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OSEZ LA ROBOTIQUEL’outil gagnant des PME agroalimentaires

et de leurs salariés

Productivité Coûts

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VOLUME 2POURQUOI ET COMMENT SE LANCERDANS LA ROBOTISATION DE SON OUTIL DE PRODUCTION

OSEZ LA ROBOTIQUE - VOL. 2

Accroître la compétitivitédes IAA avec la Robotique

Volume 2 : Pourquoi et comment se lancerdans la robotisation de son outil de production

SommaireIntroduction ............................................................................................2

1/ Démarche d’une robotisation efficace et pérenneen agroalimentaire ...............................................................................3

1. L’industrie agroalimentaire : un environnement particulier ........ 3 2. Inscrire la démarche de robotisation dans une analyse globale du fonctionnement de l’entreprise ............................................... 43. Réaliser un cahier des charges précis et complet .......................... 64. Consulter les bons prestataires ............................................................ 75. Associer différentes technologies :Robotique / Vision / Suivi de convoyeur ................................................ 8

2/ État de l’art d’applications industriellesen IAA en France ...................................................................................9

1. Applications en Process agroalimentaire ............................................. 92. Application en Conditionnement Primaire ...........................................143. Applications en Conditionnement Secondaire ..................................174. Applications en fin de lignes :préparation de commande et palettisation ...........................................18

3/ En Languedoc Roussillon, ils ont eux aussi fait le paset ils témoignent ! ................................................................... 19 à 22

Conclusion ............................................................................................. 23


En améliorant la productivité et la compétitivité des entreprises grâce à la modernisation de l’outil de production, la robotisation contribue à maintenir les activités et les emplois en France.

Ce fondement du Programme ROBOT Start PME vaut évidemment aussi pour les IAA. Mais pour robotiser, encore faut-il savoir ce qu’est un robot (objet du 1er Volume publié en 2013), s’assurer de la pertinence de l’investissement et connaître les démarches à effectuer pour y parvenir, notamment en prenant connaissance des témoignages de cas concrets en IAA (objet de ce 2ème Volume), comprendre quelle est la démarche à suivre pour robotiser une opération en agroalimentaire.

Ce 2ème volume doit permettre :

• de montrer l’état de l’art des applications robotisées en IAA ;

• d’apporter des témoignages d’entreprises du Languedoc-Roussillon.

Guide rédigé par Sylvie ALGARRA - Consultante indépendante - chargée de la mission Automatisation et Robotisation en Languedoc-Roussillon en 2013 et 2014 - Experte mandatée du plan RobotStart PME pour l’accompagnement de projets de robotisation.

Introduction

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Historiquement, la robotique industrielle s’est développée principalement dans l’industrie automobile et dans les industries « mécaniciennes » ; l’offre en matière de robots industriels, comme les applications réalisées (soudage, chargement/déchargement de machines, assemblage, peinture…) correspondaient aux opérations et à l’environnement de production de ces industries. L’offre robotique industrielle et les prestataires spécialisés en agroalimentaire ont su adapter cette technologie aux besoins et contraintes de l’industrie agroalimentaire.

1. L’industrie agroalimentaire : un environnement particulier Déjà, il convient de remarquer que les procédés mis en œuvre dans l’industrie agroalimentaire et les matériels utilisés sont tout à fait différents suivant les différentes filières :

Prendre en compte et gérer le « risque Hygiène » : les fournisseurs de bien d’équipements de production sont très souvent spécialisés dans une ou deux filières.

Toutes les filières de l’agroalimentaire sont assujetties à des contraintes fortes en matière d’hygiène, de qualité, de sécurité alimentaire.

Les procédures de nettoyage ne sont pas identiques dans chaque filière ; elles vont dépendre du « risque hygiène » des différentes zones de production :

- zone de réception,- zone de fabrication, - zone de conditionnement primaire,- zone de suremballage, conditionnement secondaire,- fin de lignes.

Pour la robotisation, il conviendra donc d’être extrêmement vigilent à ces deux critères : • Pour quelle filière de l’agroalimentaire, l’application robotique est-elle destinée ?• Pour quelle zone de production l’application robotique est-elle destinée ?

Les solutions mises en œuvre en dépendront, les acteurs les plus expérimentés aussi.

1/ Démarche d’une Robotisationefficace et pérenneen Agroalimentaire

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ENTREPRISES AGROALIMENTAIRESDE PRODUCTION

VIANDE

LAITFROMAGES ALIMENTATION

ANIMALEFRUITS ET LÉGUMES

PRODUITS DE LA MER BOISSONS

BOULANGERIE PÂTISSERIE

AUTRES

OSEZ LA ROBOTIQUE - VOL. 2 4

2. Inscrire la démarche de robotisation dans une analyse globaledu fonctionnement de l’entreprise

ConstatLe panorama de l’industrie agroalimentaire fait ressortir une variété très importante de tailles d’entreprises et de niveaux d’équipements de production. De l’entreprise artisanale aux grands groupes industriels internationaux, les moyens mis en œuvre sont majoritairement liés aux volumes à produire et/ou à la variété de types de produits à fabriquer.

