Les producteurs de pâtes et papiers sont confrontés au défi constant d’améliorer leur efficacité opérationnelle, et ce, en dépit des équipements qui prennent de l’âge.
De fait, il n’est pas rare qu’ils en viennent à augmenter leur niveau de production afin de faire face à une concurrence croissante tout en gardant un contrôle serré des coûts. Les mises à niveau requises pour maintenir leur compétitivité sont diverses : elles peuvent se traduire par un changement de largeur et/ou de diamètre des rouleaux ou parfois même par une conversion complète de l’usine (par exemple, du papier journal vers les papiers d’emballage).
À mesure que la technologie évolue, comment les usines intègrent-elles de nouvelles technologies d’automatisation à leurs systèmes existants?
Le directeur régional des ventes pour le nord des États-Unis chez EPIQ Machinerie, Andy Pienta, explique que l’entreprise a vu une opportunité il y a quelques années. Au départ, l’accent était mis sur des mises à niveau d’équipements provenant de l’une des sociétés prédécesseures d’EPIQ, bien connue dans le secteur de la manutention des rouleaux. L’emballage des rouleaux et les équipements auxiliaires (tabliers de tri automatisés) demeurent encore aujourd’hui une des spécialités d’EPIQ.
Cependant, son champ d’action s’est élargi, ajoute Pienta, car EPIQ a réalisé qu’elle pouvait aider peu importe la marque des équipements existants du client. « Nous pouvons entrer dans une usine et réaliser une analyse d’un point de vue technique. »
Pienta explique qu’avec l’évolution des nouvelles technologies et les changements du marché, les usines sont forcées de « regarder à l’interne » et de faire preuve de créativité. En d’autres mots, elles doivent sortir de leur zone de confort. Cela peut signifier un nouveau processus d’emballage, une augmentation de la production ou une conversion de produit. « Ce sont pour nous d’importants moteurs de motivation. »
Souvent, une mise à niveau technologique est nécessaire. Certains systèmes ont plus de 30 ans. « Nous pouvons donner un second souffle aux équipements », dit-il.
Pienta ajoute qu’EPIQ elle-même est devenue plus flexible dans la résolution des problèmes. Il n’y a pas si longtemps, les anciens équipements devaient être remplacés. Aujourd’hui, EPIQ peut installer un nouveau système d’exploitation suceptible de prolonger la durée de vie des équipements de production, réduisant ainsi les dépenses en capital (capex).
L’une des demandes les plus fréquentes auxquelles EPIQ fait face concerne l’augmentation de la largeur des rouleaux. « Certaines usines sont passées de moins de 100 pouces à 132 pouces », explique Pienta. L’augmentation de la capacité en est une autre. « Pour chacune de ces situations, nous avons des solutions. »
Pienta cite le cas d’un transformateur de papier qui voulait augmenter la taille des rouleaux qu’il devait manipuler. Le défi est que le processus d’emballage des rouleaux peut être coûteux, surtout si la capacité de traitement est trop faible.
Le projet s’est bien déroulé : il a pris environ un an à réaliser après la réception de la commande d’achat. Il y a bien sûr eu quelques surprises en cours de route avec certains composants de la machine existante. « Nous l’avons configurée pour qu’elle soit modulaire. Auparavant, il y avait de nombreuses interfaces manuelles; une formation des opérateurs a été nécessaire afin qu’ils puissent gérer le nouveau système. »
En réutilisant une partie des équipements existants, EPIQ a fourni un nouveau distributeur et des supports arrière, créant ainsi un système hybride intégrant des contrôles modernes et des dispositifs de sécurité. L’usine possédait une station de sertissage surdimensionnée qui a pu être intégrée au nouvel équipement.
Figure 1 : Support arrière, distributeur et sertisseuse Figure 2 : Presse-fonds
« Nous avons pu créer un agencement ergonomique pour eux », mentionne Pienta. Une fois sur site, EPIQ a terminé le projet en 10 jours, tout en travaillant en parallèle avec les opérations en cours. « Au final, nous avons pratiquement créé une ligne d’emballage neuve. » Elle ne nécessite maintenant qu’une seule personne pour l’opérer.
