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Experience client

 

Smart Manufacturing

Réduire les coûts de maintenance et améliorer la qualité des processus de fabrication

 

Zone de production

IoT industriel, capteurs intelligents et Cloud

Leader dans le secteur de l’impression sur matériaux flexibles pour le conditionnement de produits alimentaires ou d’entretien, le client dispose d’une solide réputation mondiale dans l’innovation technologique. Leur expertise se concentre notamment sur l’impression à partir de bobines d’aluminium laminé ou de plastique.

La société vend et exporte à l'international et compte parmi ses clients des leaders sectoriels. Ce positionnement requiert un investissement continu quant au maintien des standards industriels internationaux de production, mais demande également une démarche volontaire pour aller plus loin et améliorer d’avantage encore les processus de fabrication et la qualité.

Ensemble, nous avons souhaité combiner l’amélioration continue et la mise en conformité règlementaire au travers d’une technologie d’IoT industriel innovante, basée sur des réseaux de capteurs et une plateforme d’analyse Cloud.


La solution implémentée

En tant qu’Industrie Manufacturière, le client met en production plusieurs chaînes en parallèle, impliquant un grand nombre de processus critiques.

Pour le bon fonctionnement de ceux-ci, le contrôle de la température ambiante peut s’avérer essentiel. Dans d’autre cas, c’est la quantité de gaz générée qui doit être suivie pour rester en conformité avec les niveaux de concentration légalement autorisés.

Le packaging dans le secteur de l’agroalimentaire est lui aussi soumis à une législation importante (pour la sécurité des aliments et l’hygiène en général). Les cahiers des charges à suivre ainsi que les standards internationaux comme l’ISO-22000 sont particulièrement rigoureux. Des audits et certifications sont donc régulièrement passés pour garantir un haut niveau de qualité de la production.

Il est également nécessaire d'améliorer les processus de production et de réduire les coûts, tout en augmentant la qualité générale. C’est en suivant cet objectif que nous avons implémenté une solution de suivi en continu d’indicateurs environnementaux. Cette solution IoT, basée sur des réseaux de capteurs intelligents, vient apporter un ensemble d’informations complémentaires afin, non plus d’améliorer uniquement le processus de production lui-même, mais bien l’ensemble de la chaîne de production.

 

 

 

 

Bobines imprimées


 

Machines, capteurs, Cloud

En s’appuyant sur une architecture matérielle composée d’un ensemble de collecteurs Libelium Plug & Sense! et de concentrateurs de données Meshlium, les données environnementales ayant un impact direct sur la qualité des produits et sur les conditions de travail, sont directement remontées vers le système de traitement Cloud.
Données collectées : température de l’air autour des machines d’impression et systèmes d’acheminement des encres, intensité de la lumière et concentration de CO2 près des postes de travail.

Boitier de collecte Libelium

Solution Libelium

Comment sont déployés les capteurs dans l’usine ?

Le processus d’impression consiste en un dépôt de plusieurs couches d’encre formant l’image finale. Pour réaliser les couleurs de chacune des couches, un mélange de pigments est réalisé directement au sein de la machine d’impression. Des solvants sont alors utilisés pour garder les encres liquides et pour fixer les couleurs sur les bobines de matière première.

Dans un second temps, les impressions circulent dans un tunnel de séchage évacuant des solvants résiduels. A cette étape précise du processus, le contrôle de la température est crucial. En effet, si l’encre n’est pas tout à fait sèche, le risque de surimpression sur le ruban suivant est important, ce qui aurait pour effet de détériorer la qualité de la production et la rendre inexploitable. On mesure encore mieux l’enjeu de cette phase de production si l’on sait que la vitesse du flux est de 200 mètres par minute !

Si le suivi de la température est d'une importance majeure dans la phase de séchage, il est tout aussi important pour l’ensemble de la chaîne de production car il impacte l’élasticité du support d’impression (polyéthylène, polypropylène, polyester, polyamide, PVC & Aluminium). Ainsi, si la machine n’est pas bien calée, les dépôts d’encre peuvent subir un décalage, rendant là aussi, la production inutilisable.

Un second facteur extérieur peut influencer la flexibilité de certains plastiques (comme les polyamides ou certains polymères), il s'agit de l’humidité. A l’instar de la température, effectuer le suivi de l’indicateur d’humidité est primordial.

Troisième étape où la température influe sur le processus de production, le laminage. Cette étape consiste à presser un ensemble de couches d’aluminium ou de plastique pour obtenir les propriétés mécaniques de l’emballage attendues par le client : solidité, imperméabilité, aspect visuel, scellement... Entre chaque couche, la température doit encore une fois être suivie pour éviter tout nouveau défaut de qualité.

Assurer un contrôle de la température autour des systèmes productifs, ne permet pas uniquement d’améliorer la qualité, mais offre aussi des gains de productivité à la fois sur la consommation des matières premières et sur les coûts de maintenance.

Puisque la perception des couleurs dépend aussi du niveau de luminosité ambiante, suivre cette information permet de s’assurer que la calibration et l’analyse des couleurs sont correctement effectuées.

Dans le processus d’impression et de laminage, différents types de solvants sont utilisés. Nous mettons donc en place des capteurs capables d’effectuer le suivi des Composés Organiques Volatiles (COV). La législation étant particulièrement attentive à ce type de pollution, les conditions de travail autour de ces composés sont donc très réglementées. Ainsi chaque entreprise doit s’assurer de la bonne mise en conformité de ses installations et suivre l’évolution des émissions.

Enfin, toujours dans le cadre réglementaire, le suivi du niveau sonore permet de mesurer les conditions de travail et donc d'améliorer le quotidien des salariés.

 

 

 

Capteurs Libelium


Des données captées sur le terrain, jusqu'au Cloud

Pour ce projet, c'est le protocole de communication 802.15.4 qui a été retenu comme support de communication sans fil entre les collecteurs de données Plug&Sense! et le concentrateur Meshlium. Ce dernier permet de stocker les données et d’y accéder en temps réel au travers d’une interface web accessible, soit via le réseau informatique de l’usine, soit directement en point d’accès WiFi.

L’historique des données est quant à lui synchronisé vers Internet et la plateforme Cloud toutes les 60 secondes.

 

Libelium Cloud


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