Encaisseuses : robotiser pour gagner en flexibilité et en productivité

Les besoins et contraintes des industriels, le type de produits à mettre en caisse, les formats manipulés et les cadences exigées guident le choix des entreprises qui souhaitent se doter de solutions d’encaissement. Automatisation et robotisation répondent aux attentes des acteurs de la cosmétique et de l’industrie pharmaceutique.

Selon Laurent-Etienne Cunéaz, responsable filiale Cama France, «le marché des encaisseuses connaît une dynamique positive, portée par la croissance des secteurs pharmaceutique et cosmétique, l’automatisation croissante des lignes de conditionnement, ainsi que la nécessité d’améliorer l’efficacité opérationnelle tout en réduisant les coûts de production. Les industriels recherchent des équipements capables de s’adapter à des cadences élevées, à des formats multiples et à des changements de série fréquents». Une tendance qui favorise les solutions flexibles et fortement automatisées.

Des systèmes robotisés
« Les clients ont besoin de machines de plus en plus versatiles, confirme Serge Pitois, responsable produits chez MG Tech. Avec un système robotisé – qui permet de s’affranchir d’étapes de regroupement ou d’accumulation –, seuls les paramètres du programme sont à modifier lors d’un changement de format ou de taille du produit à mettre en caisse. Les dimensions des caisses et des emballages peuvent être réglées facilement par l’opérateur ou bien de façon automatisée via des moteurs brushless».
Si la robotisation permet de gagner en performance, elle ne convient pas à tous les industriels. «Certains sont gênés par le côté propriétaire des robots, d’autres préfèrent une solution mécanique avec aspiration pneumatique beaucoup plus simple à mettre en œuvre et plus facile à maintenir. Selon moi, le marché est partagé entre ces deux besoins. Les systèmes mécaniques sont moins polyvalents, et sont plutôt prévus pour des lignes dédiées. Généralement, le recours aux robots s’opère lorsque la gamme de produits à encaisser est assez large, comme dans le cadre du conditionnement de flacons», explique Frédéric Chevreteau, responsable commercial de Sodima, distributeur de machines d’emballage dont celles développées par Tiber Pack qui se positionne sur ces deux catégories de machines.

Parmi l’offre de Tiber Pack, figure ainsi la nouvelle machine Multiwrapcapable de gérer différentes configurations de produits et d’emballages, offrant des changements de format avec réglages entièrement automatiques, le remplacement des composants codés sans aucun outil, des systèmes de récupération d’énergie, une conception ergonomique et une interface graphique intuitive, simplifiant davantage la gestion et le contrôle de la ligne. Cet équipement intègre la technologie multi-primée du constructeur : Nicetuck, un système de scellage sans colle ni adhésif.

Une solution modulaire qui s’appuie sur standards préconfigurés
Avec sa gamme Lightline, Gerhard Schubert propose des encaisseuses qui s’appuient sur des modules et des standards préconfigurés éprouvés. Ces machines sont destinées à des industriels dont les processus peuvent être automatisés avec un nombre limité de variantes de produits, d’emballages et de formats.
La nouvelle encaisseuse Lightline Casepackerréunit plusieurs fonctions au sein d’un système compact et modulaire, conçu pour des opérations de fin de ligne flexibles et automatisées. Le changement de format est entièrement automatique, sans pièces de changement ni réglages manuels, ce qui permet de gagner du temps, de réduire les temps d’arrêt et d’assurer la planification opérationnelle.
«Beaucoup d’acteurs essaient d’optimiser des solutions mécaniques, mais celles-ci ne sont pas flexibles. Schubert fabrique 90% des composants de ses machines, dont les robots : nos clients peuvent ainsi accéder à des fonctions robotisées à des niveaux d’investissements moindres, explique Charles-Antoine Freiher, directeur régional des ventes. Nos machines Lightline sont à la fois flexibles et standard. Au-delà du prix, nous pouvons les livrer rapidement, généralement en 24 semaines, ce qui est extrêmement court pour ce type d’équipement».
La manipulation des produits est réalisée par des robots capables de traiter des orientations verticales et horizontales, et différentes dimensions. Le nombre d’éléments robotisés peut être adapté en fonction des cadences souhaitées. Des fonctions d’IA sont intégrées pour optimiser les mouvements, prolonger la durée de vie des composants et réduire les coûts de maintenance. Cet équipement, en mesure de traiter jusqu’à 15 cartons wrap-around par minute, vient enrichir la gamme Lightline qui contenait déjà un «cartoner». La Lightline Cartonpacker, destinée à la mise en carton d’unités de vente, conçue pour emballer un type de produit à la fois, est disponible en quatre versions (pour étuis, boîtes avec couvercle, cartons wrap-around ou caisses américaines).