La mécanisation et l’automatisation classiques ont atteint leurs limites :La mécanisation et l’automatisation des lignes de production ont souvent été associées à des volumes importants à produire et des cadences élevées. Les petites et moyennes entreprises ont trop souvent le sentiment d’avoir « perdu » en flexibilité lors de l’installation de lignes automatisées « classiques ».De nombreuses tâches (trop complexes pour une mécanisation classique) sont restées manuelles, malgré le très bon niveau de fiabilité de ces lignes.

Conséquences pour l’entreprise :>>> les cadences imposées sur ces tâches manuelles très répétitives et sans valeur ajoutée pour le produit fabriqué, créent d’importantes problématiques comme les TMS (Troubles Musculo-Squelettiques),>>> pour de nombreux d’industriels de l’agroalimentaire, il est complexe de trouver et gérer de la main d’œuvre (conditions de travail difficiles, tâches complexes, saisonnalité...).

Objectifs de la robotisation :>>> réduction des coûts de production,>>> suppression de tâches répétitives sans valeur ajoutée,>>> allègement des conditions de travail et diminution des maladies professionnelles,>>> solution à la difficulté de trouver du personnel qualifié pour certains postes,>>> augmentation de productivité et de flexibilité,>>> meilleure hygiène,>>> solution contribuant à la mise sur le marché de produits innovants.

La robotisation, une démarche globale :Ces objectifs ne pourront être atteints que si la démarche de robotisation s’inscrit totalement dans le contexte de production et le fonctionnement de l’entreprise.Cette démarche devra donc prendre en considération les dimensions suivantes :

• Production : flux produits, matières, niveau de performance industrielle, qualité…• Intégration : dans le système de production (équipements amonts et aval), le système d’information, les modes de fonctionnement, leurs évolutions…• Humaine : niveau d’intervention humaine, conditions de travail, culture d’entreprise…• Réglementaire : règlementation hygiène, sécurité, procédures de nettoyage...• Économique : retour sur investissement, gains de marchés, image de l’entreprise…


Conseils :Tous ces champs devront être soigneusement analysés afin d’identifier l’opération la plus pertinente à robotiser, de dégager l’intérêt stratégique de la robotisation ainsi que sa faisabilité.

Exemple de schématique d’analyse de ligne de production


3. Réaliser un cahier des charges précis et complet

Les prestataires de solutions de robotisation auront pour mission de concevoir, réaliser, la solution la plus performante au regard des données qui leur seront fournies. Le recueil des informations nécessaires à la conception de cette solution est plus du ressort de l’entreprise utilisatrice que de celle des prestataires : il est, en particulier, important que ces informations caractérisent le besoin et non la solution. Le cahier des charges d’une application robotisée devra répondre aux questions spécifiques que se poseront nécessairement les prestataires de solutions de robotisation. C’est pourquoi l’intervention de spécialistes de robotisation neutres apporte une vraie valeur ajoutée à cette démarche.

Un cahier des charges précis et complet :- pour mieux comparer les offres,- pour gagner du temps à l’entreprise, comme aux prestataires,- pour laisser aux prestataires la possibilité d’apporter leur valeur ajoutée.

Les principaux sujets décrits dans le cahier des charges :

• Rappel de l’environnement, des enjeux et des objectifs.

• Descriptif produits/procédés (amont – aval).

• Séquencement des opérations du cycle robot.

• Implantation matérielle (actuelle / suggérée).

• Modes de fonctionnement, sécurité utilisateurs.

• Echanges avec les autres équipements et périphériques.

• Définition de l’IHM (Interface Homme-Machine).

• Standards de matériels préconisés.

• Conformité aux normes.

• Documentation.

• Personnel utilisateur et en charge de l’équipement (formation).

• Support technique et Services Après-Vente demandés.

• Planning de réalisation.


4. Consulter les bons prestataires

Plusieurs types d’acteurs :- Les constructeurs de robots, fournisseurs de produits standards ; matériels à intégrer dans une machine de production.- Les fabricants de machines (offre orientée machines standard).- Les intégrateurs de robots (offre orientée machines spéciales).

Pour plus de performance dans les solutions, bon nombre d’entre eux se positionnent>> par filière agroalimentaire,>> par type d’application au sein même du schéma de production.

A titre d’exemple, l’encaissage primaire en boulangerie/pâtisserie ne fera pas appel aux mêmes prestataires que le suremballage ou la palettisation en plats cuisinés.


