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Katrien Valkiers |

Des octabins pesés au granulé près chez DSM Specialty Compounds

DSM, multinationale active dans le secteur de la santé, de l’alimentation et des matériaux, fabrique sur son site de Genk des granulés de plastique de haute qualité destinés entre autres à l’électronique, à l’automobile et à la construction. Pour le bon déroulement du transport et des exportations, un emballage efficace est essentiel. C’est pourquoi l’entreprise a modernisé une ligne de remplissage en y adjoignant une nouvelle remplisseuse pour octabins truffée de composants de haute technologie. Elle permet un conditionnement automatique et précis, garantissant ainsi un rendement optimal.

 

Le produit phare de l’usine de Genk, connue sous le nom de DSM Specialty Compounds, est l’Akulon : un plastique haut de gamme à base de polyamides. Les granulés de plastique sont fabriqués et conditionnés à Genk dans des octabins, des conteneurs de transport octogonaux pour produits en vrac. Mais les machines utilisées pour le remplissage et le pesage des octabins montraient des signes de vieillissement. Le spécialiste de la technologie de pesage Bascules Robbe a donc réalisé une toute nouvelle unité sur mesure pour l’entreprise limbourgeoise à l’aide de composants Siemens.

 

Défis métier

  • La demande croissante d’Akulon et d’autres granulés plastique avait mis les collaborateurs et les machines existantes sous pression en termes de planning et de capacité.
  • Le renforcement des normes de sécurité imposait des exigences toujours plus sévères aux machines.
  • L’ancienne méthode, qui consistait à faire assembler les octabins au sol par les opérateurs et à les déplacer vers la station de conditionnement, n’était pas satisfaisante sur le plan ergonomique.
  • Les octabins remplis étant des produits en préemballages, la nouvelle station de conditionnement devait être réglée et étalonnée de manière à permettre leur intégration dans le circuit économique. Suites aux changements de législation, cette activité n’était plus prise en charge par le service légal de métrologie du SPF Economie belge.

 

Défis techniques

  • La nouvelle station de conditionnement devait être réglée et étalonnée de telle sorte que les octabins remplis puissent être intégrés dans le circuit économique.
  • Le déversement de l’Akulon dans les octabins entraîne une usure rapide des machines. La nouvelle solution devait donc faire appel à des matériaux de qualité. Certaines pièces ont ainsi subi des traitements thermiques spéciaux leur permettant de résister à l’action abrasive des granulés de plastique.  
  • Suite à la modernisation de la ligne de remplissage, il était également nécessaire d’adapter les anciennes structures métalliques, ce qui n’avait rien d’une sinécure. 
  • Lors du remplissage, les octabins doivent être pesés avec une extrême précision. Pour un rendement optimal, les conteneurs ne doivent jamais être trop, ni trop peu remplis.
  • La présence de petits morceaux de métal dans les octabins est souvent remarquée trop tard,  ce qui oblige les opérateurs à creuser manuellement dans les conteneurs ou à détruire des octabins à moitié pleins.
  • La nouvelle ligne de remplissage devait être conçue de A à Z de la manière la plus sûre et la plus ergonomique possible.

Solution

  • Comme DSM et Bascules Robbe avaient eu de bonnes expériences avec Siemens sur des projets précédents, ils ont à nouveau opté pour la technologie Siemens. Les trois entreprises ont mis en  place une collaboration parfaitement huilée : Bascules Robbe a réalisé un concept mécanique et électrique entièrement sur mesure pour DSM et sélectionné avec Siemens les composants de pesage les mieux adaptés à l’application. Le concept avait aussi été représenté en 3D dans le moindre détail par Bascules Robbe.
  • Une remplisseuse pour octabins ultra moderne a été fabriquée avec la technologie de pointe de Siemens, garantissant un pesage d’une extrême précision. Cette machine communique avec les convoyeurs d’entrée et de sortie, ce qui simplifie le pilotage de l’ensemble.
  • Un détecteur de métaux est intégré dans la machine, ce qui permet de contrôler la présence de petites pièces métalliques dans la matière première avant qu’elles n’aboutissent dans les octabins et de les extraire automatiquement.
  • La station de conditionnement est équipée d’un convoyeur qui monte et qui descend, actionné par des cylindres hydrauliques qui le positionnent à la bonne hauteur en fonction de la taille des octabins.
  • Le module de pesage SIWAREX FTA pèse la charge et stoppe le remplissage dès que le poids paramétré est atteint. La plateforme sous l’octabin vibre pour répartir les granulés. Le module offre une précision de pesage élevée et peut être réglé en fonction de la grosseur des granulés.
  • Les outils de Siemens communiquent directement entre eux de manière performante. Dans la station de conditionnement pour octabins de DSM, le SIWAREX FTA transmet le poids sous forme digitale au PLC SIMATIC S7-1500, qui réagit aussitôt. Le remplissage s’arrête et l’étape suivante – le scellement de l’octabin – commence.
  • L’interface PROFINET clairement agencée permet à l’opérateur de suivre les processus en cours. Le pilotage du PLC SIMATIC S7-1500 PLC, le « cerveau » de la machine, s’effectue facilement à l’aide d’un écran tactile convivial.
  • Les opérateurs ont été largement impliqués dans le processus : ils ont donné leur avis dès le stade de conception de la machine et appris à la connaître du fur et à mesure de sa construction. Ils ont même pu formuler des suggestions après la programmation. Les techniciens de Bascules Robbe les ont ensuite adaptées sur la plateforme d’ingénierie conviviale TIA Portal.  
  • Ce sont les techniciens de Bascules Robbe qui ont effectué le contrôle et l’étalonnage du module de pesage, une étape obligatoire pour pouvoir utiliser la machine dans des activités économiques.  