De la robotisation à la vision intelligente
MG Tech a récemment présenté la PM-TL100, une encaisseuse qui opère selon un procédé d’encaissage top load. Particulièrement compact, complètement robotisé, cet équipement offre des changements de format instantanés. Grâce à sa grande polyvalence, il convient à une large variété de produits, rigides ou souples (sachets, flowpacks, pots, étuis, etc.). La combinaison de robots Delta (dotés d’un bras qui permet de prendre les produits à très grande vitesse) conçus et développés en interne par MG Tech et de systèmes de préhension par ventouse ou par pince apporte une maîtrise des manipulations et un positionnement précis dans les caisses.
Conçue en acier inoxydable, la PM-TL100 est nettoyable. L’utilisation de robots et de motorisations brushless réduit, par ailleurs, le nombre de pièces mécaniques en mouvement, ce qui limite l’usure et les besoins de maintenance.
Pensée pour la simplicité d’exploitation, l’encaisseuse peut être dotée d’un système de vision intelligente qui permet, par exemple, d’adapter la trajectoire du robot en temps réel en fonction du sens d’arrivée des produits. Sur son terminal de 15 pouces, sont accessibles toutes les commandes et fonctionnalités de la machine, ainsi que des informations de production et liées au contrôle qualité et à la vision. «L’IA offre une avancée significative dans le contrôle qualité.
Fonctionnant par apprentissage, à partir d’un historique conséquent, plutôt que par comparaison, le contrôle vision devient plus fin», argumente Serge Pitois.
«L’IA joue un rôle de plus en plus important dans les équipements de conditionnement, abonde Laurent Etienne Cunéaz. Ses applications concernent les systèmes de vision avancés pour le contrôle qualité et la détection d’anomalies mais également d’autres domaines comme l’optimisation automatique des paramètres de fonctionnement selon les conditions réelles de production ou la maintenance prédictive, permettant d’anticiper certaines défaillances avant qu’elles n’affectent la production. Elle contribue également à faciliter l’analyse des données de performance afin d’identifier des pistes d’amélioration continue».

Des IHM optimisées pour un pilotage performant
Dans ce contexte, les Interfaces hommes-machines se perfectionnent. Jyga a ainsi renforcé son travail sur l’ergonomie des IHM ces dernières années. «Les machines équipées de moteurs brushless et de robots sont dotées de nombreuses fonctionnalités. Leur pilotage est plus fin, mais les piloter nécessite une certaine habileté. Nous avons totalement repensé les IHM afin de rendre la conduite des machines de conditionnement plus intuitive et flexible, et éviter les risques de mauvais réglages ou de mauvaises manipulations», explique Christophe Chatelier, directeur commercial chez Jyga.
En quelques clics, l’opérateur peut effectuer plusieurs tâches : démarrage de la production, modification des formats, consultation de documents techniques et vidéos d’apprentissage. L’interface donne également accès à des informations en cas de panne ou d’arrêt machine. «Sur nos écrans de 15 pouces, tactiles et en couleur, un affichage permanent des défauts et des alarmes facilite le pilotage. Par ailleurs, les opérateurs ont accès à des graphiques indiquant la localisation des zones d’arrêt ou de panne, par exemple. Des informations visuelles peuvent, en outre, être obtenues grâce aux caméras embarquées, pour une analyse des problèmes a posteriori», précise Christophe Chatelier. Objectif : gagner en productivité. Un but également atteint grâce à l’automatisation des réglages et des technologies brushless et robots.
Les entreprises en quête de données à analyser peuvent aussi compter sur une connectivité sécurisée. «Des architectures de sécurité spécifiques sont définies avec les services informatiques de nos clients. Si les petites entreprises se limitent généralement à récupérer les données de cadences, les industriels de plus grande envergure cherchent aujourd’hui à recueillir des données de fonctionnement en plus des données liées à production», complète Christophe Chatelier.

Répondre aux exigences du marché pharmaceutique
La traçabilité, la conformité réglementaire et la sécurité du produit sont devenues des critères essentiels pour l’industrie pharmaceutique. Cama a développé une encaisseuse wrap-around automatique pour répondre à ces attentes.
Conçue pour le conditionnement de flacons plastiques remplies avec insertion automatique de notices, la FW748intègre un système de contrôle par vision permettant la vérification des QR codes des notices, le contrôle de présence des notices dans chaque emballage et la vérification du contenu des caisses avant leur fermeture. Toute non-conformité détectée entraîne automatiquement l’éjection du carton concerné.
Pensée pour les environnements pharmaceutiques, cette solution de mise en caisse – qui bénéficie d’une alimentation secourue UPS – est fournie avec l’ensemble de la documentation de validation requise (IQ/OQ/QP, FS, HDS, SDS) ainsi qu’une validation logicielle et matérielle conforme aux exigences CFR 21.