Déménageurs intelligents : emballage avec commande à courroies multiples

En collaboration avec Siemens, Meypack a développé une solution de commande multi-courroies intelligente pour un système de transfert et de positionnement des produits en continu et à haut débit.

Pourquoi les clients du secteur de l'emballage adorent-ils Intelligent Belt ?

Lorsqu'un client est tellement satisfait des performances d'une nouvelle machine qu'il passe immédiatement une commande de suivi pour trois autres machines, c'est que le fabricant de la machine a dû faire quelque chose de bien. Qu'est-ce qui a été bien fait dans ce cas : une solution innovante pour le transfert continu et à haut débit des produits et leur positionnement dans une emballeuse de sachets développée par Meypack et Siemens. La solution utilise les applications Intelligent Infeed et Intelligent Belt (iBelt) de Siemens. Les deux applications font partie de la Siemens Packaging Toolbox, une collection complète de bibliothèques logicielles et de blocs fonctionnels prétestés pour TIA Portal, spécialement conçus pour automatiser les machines d'emballage équipées de contrôleurs SIMATIC. Cette boîte à outils permet de réduire considérablement les délais d'ingénierie et de mise en service grâce à l'utilisation de fonctions standard.

Principaux avantages

6x Plus doux pour les produits et les machines

iBelt permet de faire fonctionner la machine en continu, réduisant ainsi la contrainte d'accélération sur les produits et la machine à un sixième par rapport au niveau précédent. Cela réduit l'usure des produits et de la machine.

50 % Moins d'entretien

Le fait de disposer d'un système à mouvement continu réduit considérablement l'usure des pièces mécaniques telles que les roulements. Cela a permis à l'opérateur d'ignorer un changement de composant qui aurait normalement dû être effectué après un an d'exploitation.

60 % Plus de résultats

Selon le produit, iBelt peut gérer jusqu'à 400 produits par minute sans modification majeure de l'application, ce qui donne à Meypack une plus grande liberté de conception tout en réduisant les dépenses d'ingénierie.

De l'idée au prototype fonctionnel

Pour l'emballeuse de sachets Meypack, Siemens a amélioré l'application Intelligent Belt en y ajoutant une fonction de transfert et de manipulation continus des produits. L'initiative qui a permis ce développement a débuté bien avant cela, explique Bastian Schulz, ingénieur électricien et expert en automatisation chez Meypack : « Nous travaillions avec le support applicatif de Siemens pour implémenter les fonctions de nos machines avec les variateurs SINAMICS S210. Lors des réunions consacrées à ce projet, j'ai eu l'idée de modifier le transfert du produit vers la courroie à aubes afin d'éliminer les démarrages et les arrêts du flux de produits. Siemens a immédiatement réagi et, quelques mois plus tard, elle nous a présenté un programme prêt à être simulé basé sur l'application Intelligent Belt. Ce programme a fonctionné presque instantanément et était incroyablement fluide. Cela nous a beaucoup plu dès le début. »

Mettre Intelligent Belt à l'épreuve

Pour tester l'application avec de « vrais » mécaniciens, Meypack a construit un banc d'essai dédié. « Nous avons fait fonctionner un tapis à aubes avec des échantillons de produits et l'application iBelt, et tout s'est parfaitement déroulé : aucun arrêt, aucun retard. Nous n'aurions jamais pu nous y attendre à des vitesses de transfert aussi élevées », explique Schulz. L'avantage de l'application SIMATIC Intelligent Belt pour le contrôle de plusieurs courroies, c'est que les produits individuels provenant de l'alimentation continue peuvent être ramassés et regroupés en position de déchargement. Le chargement et le déchargement sont mis en œuvre en tant qu'opérations indépendantes. Dans la machine Meypack, une courroie à aubes est chargée tandis que l'autre est en mouvement ou en cours de déchargement. De cette façon, un flux plus ou moins régulier de produits individuels peut être regroupé en lots de plusieurs produits qui peuvent être emballés dans des plateaux ou emballés pour l'expédition et l'expédition.

Trois mois plus tard, les performances du nouveau système sur une application client deviendraient claires : Meypack a été chargée de concevoir une emballeuse de sachets capable d'emballer des sachets épais de 500 g à une vitesse de 240 sachets par minute. « Cette combinaison de pochettes lourdes et de vitesse élevée était très difficile », explique Schulz. En plus de cela, le calendrier était serré : le projet devait être développé et livré en six mois seulement. « Pour respecter le calendrier serré, nous avons intégré Siemens à l'équipe du projet pour nous aider à développer la commande à courroies multiples, et cela a très bien fonctionné. Nous avons reçu le programme prêt à être simulé fin septembre et nous avons effectué un test d'acceptation en usine avec succès auprès du client peu de temps après. »

Couvercle de plateau pour pochettes Case Packer

Des performances fiables, jour après jour

La mise en service s'est également très bien déroulée, avec juste quelques petits problèmes : « Une chose à laquelle nous avons dû nous adapter, c'est que dans le monde réel, les produits n'arrivent pas à un espacement absolument égal au poste de transfert, mais nous avons réussi à résoudre ce problème en collaboration avec Siemens également. » La solution iBelt fonctionne « comme sur des roulettes » depuis, confirme Schulz. Le fonctionnement du système est nettement plus fluide, un aspect positif que le client a également remarqué, et il ne nécessite pratiquement aucune intervention manuelle. « La manipulation du produit étant si stable, les techniciens ont rarement besoin de régler les paramètres. La machine fonctionne toujours comme il se doit, ce qui signifie que nous fournissons non seulement les performances spécifiées de 240 produits par minute lors de la mise en service, mais que nous pouvons également garantir ces performances sur le long terme », ajoute-t-il.

Avec iBelt, nous pouvons manipuler les produits de manière parfaitement fluide, sans pulsations ni arrêts. Cela réduit les contraintes sur les pièces mécaniques, et la réduction des contraintes réduit l'usure de manière significative.

Bastian Schulz, Ingénieur électricien et expert en automatisation, Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH

Ajustements mineurs pour une réutilisation majeure

Entre-temps, les projets de suivi sont également en cours, une ligne emballant même 400 sachets par minute, quoique plus légers. Pour automatiser cette machine plus rapide, Schulz n'a dû procéder qu'à des ajustements mineurs : « iBelt fonctionnera de la même manière à 400 sachets par minute qu'à 240. J'ai donc pu réutiliser l'application presque telle quelle. Je peux également utiliser cette fonctionnalité dans d'autres solutions de manipulation dynamique des produits, par exemple pour éliminer les arrêts dans la cinématique dans les deux sens de déplacement. Cela réduit la tension sur les pièces mécaniques. » Moins de contraintes mécaniques signifie moins d'usure, ce qui est déjà évident sur la première machine. Le remplacement d'un composant qui aurait dû normalement être effectué après un an de fonctionnement a été évité. « Nous verrons si nous sommes en mesure de prolonger encore les intervalles de maintenance », explique Schulz.

Bastian Schulz Meypack Verpackungssystemtechnik GmbH