 

 

Résultat

  • Le processus de conditionnement a gagné en sécurité : les parties mobiles de la machine sont protégées et répondent aux normes les plus strictes de la directive machine (2006/42/EG). Une analyse de risque réalisée à l’entame du projet a permis de renforcer les procédures et d’adapter la conception.
  • La réalisation du projet a été rapide : moins d’un an s’est écoulé entre la conception et la construction de la ligne de remplissage.
  • Autrefois, il fallait deux personnes pour assembler (au sol) les octabins et les remplir (sur une plateforme). Tout se fait à présent sur une seule plateforme angulaire qui permet à l’opérateur de changer de tâches facilement, tout en améliorant le confort ergonomique.
  • Le pesage des octabins est plus précis que jamais grâce au SIWAREX FTA, qui peut être réglé pour effectuer des pesages étalonnés jusqu’à 6 000 points, ce qui correspond à une graduation de 0,016 %. Ainsi, les conteneurs ne sont jamais ni trop, ni trop peu remplis.
  • En plus de livrer cette station de conditionnement pour octabins, Bascules Robbe a étalonné une remplisseuse d’un autre constructeur pour le conditionnement en sacs de 25 kg chez DSM Specialty Compounds. Bascules Robbe est aussi accrédité pour effectuer un étalonnage R61 sur des machines fabriquées par d’autres constructeurs mais qui utilisent des modules de pesage SIWAREX FTA ou SIWAREX WP251. Les spécialistes de Bascules Robbe et Siemens peuvent également offrir des services de consultance afin de réaliser une combinaison étalonnée de cellules de charge, de module de pesage et de visualisation du poids.
  • La nouvelle ligne de remplissage sera rentabilisée en trois ans, après quoi DSM pourra recueillir pleinement les fruits de ses améliorations de productivité.

     

Les atouts de Siemens

  • Des solutions complètes sur mesure : Siemens suit de près les tendances (internationales) dans le domaine des machines de production et soutient ses clients pour le positionnement et les tests de leurs concepts de machine. Dans ce cadre, nous tenons compte des compétences du fabricant et des exigences spécifiques du secteur.
  • Totally Integrated Automation (TIA) : Siemens développe des solutions axées sur l'automatisation et l'intégration des fonctionnalités des machines dans l'ensemble du flux de production, ce qui se traduit notamment par une réduction sensible des coûts d'exploitation.
  • Grâce aux Integrated Drive Systems, notre solution intégrée pour tout le train d’entraînement, le client profite d’avantages supplémentaires, tels qu’une meilleure efficacité ainsi qu’une fiabilité et une productivité accrues.
  • Une parfaite maîtrise du secteur, une grande expérience de la technologie de production et l'expertise dans le domaine de l'automatisation : trois ingrédients essentiels pour garantir la réussite dans le domaine de la construction mécanique que Siemens intègre de A à Z.
  • Assistance en matière d'ingénierie : nous procédons à des études mécatroniques complètes et contrôlons le dimensionnement des entraînements dans les moindres détails.
  • Partage d'expérience : les experts de Siemens apportent leur aide aux fabricants de machines pour leur permettre de maîtriser les techniques de production et d'automatisation spécialisées. En outre, leur production est totalement adaptée aux normes de qualité et de sécurité de tous les secteurs, qui gagnent ainsi en efficacité.
  • Excellence du service : assistance relative aux produits et systèmes et à la mise en œuvre, partout et à tout moment.
  • Une solide expérience en matière de retrofit et de reconception.

 

Aperçu du projet

 

·Industrie : chimie

  • Client : DSM Specialty Compounds
  • Secteur : Plastiques
  • Région : Belgique – Genk
  • Technologie : remplissage d’emballages industriels

Technologie employée

  • SIMATIC S7-1500
  • SIWAREX FTA
  • PROFINET

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