5. Associer différentes technologies :Robotique / Vision / Suivi de convoyeur

ConstatEn agroalimentaire, les produits sont rarement statiques et sont fréquemment acheminés en vrac, sur des convoyeurs dont la vitesse est souvent non constante et soumise à des arrêts liés à l’amont de la ligne.

Solution :La robotique devra souvent être associée à d’autres technologies comme la vision pour reconnaitre, détecter, trier…Les mouvements du robot seront asservis sur le déplacement des convoyeurs pour réaliser une prise de produit « à la volée », sans arrêt.

Le Robot : Un sous ensemble d’une solution :Toujours associé à :>>> des capteurs et systèmes de communication,>>> l’automatisme global de la ligne ou de l’îlot>>> la détection de situations de production (présence produit, contrôle qualité du produit, distance de contact, demandes d’intervention…).

Vision 2D ou vision 3D ?Les systèmes de vision 2D sont utilisés depuis longtemps, soit pour contrôler le produit en amont du poste robotisé, soit pour guider le robot dans son mouvement quand une simple détection par capteur « Tout ou Rien » n’est pas suffisante.La vision 3D associée au robot est moins fréquente et surtout plus complexe à mettre en œuvre. Une des applications les plus récentes en cours de développement industriel dans l’agroalimentaire est l’application de « dévracage » qui consiste à extraire et séparer des objets à partir d’un vrac ; le robot est guidé par le système de vision 3D qui reconnait la géométrie du produit dans une position totalement aléatoire et non isolée, dans l’espace 3D. Dans un futur proche, cette nouvelle technologie devrait apporter des solutions très pertinentes en agroalimentaire.

Quelques spécialistes de vision 3D et robotique :www.sileane.com/solution/gamme-kamidowww.alci.fr/index.php?option=com_content&view=article&id=73&Itemid=469&lang=frwww.youtube.com/watch?v=JsHN8ZySHDQ

Source : SILÉANE


Préalable : ne seront citées, dans ce chapitre, que des applications industrialisées, en fonctionnement dans des entreprises de production et ne relevant plus du domaine de la recherche.

Il n’est pas envisageable de traiter de manière exhaustive ce sujet, pour deux raisons principales :>> l’étendue et la diversité des types d’applications industrielles,>> le niveau de confidentialité élevé de certaines applications, preuve qu’elles permettent indéniablement de créer de la valeur au niveau des produits fabriqués ou d’apporter des gains de productivité importants.

Les prestataires mentionnés le sont à titre d’exemples représentatifs de réalisations ; d’autres prestataires fournissent des solutions de même niveau de performance.

1. Applications en Process agroalimentaire Importance de différencier les différentes filières : longtemps, dans les filières à haut risque hygiène (lait, viande, produits ultra-frais…), les contraintes de nettoyage et l’utilisation de détergents et désinfectants à large spectre de pH ont souvent ralenti le développement de la robotique. Aujourd’hui, des solutions existent moyennant une collaboration étroite entre les différents prestataires concernés : site utilisateur, fournisseurs d’équipements et formulateurs, garants des protocoles de nettoyages.

LAITERIES ET FROMAGERIES

TRANCHAGE DE CAILLÉProblématiques :

- manutention des outillages de tranchage (charges volumineuses et lourdes),- nécessité d’un tranchage au plus près des bords des bassines pour optimiser la coagulation et donc diminuer les pertes matières,- changement automatique d’outillages et nettoyage en place.

Solution :Robotisation des lignes de production en bassines demie-lunes ouvertes, dès la fin des années 1990 : le robot manipule les différents outillages de tranchage ; la dextérité des robots 6 axes et leur précision permettent d’optimiser la coagulation, d’obtenir des gains de rendement importants tout en garantissant le nettoyage des outillages entre chaque tranchage.

2/ État de l’art d’applicationsindustrielles en IAA en France


RETOURNEMENT DES FROMAGES À L’ÉGOUTTAGE, AU DÉMOULAGE, À L’AFFINAGE…Problématiques :

- tâches extrêmement répétitives faisant partie intégrantes du procédé de fabrication. Plusieurs retournements successifs de l’ensemble des fromages sur claies ou en moules.- solutions de mécanisation classique très volumineuses et à faible taux de rendement synthétique.

Solutions :Les opérations de retournement unitaire des blocs moules ou des claies sont prises en charge par le robot à partir des piles préalablement constituées. En comparaison avec les solutions de mécanisation classiques, ces solutions apportent des gains de place notables, un taux de rendement synthétique souvent nettement amélioré grace à la simplification de la solution. La robotisation apporte de la flexibilité d’utilisation, et de gros progrès en termes de pénibilité pour les postes de travail.

