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Operational Excellence
Sustainable Manufacturing

Le plastique dans la fabrication de biens de consommation : sept conseils d'automatisation pour un emballage plus écologique

Publié le 2021-04-29 14:25:10 UTC dans Operational Excellence

Hygiène ou protection de l'environnement ? De préférence les deux ! Les entreprises de biens de consommation se demandent de plus en plus quelles sont leurs alternatives aux emballages plastiques et comment agir de manière plus écologique, plus efficace et en toute sécurité. Dans ce contexte, les chaînes d'emballage novatrices, la robotique et l'intelligence artificielle offrent une solution.
Personne ne doute que la quantité d'emballages plastiques produits et utilisés à l'échelle internationale doit être réduite de façon urgente, afin de soulager la pression pesant notamment sur la faune et la flore, et de ne pas nuire davantage à l'équilibre écologique. Cependant, les avantages du plastique ne doivent pas être complètement ignorés. Une utilisation plus efficace et plus économe en ressources est donc essentielle. Dans ce contexte, le Pew Charitable Trust indique que la pollution plastique pourrait être réduite de près de 80 % d'ici 2040. Pour y parvenir, cependant, des efforts sont nécessaires à l'échelle mondiale pour transformer l'utilisation du plastique, son traitement et son recyclage.

Les emballages plastiques présentent de nombreux avantages

En matière de protection des produits emballés dans l'agroalimentaire et d’autres secteurs, il est encore difficile de nommer des alternatives aussi adaptables que les polymères. Ils sont flexibles et faciles à façonner. Ils sont légers, hygiéniques et faciles à transporter, sans oublier une présence attrayante en rayons. D'un autre côté, les clients recherchent la commodité, l'intégrité des produits et la valeur, mais se préoccupent de plus en plus du développement durable, le point faible des emballages plastiques. Toutefois, ces derniers restent plus avantageux que d'autres solutions, telles que les métaux ou le verre, car leur production, leur transport et leur recyclage nécessitent moins d'énergie. Il est vrai que les aliments non emballés sont à la mode. Néanmoins, dans de nombreux endroits, il n'existe pas d'alternative viable à l'emballage plastique pour des raisons de coût, d'hygiène ou de sécurité.

Se concentrer sur la réduction, le recyclage, la réutilisation et la reconception

Réduire le plastique, repenser l'emballage : telle est la devise. Les entreprises du secteur agroalimentaire et des biens de consommation se concentrent de plus en plus sur les quatre « R » : Réduire, Recycler, Réutiliser, Réparer. Dans l'industrie alimentaire et des biens de consommation, l'accent est mis sur la réduction du poids, afin de limiter la quantité de plastique utilisée (Réduire). Les nouvelles compositions des plastiques facilitent le recyclage. Il existe en outre des conceptions novatrices, telles que des sacs recyclables, des couvercles ou des sacs refermables (Réparer et Réutiliser), avec moins de plastique et de déchets lors des étapes de production finale. De plus, de nouveaux concepts d'emballage et de conteneur sont en cours de développement. Les quatre « R » (Réduire, Recycler, Réutiliser, Réparer) contribuent à une meilleure durabilité et à mieux répondre aux exigences légales et à celles des clients.

Initiatives internationales visant à réduire le plastique

Il y a des exigences de plus en plus strictes à respecter, notamment les objectifs de développement durable (ODD) des Nations Unies, avec leurs dispositions pour une protection accrue du climat, une consommation responsable et une production plus verte. De plus, il existe de nombreuses réglementations visant à réduire la consommation de plastique. Citons notamment les interdictions sur le plastique à usage unique ou les stratégies visant à réduire les sacs en plastique dans l'UE, qui sont liées à la directive 2019/904 et entreront officiellement en vigueur en juillet 2021. De plus, les fabricants ont pris leurs propres engagements. Certains s'efforcent d'augmenter la quantité de PET recyclée dans les produits. D'autres s'efforcent de rendre l'emballage plus recyclable ou de réviser la conception des emballages et des conteneurs pour utiliser moins de plastique.