Le projet a été planifié pour la capacité existante (35 rouleaux/h) et la capacité future potentielle (60 rouleaux/h), mais Pienta précise que le principal enjeu du client était la taille du rouleau. La largeur normale des rouleaux est désormais de 60 pouces de diamètre sur 80 pouces de largeur. Cependant, la plage de largeur des rouleaux peut varier de 36 à 100 pouces, tandis que le diamètre peut être de 40 à 60 pouces.
Table 1 : Spécifications des bobines et taux de production
Dans ce cas, les robots ne sont pas utilisés dans le processus, mais Pienta souligne qu’EPIQ peut les fournir et les installer sur demande, ce qui contribue à améliorer la sécurité et peut augmenter le rendement. EPIQ dispose de nombreux techniciens « habiles à travailler avec des robots » au sein de ses équipes de service après-vente et d’ingénierie. Les solutions robotisées sont particulièrement uniques en raison de la capacité des robots à se déplacer à l’intérieur et à l’extérieur du système d’emballage, qui à l’origine, a été conçu pour un espace restreint et un faible dégagement au plafond. « Ce sont nos projets préférés », souligne Pienta.
Figure 3 : Intégration mixte de l’ancienne et la nouvelle configuration du système automatisé d’emballage kraft
Dans une autre installation, le client nous a demandé d’ajouter davantage d’automatisation aux systèmes d’emballage existants pour l’application des têtes (fonds) intérieures et extérieures. Cette mise à niveau visait également à accroître la sécurité de l’usine en éliminant l’intervention des opérateurs avec les rouleaux de papier pendant le cycle d’emballage. L’étendue de la fourniture d’EPIQ consistait donc à intégrer deux robots ainsi qu’une table d’accumulation de têtes. La table d’accumulation peut gérer jusqu’à 5 piles de fonds avec différents diamètres prédéterminés. Les diamètres des rouleaux sont mesurés en amont ; les robots reçoivent l’information et sont programmés pour choisir les bons diamètres. Chaque robot manipule 2 fonds par cycle. EPIQ a intégré l’automatisation et a conservé le sertisseur (crimper) et le presse-fonds existants. Il fallait aussi s'assurer d’une bonne communication entre les deux systèmes : l’ancien et le nouveau.
Figure 4 : Robot de fond extérieur Figure 5 : Robot de fond intérieur
En ce qui concerne les systèmes de contrôle, certains choisissent d’installer un nouvel automate, tandis que d’autres créent leurs propres systèmes. Cela dépend du client, mais Pienta précise que des mises à niveau futures sont généralement possibles. Ces mises à niveau peuvent inclure le matériel du système de contrôle, le système de sécurité, la programmation ou le remplacement de composants.
En conclusion, l’objectif d’EPIQ est d’aider ses clients à croître et à s’adapter aux conditions du marché en leur offrant la possibilité de moderniser leurs systèmes d’emballage de rouleaux existants. Ainsi, ils ont l’option d’intégrer des technologies nouvelles à leurs opérations pour un coût raisonnable, plutôt que d’être contraints de fonctionner avec des équipements désuets. Cette approche facilite la transition vers l’automatisation en comparaison avec un remplacement complet d’une nouvelle ligne d’emballage 100 % automatisée. D’ailleurs, l’approche peut être répliquée aussi aux solutions d’alimentation du triturateur, un autre secteur où l’équipe de pâtes et papier d’EPIQ conçoit des solutions innovantes afin d’augmenter la productivité de ses clients.
EPIQ Machinerie transforme la manutention industrielle lourde grâce à des solutions intelligentes et complètes en adoptant les préceptes de l’industrie 4.0 par l’intégration d’automatisation, de robotique et de digitalisation. Notre entreprise allie les atouts d’un innovateur technologique et d’un fabricant d’équipements lourds en offrant des systèmes sur mesure et évolutifs.
Notre approche centrée sur le client garantit des solutions sur mesure, soutenues par un service après-vente qualifié et compétent pour des performances durables. L’expertise d’EPIQ couvre les équipements mobiles et fixes, les AGV/AMR, les systèmes de procédés et l’automatisation intelligente.
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