E. GRAINDORGE

Thierry GRAINDORGE, Président, Fromager ProducteurQuand Robotisation se marie avec Terroir et Tradition

Troisième génération de l’entreprise familiale, Thierry GRAINDORGE a, dès les années 1970, engagé la fromagerie dans un vaste programme de modernisation et de développement de gammes. C’est en 2002 qu’il fait installer le premier robot au tranchage de caillé, à l’avant-garde de ces applications qui se sont ensuite largement développées. A cette date, le robot était équipé d’une housse de protection car le modèle ne pouvait pas résister aux produits utilisés lors des procédures de nettoyage. La solution de houssage ne correspondait pas aux besoins de la fromagerie en termes de maîtrise du risque hygiène et de coût d’exploitation. Grâce à une collaboration étroite avec l’entreprise Stäubli, Thierry GRAINDORGE a permis une avancée notable dans l’adaptation des robots à ces environnements très exigeants permettant d’utiliser les robots sans housse de protection. En 2007, deux nouveaux robots étaient installés pour une application de retournement des fromages en hâloir. Et en 2013, c’est le retournement des fromages à l’égouttage et au démoulage qui voyait arriver un robot supplémentaire. Aujourd’hui, la fromagerie exploite donc 4 robots, qui permettent :

>> de supprimer une forte pénibilité des manipulations d’outillages ou de fromages, >>> d’améliorer la qualité du travail en garantissant une stabilité et répétabilité des gestes fromagers,>>> d’améliorer la qualité des produits obtenus tout en conservant leurs forts caractères de terroir et tradition.

Afin de faire partager cette maîtrise du process fromager, une galerie de visite permet en particulier de voir le robot de tranchage à l’œuvre tout en respectant les exigences de l’AOC et des règles hygiènes les plus strictes nécessaires dans la production de fromages au lait cru.

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«Source : GRAINDORGE


TRANSFERT DE BÛCHETTES DE FROMAGE FRAIS SUR CLAIES D’AFFINAGE À TRÈS HAUTE CADENCEProblématiques :

- fromages frais très fragiles formés dans un poussoir à vis,- 300 bûchettes /min à découper et disposer sur des claies,- nécessité d’une maîtrise globale avec le procédé amont (poussage et découpe).

Solution :Ligne complète robotisée avec 3 robots de picking et deux robots 6 axes de manipulation des claies : la robotisation associée à un système de découpe haute cadence a permis des gains matières importants (2,7 g par fromage) une amélioration de la qualité et une meilleure nettoyabilité de l’équipement.

Source : SEMSOwww.youtube.com/watch?v=KVSjf7KgoDk

FROMAGERIE D’ETEAUX

Bruno BELIN, Responsable Travaux Neufs Pochat/Etoile«Produire des Reblochons... sans TMS»

Le milieu fromager comporte encore aujourd’hui de nombreuses tâches manuelles et répétitives. La robotisation s’inscrit dans le cadre de notre démarche de réduction des TMS (Troubles Musculo- Squelettiques) afin d’anticiper et d’éviter les futurs maladies professionnelles. Notre principal objectif est de préserver l’intégrité physique de nos salariés. Grâce à la robotisation, nos salariés changent de travail : de « simples opérateurs », sans être péjoratif, deviennent des conducteurs de lignes. Nos métiers évoluent donc avec la robotique.

Les manipulations de caisses sont très nombreuses dans le process journalier de fabrication des reblochons. Bien évidemment la robotique, nous permet comme dans les autres domaines de gagner en souplesse et en productivité. Mais le facteur le plus important à mon sens est le changement des méthodes de travail dans notre entreprise.

Un robot seul ne peut rien faire sur nos process, il est un élément de mécanisation d’une solution globale. Nous cherchons toujours à reproduire le geste de l’homme et le robot évite d’avoir des systèmes complexes et difficiles à nettoyer. Le nettoyage est journalier et les procédures requièrent l’utilisation de nombreux produits lessiviels pour garantir un haut niveau d’hygiène. A ce jour les versions HE (Humid Environment) des robots Stäubli répondent parfaitement à nos attentes.

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TRANSFORMATION DE LA VIANDE

OPÉRATIONS SUR LES LIGNES DE PREMIÈRE TRANSFORMATION DE LA VIANDE APRÈS ABATTAGE DANS LA FILIÈRE PORCINE ET FILIÈRE OVINE

Problématiques :- tâches très consommatrices de main d’œuvre,- réduction des coûts trop élevés,- conditions de travail très contraignantes.

Solution :BANSS* dès les années 2000, COUEDIC MADORE puis SCOTT Technology limited* avec de très nombreuses opérations robotisées tout au long des chaines de découpe en « tout suspendu ».

DÉSOSSAGE DE JAMBONProblématiques :

- postes à très fort risque de TMS,- coûts élevés de main d’œuvre liés à la difficulté et dangerosité des tâches.

