce matériau a été choisi pour son revêtement facile à nettoyer et sa faible tendance au gauchissement, même en cas de contact occasionnel avec des liquides.
Il est rapidement apparu, lors du fraisage, que le matériau était extrêmement dur et difficile à usiner. Les outils de fraisage conventionnels ont immédiatement atteint leurs limites lors des opérations de fraisage suivantes.
La solution : l’utilisation de la fraise à chanfreiner Ultimatecut 4S Boost de RUKO, développée pour les matériaux de haute qualité et un fraisage précis. Seul cet outil a permis d’obtenir de manière fiable la précision requise pour l’usinage de ce matériau résistant.
Les fraises à chanfreiner étant situées près du bord de la plaquette circulaire à noyau plein, il a été possible de les utiliser avec une perceuse d’établi. Cela a permis d’obtenir un usinage propre et contrôlé. Le résultat : un chanfreinage précis et une qualité de surface irréprochable.
Avantages de la solution utilisée :
- usinage propre et à faibles vibrations
- haute précision avec des matériaux exigeants
- qualité de surface optimale
Cela montre à quel point le choix de l’outil adéquat est déterminant pour obtenir des résultats précis dans des applications exigeantes.
Prochaines étapes
La plaque de base terminée sert désormais de fondement aux optimisations prévues. Entre autres, des griffes peuvent être enclenchées dans des découpes spéciales (et retirées pour le nettoyage) afin de soutenir les conteneurs. MADRID V2 sera également équipé d’une sorte de grue capable de soulever automatiquement les couvercles des conteneurs pour le remplissage et de mesurer le nouveau niveau de remplissage.
Vous trouverez un aperçu du système de distribution existant et du processus de distribution sur le site web (madrid-drinks.de).
Une vidéo détaillée du processus de développement de la machine est disponible sur youtube.com/BodgedButWorks.
Le projet MADRID démontre de manière impressionnante comment des concepts innovants en génie mécanique et des outils de précision s’associent pour permettre de nouvelles applications dans la pratique.