Sept exemples pratiques et conseils pour un emballage plus durable

Alors, par où pouvez-vous commencer et agir ? Des processus automatisés et rationalisés sont à la base de tous les plans visant à fonctionner de manière plus efficace et durable. Les sept recommandations suivantes indiquent sur quoi se concentrer :

1. Scellage : surveillance en temps réel

Lorsque la composition des matériaux change, il est impératif que les entreprises analysent si des machines telles que les machines de moulage, remplissage et scellage verticaux peuvent encore maintenir le débit et le contrôle de la tension, sans affecter les performances ou la qualité du produit final. Ce n’est qu’en surveillant et en contrôlant étroitement le film que vous aurez un produit qui répond aux spécifications, contourne les plis et l’extension, et n’a donc pas d’impact négatif sur les processus en aval.

2. Collecte de données au niveau de la machine et en temps réel

Les fabricants doivent s'assurer à tout moment que l'emballage répond à ses objectifs. Les machines de moulage, remplissage et scellage verticaux, par exemple, impliquent de nombreuses variables, telles que la vitesse, la pression, la synchronisation, la température, etc., pour être contrôlées et testées avec précision en temps réel. Pour surveiller plusieurs variables, telles que l'épaisseur du matériau, le temps de contact ou les températures, le fabricant nécessite une solution d'automatisation capable de collecter toutes les données applicables « à la périphérie » (au niveau de la machine) via des méthodes de communication courantes. En outre, une fonction de partage et de visualisation est nécessaire. À l'avenir, de plus en plus de processus d'IA seront intégrés à un contrôleur, de sorte que le développement se fera de plus en plus sur des machines à auto-optimisation.

3. Formation : les systèmes de vision novateurs sont la clé

Les producteurs de plateaux, de bouteilles ou d'emballages doivent toujours se demander quel impact les changements de matériau peuvent avoir sur l'intégrité, la couleur ou la forme de l'article. Les solutions d'automatisation les aident à vérifier les propriétés. Lors de la fabrication d'un conteneur, des contrôles de température stricts associés à des effets physiques tels que la pression sont nécessaires. Pour éviter les éléments défectueux, il est conseillé de disposer de systèmes de vision puissants, dotés des outils nécessaires pour détecter les problèmes, tels que les micro-perforations dans les plastiques.

4. Emballage : contrôle de la température et du mouvement

Les changements de matériau peuvent également affecter les performances : l'intégrité et la stabilité sont-elles toujours garanties lors de l'emballage, par exemple ? Une application garantissant un contrôle strict de la température et du mouvement, maintenant la tension et garantissant un emballage secondaire ou tertiaire correctement emballé est nécessaire.

5. Gestion : assurer une communication sans accrocs entre les systèmes

À mesure que la taille des emballages se réduit, les fabricants doivent savoir si les opérations de manutention prises en charge par les solutions de tri ou de saisie et de mise en place sont précises et faciles à répéter. Citons notamment le placement des plateaux dans des conteneurs tertiaires prêts à être commercialisés. Un aspect clé de la manutention consiste à « voir » les produits qui entrent dans la zone d'emballage, ainsi que de communiquer rapidement entre le système de traitement d'image, le convoyeur et le robot, tout en respectant le débit requis. En outre, il peut être nécessaire de modifier la configuration du robot en raison de nouveaux matériaux de film.

6. Conclusion : des servomoteurs haute résolution sont indispensables

Les réductions de poids peuvent modifier la taille et la forme des conteneurs, ce qui peut également affecter le processus de scellage et d'autres flux de travail connexes. En outre, les forces et les couples peuvent entraîner davantage de déchets ou des temps d'arrêt de la production, avec d'autres problèmes à la clé. De nombreuses techniques de scellage, telles que le bouchage, reposent sur la servocommande. Les servomoteurs haute résolution connectés via un réseau de machines tel que l'EtherCAT sont donc importants.

7. Faire confiance à un partenaire expérimenté

La lutte pour une plus grande durabilité ne peut se mener seul ; il est donc conseillé de se rapprocher de partenariats expérimentés. Grâce à sa plate-forme de technologie intégrée i-Automation et à ses services accessibles dans le monde entier, OMRON accompagne les entreprises du secteur agroalimentaire pour tous les défis mentionnés ici. La présence internationale, un vaste réseau de partenaires d'intégration et de coopération et l'accent mis sur les objectifs de l'OMS en matière de développement durable font d'OMRON un partenaire expérimenté et compétent pour ce cheminement important.

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  • Patricia Torres

    Patricia Torres

    Patricia is Industry Marketing Manager Food and Commodities Solutions at Omron Industrial Automation Europe.