Solution :Une application développée par MAYEKAWA Mycom* (Japon) et rentabilisée en 18 mois par une réduction des stocks d’encours de moitié (4 robots par ligne).

MARQUAGE DES CARCASSES APRÈS ABATTAGEProblématiques :

- postes à très fort risque de TMS,- pas de valeur ajoutée produit à ce poste.

Solution :Application mise en place en Espagne ; le robot assure les différents marquages sur les carcasses pendues sur un convoyeur aérien.Elle a permis de réduire les Troubles Musculo-Squelettiques liés à la répétitivité de mouvements pénibles dans un environnement froid et humide.

*En vidéo :www.couedic-madore.com/innovations_materiel_abattoir.htmlwww.youtube.com/watch?v=eeup3P4nYCYwww.youtube.com/watch?v=MZIv6WtSF9Iwww.youtube.com/watch?v=46EC_vwh1jo

Source : MAYEKAWA Europe


BOULANGERIE, PÂTISSERIE ET CHOCOLATERIE

DÉCORATION DE GÂTEAUX ET BONBONS DE CHOCOLATSProblématiques :

- tâche nécessitant d’importantes ressources et des gestes du pâtissier très répétitifs de grande précision,- besoin d’adaptation des trajectoires programmées,- recherche d’amélioration de la qualité.

Solution :Génération de dessins numérisés et dépose par buse de chocolat, sucre, ingrédients divers.

Source : S.ALGARRA


2. Applications en Conditionnement Primaire

TRANCHAGE ULTRASON ROBOTISÉProblématiques :

- grande variété de produits : fromages, pâtisseries salées ou sucrées…- optimiser des découpes à poids fixe quelque soit la géométrie des produits à couper.

Solution :ERMATEC a associé la robotique à ses procédés de découpe ultrasons, et des technologies de modélisation 3D des produits afin d’offrir plus de flexibilité à ses équipements et de diminuer notablement les temps de réglage des solutions techniques traditionnelles.

www.youtube.com/watch?v=DqCO3h6Glxc

ENCAISSAGE DE PRODUITS DE BOULANGERIE SURGELÉEProblématiques :

- conditionner des produits nus, souvent fragiles directement en cartons de grande contenance.- cadences élevées et multiplicité de types de produits,- prise à la volée des produits sur convoyeurs.

Solution :DE LA BALLINA : www.youtube.com/watch?v=oX7Sarf2dy0

Le « Picking » : solution de robotisation du Conditionnement Haute CadenceLes domaines du conditionnement, primaire ou secondaire ont depuis plus d’une dizaine d’années très largement ouvert leur porte à la robotisation. Exigence de très hautes cadences, manipulation de produits fragiles, c’est bien là que se sont développées les solutions appelées « pickers ». L’offre est maintenant particulièrement large et pratiquement tous les constructeurs robotiques et les constructeurs de machines de conditionnement ont leur offre de picking très haute cadence. La solution technologique à architecture parallèle (Hexapode ou robot Delta) est née en Suisse à l’EPFL et a pendant plus de 10 ans été industrialisée exclusivement par ABB, sous licence : le FlexPicker. En 2004 une équipe de recherche française a repris le concept pour développer la solution du Quattro d’ADEPT technologie. Les applications sont nombreuses et de plus en plus performantes en termes de vitesse et de précision ; elles nécessitent le plus souvent d’être associées à des technologies d’identification de position par vision artificielle et des solutions de suivi de convoyeur très précises. Cette fonctionnalité ajoute une difficulté technique qu’il ne faut pas négliger pour ce type d’applications.C’est en biscuiterie et chocolaterie que ce type d’application a vu le jour, pour s’étendre aujourd’hui à un très grand nombre de secteurs agroalimentaires. Depuis, d’autres structures de pickers à haute cadence ont été développées, en particulier sur la base de robots scara comme le TP80 de Stäubli Robotics.


*Solutions de picking en vidéo :www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=xHuDvVa7mkwwww.youtube.com/watch?v=7iqHSlgpapYwww.youtube.com/watch?v=aQBeTSCpQ6k

Source : ABB

Source : ADEPT

Source : STÄUBLI


APPLICATIONS EN EMBOUTEILLAGE ET VINICULTUREProblématiques :

Le domaine des boissons et en particulier le domaine vinicole nécessitent énormément de manipulations des bouteilles, flacons ou autres contenants :

- dépalettisation et chargement des bouteilles vides sur lignes de rinçage/tirage/ bouchage,- encaissage et palettisation des cartons de bouteilles,- procédés particuliers de retournements ou dégorgeage…

Solution :La robotique a fait son entrée très tôt pour soulager les tâches nécessitant des ports de fortes charges. Robots 4 ou 6 axes de palettisation et manipulation des contenants :

MAISON GUIGAL

Philippe GUIGAL, Directeur Général et ŒnologueLe pari réussi de la robotique

La maison Guigal vinifie et élève parmi les plus belles bouteilles de la vallée du Rhône. Autant dire qu’elle ne transige pas avec la qualité. Aussi, c’est parce que les robots lui ont donné la preuve de leur fiabilité et de leur respect du vin qu’elle investit régulièrement depuis quinze ans dans des solutions robotisées pour la manipulation de ses flacons.« Le respect de l’environnement est omniprésent tout comme celui de ses salariés », détaille M. Philippe GUIGAL. Aussi, dans le souci de leur éviter des tâches pénibles, elle a robotisé certaines opérations dès 1999 faisant figure de précurseur dans l’univers viticole.

1999 : trois premiers robots installés pour assurer l’emboxage des flacons après tirage des vins, ainsi que le déboxage et la palettisation sur la ligne d’habillage.2007 : installation d’une cellule d’encaissage à haute cadence sur la ligne d’habillage composée de trois robots synchrones.2008 : modernisation de la cellule de déboxage pour assurer un fonctionnement simultané en emboxage et déboxage.2009 : conception et mise en place d’une solution robotique compacte pour le déboxage des grands crus.2013 : rénovation majeure du système de palettisation pour monter en cadence. Il intègre désormais deux robots.

M. GUIGAL ne manque pas d’arguments en faveur de la robotisation : Respect du vin et connaissance du métier, sensibilité du produit nécessitant d’être manipulé avec précautions et dans le plus grand respect de critères qualitatifs… ; les vitesses et accélérations des robots doivent être complètement maîtrisées…

Au final, quinze ans après avoir investi dans ses trois premiers robots, la maison Guigal exploite aujourd’hui huit robots, tous intégrés par PICPAC Systems.

Pour en savoir plus :www.picpacsystems.fr/fr/temoignagefr/85-maison-guigal-le-pari-reussi-dela-robotique

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Source : PICPAC SYSTEMS


3. Applications en Conditionnement Secondaire

De nombreuses applications :Opérations de suremballage, d’étuyage, d’encaissage, mise en cartons ou de mise en chariots de conditionnement pour stockage intermédiaire …Largement automatisées par des moyens de mécanisation classique depuis quelques dizaines d’années, souvent par des fabricants de machines de conditionnement dans des offres plutôt « standards ».

De nouveaux besoins :Toujours plus de flexibilité, productivité, adaptation aux spécificités clients, panachage de produits…

Des solutions robotisées :Les deux familles de prestataires, fabricants de machines de conditionnement et intégrateurs ont maintenant largement opté pour la technologie robotique. Ils jouent toujours beaucoup sur la complémentarité de la mécanisation classique automatisée et de la robotique.

Points de vigilance :L’encaissage et la mise en cartons requièrent une bonne maîtrise des matériaux (formage cartons, dépilage barquettes…) et des solutions astucieuses de groupage en lots et d’introduction des barquettes, sachets et autres emballages dans les contenants secondaires.

L’offre est extrêmement large : un bon niveau d’expérience et des références dans des applications très similaires seront un plus quant à la rapidité de mise au point de ces applications.

A titre d’exemples quelques applications en vidéo :www.youtube.com/watch?v=UxmuQopcNBwwww.youtube.com/watch?v=vViCSm1iDJc


4. Applications de fin de lignes : préparation de commandeet palettisation

Ces applications sont les plus classiques en industrie agroalimentaire et assez similaires à d’autres secteurs industriels.

Différentes solutions :>>> palettiseurs cartésiens, >>> robots sphériques 4 axes quand il n’est pas nécessaire d’orienter les cartons ou caisses.>>> robots sphériques 6 axes : solutions sur plusieurs niveaux avec transfert gravitaire.>>> intégration d’un axe externe pour augmenter les zones de travail.Ce sont généralement des robots de grande envergure et de forte charge pouvant manipuler non seulement les colis mais aussi les palettes, intercalaires…

Apports des solutions robotisées :>>> allègement des charges transportées par les opérateurs, diminution des Troubles Musculo- Squelettiques,>>> gains de productivité, optimisation des flux,>>> flexibilité et adaptabilité de la solution aux évolutions de production.

Points de vigilance :Importance d’analyser dans sa globalité l’environnement de fin de ligne, les flux de produits, les regroupements possibles, les types de palettes à constituer (mono ou multi produits par exemple), les évolutions de production à court et moyen terme.

A titre d’exemples :www.youtube.com/watch?v=W1gaAwJQIKEwww.youtube.com/watch?v=_jJQ_ZQhq5A#t=57

Source : JYGA Process


3/ En Languedoc-Roussillon,ils ont eux aussi fait le pas

et ils témoignent !

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SIEUR D’ARQUES

Rémi SCABORO, Responsable Production et AchatsDes bulles soigneusement retournées

Dans les années 2010, SIEUR D’ARQUES se devait de moderniser son outil de production de vins effervescents tout en garantissant la qualité de ses produits travaillés selon la méthode traditionnelle champenoise. Les chantiers de tirage et de dégorgement ont été remplacés. Afin d’anticiper une hausse des volumes, les cadences ont été revues à la hausse. Pour toute la partie emboxage et déboxage des bouteilles, la question s’est posée de robotiser. Après réflexion et étude des différentes solutions envisagées, malgré un surcoût à l’investissement, SIEUR D’ARQUES a fait le choix de la robotisation.

La cave a confié à LBM, cabinet d’étude champenois, spécialisé dans les solutions techniques, la réalisation de ces deux ateliers entièrement robotisés pour le décaissage et l’encaissage (couché et debout) des bouteilles.

L’atelier de tirage doit être, chaque année, pleinement opérationnel en décembre, malgré 5 mois d’arrêt de production compte tenu de la saisonnalité. Ce chantier est équipé d’un robot d’emboxage avec un système de navette permettant d’encaisser en continu. Grâce à cette robotisation, à 12 500 b/h, le redémarrage est pratiquement instantané malgré l’arrêt prolongé. Très peu de réglages sont nécessaires.

La seconde application, au sein de l’atelier de dégorgement, est composée de 3 robots. Ce chantier fonctionne toute l’année. Plusieurs postes à forte pénibilité ont laissé place à des postes de pilotage de ligne. Les coûts de maintenance ont été largement diminués et le taux de rendement a largement atteint les objectifs recherchés.

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CELLIER DU MAS VENTOUX

Didier Vidal, Responsable de Production12 ans de services, fiables, flexibles, adaptables… au GICB !

Le GICB, Groupement Interproducteurs de Collioure & Banyuls est le fruit du rapprochement de 650 coopérateurs vignerons des appellations Banyuls et Collioure.

En 2003, forte d’une activité complémentaire d’embouteillage pour la Grande Distribution, la coopérative atteignait la production de 8 millions de cols à l’année. Une seule ligne de production sur 2x8 devait assurer l’ensemble de l’embouteillage avec sa diversité de références et de conditionnements en cartons. L’ancien palettiseur en fin de ligne, de technologie traditionnelle devenait obsolète. Il ne permettait plus de suivre les cadences demandées et présentait des limites en termes de flexibilité par rapport à la diversité grandissante des produits à palettiser. Le GICB a choisi alors d’investir dans un équipement de palettisation par couche robotisé. Un système de convoyage forme chaque couche de cartons de bouteilles en fonction du plan de palettisation programmé et le robot Fanuc M410IB/450 kgs saisit une couche entière de cartons à l’aide de son préhenseur à griffes pour constituer les palettes.

Sur 12 ans de production, M. VIDAL témoigne : les retours sont très positifs…

Très peu de pannes et uniquement des pannes mécaniques mineures sur des équipements périphériques.Une flexibilité totale par une reprogrammation rapide pour de nouvelles références (intervention externe).La possibilité d’optimiser l’implantation pour simplifier les trajectoires suite au transfert de l’équipement dans les nouveaux bâtiments du Cellier du Mas Ventoux en 2012. L’adaptation de l’outil à une activité très variable en volume suivant les saisons sans modification de structure du personnel (capabilité de la ligne : de 3 500 à 5 000 b/h). Le robot n’utilise que 50 % de sa vitesse !Une seule intervention de maintenance annuelle, pour un coût d’environ 3 000 E/an.Un retour sur investissement prévu sur 4 ans, les nouvelles fonctionnalités apportées par le nouveau palettiseur robotisé permettent de libérer totalement le personnel de ces tâches de palettisation.

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CÉMOI

Olivier PARAT, Directeur d’UsineDes tablettes de chocolats conditionnées à haute cadence

Dès les années 70, le site historique de CÉMOI à Perpignan a fait le choix stratégique d’investir dans des équipements ultra-modernes de fabrication de tablettes de chocolats pour pouvoir produire, à des prix optimisés, pour l’ensemble de la distribution française. En sortie des lignes de moulage, qui produisent plus de 500 références de différentes de tablettes, il faut pouvoir mettre en caisse jusqu’à 12 formats de lots de tablettes différents dans plus de 25 types de cartons : la solution robotique était la plus simple pour garantir cette flexibilité.

Les objectifs du projet étaient :>> de remplir au moins 20 caisses par minute,>> de réaliser un changement de format en moins de 10 min,>> de pouvoir accumuler jusqu’à 10 min de production.

C’est grâce à une collaboration étroite entre les 3 acteurs, CÉMOI, le fournisseur de cartons et celui de l’équipement, que la cellule équipée d’un robot Fanuc 6 axes a été conçue et mise au point en 18 mois. Une solution performante dont le retour sur investissement a été conforme aux attentes.

FLORETTE FOOD SERVICE

Céline MARTEAU, Directrice de siteEncaisser 90 bols cruditéspar minutes…

Quand un client historique comme McDonald France valide un nouveau produit traiteur, même s’il était à l’étude depuis longtemps, il faut aller vite, très vite pour mettre en place les équipements de production adéquats : 9 mois ont suffit aux équipes de Toreilles et à leur fournisseur SEA Productique pour lancer en production la nouvelle cellule d’encaissage robotisée. Du formage de cartons à leur remplissage par couches de 6 ou 8 bols, 2 robots fonctionnant indépendamment l’un de l’autre, s’affairent en fin de ligne pour encaisser 90 bols de salade par minute. Un projet ambitieux dont le premier objectif était de réduire les TMS pour deux postes critiques. Le retour sur investissement a été calculé sur 22 mois ; l’équipement est en place depuis juin 2014 et en phase de production depuis le mois de Septembre.

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MOULIN DE SAURET

Jean-Pierre PASSAGA, Président Comment soulager le travail du meunier

6 000 Tonnes de farine par an, soit l’équivalent d’une production de 33 millions de baguettes, conditionnées en sacs de 25 kg… c’est bien lourd à bout de bras de meunier ! Au-delà d’un objectif d’augmentation de productivité à l’ensachage de la farine et de la palettisation des sacs, c’est bien pour améliorer les conditions de travail que Jean-Pierre PASSAGA, Président du MOULIN de SAURET a investi dans deux systèmes automatisés et robotisés. Plus de manutention sans valeur ajoutée :un premier système présente le sac vide devant une buse pour le remplissage. Le sac plein est ensuite automatiquement convoyé verticalement vers un système automatique qui coud le sac hermétiquement. Le sac est ensuite basculé pour être aplati, passe dans un détecteur de métaux pour être présenté au robot de palettisation. Jean-Pierre PASSAGA a confié le projet à des spécialistes de l’ensachage, la société Italienne TECHNIPES. Le système de palettisation choisi est un robot cartésien compte tenu de la simplicité des mouvements à réaliser. Un investissement global de 250 KE répartit sur deux projets, menés l’un il y a 4 ans (ensachage) et l’autre l’année dernière (palettisation). Et voila comment le travail du meunier de cette PME de moins de 20 personnes s’est transformé en pilotage du conditionnement et de la palettisation : plus de tâche pénible, une organisation et productivité améliorée, le meunier approvisionne les sacs vides et évacue les palettes au transpalette vers la zone de stockage. Avec une autonomie du système de 10 min pour réaliser une palette, le meunier peut encore assurer d’autres tâches d’organisation en parallèle.

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La Robotisation en France dans les IAA est bel et bien « en marche » !

Il y a une multitude d’applications où la robotique peut vous apporter plus de productivité, plus

de flexibilité, une amélioration notable des conditions de travail et de qualité :

Des Solutions pour Booster votre compétitivité !

L’offre en France est extrêmement riche et les entreprises qui ont fait le pas sont dans leur très

grande majorité très satisfaites de leur investissement et ne reviendraient en aucun cas aux

solutions plus traditionnelles. Leurs témoignages parlent d’eux même :

« Nous avons réduit notre stock d’encours de moitié. »

« Nous avons supprimé 3 postes à fort risque de TMS.»

« Nous avons réduit de 30 % nos coûts de maintenance »

« Nous avons pu passer en 3x8 sur les 4 mois de forte activité sans modification de structure. »

« Nous avons réduit nos pertes matières de 15 %.»

« Nous maîtrisons plus facilement l’hygiène. »

« Notre retour sur investissement a été de 18 mois.»

« Nous savons produire ce que notre service marketing demande. »

Mais pour obtenir autant de retours positifs, il ne faut surtout pas négliger les spécificités d’un

projet robotique, son analyse au cœur des processus industriels.

Un projet robotique est une évolution technologique importante de l’équipement de production qu’il

convient souvent d’accompagner de modifications d’organisation. L’intervention d’un expert neutre

permet de bénéficier d’un regard extérieur spécialisé, d’engager une analyse indépendante de tout

objectif commercial de vente de solution : une méthodologie d’approche qui a fait ses preuves.

LRIA / Anne Chassang - 04 67 04 30 17 - [email protected] Gérard - 04 67 04 30 15 - [email protected]

Conclusion

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volume 2 - agroalimentaire-lr. · pdf fileosez la robotique - vol. 2 accroître la...

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