Emballage rapide avec les robots LR Mate en fin de ligne de production Hoffmann Neopac 

Objectif :
Remettre à niveau les machines sur une ligne d'emballage complexe pour y ajouter des robots de manutention sans mettre en péril la fiabilité ou les délais de livraison.

Solution :
Roboplan a complètement revu l’implantation de l’usine de production et remplacé les robots SCARA par des robots LR Mate 200iD FANUC en fin de ligne. Ces robots ont prouvé leur capacité à aligner les canettes Hoffmann dans les cartons. La forme des flancs des canettes exigeait que les robots fassent preuve d’une grande dextérité.

Résultat :
Parce qu’ils sont capables d'incliner les canettes, les robots compacts LR Mate 6 axes FANUC permettent de les positionner correctement dans les cartons. Les robots LR Mate travaillent par ailleurs très vite.


Hoffman Neopac modernise la ligne d'emballage pour plus de productivité

Pour Hoffman Neopac, fabricant d'emballages en métal et plastique (« boîtes et tubes »), la livraison au client doit impérativement se faire dans les délais. Pour ce faire, l'entreprise a décidé de moderniser les machines d'emballage. Les robots et la commande ont été remplacés. Les éléments mécaniques en bon état ont été gardés. Cela a eu pour avantage d'offrir plus de disponibilité et de fiabilité du système.


Les concepteurs ont créé de véritables bijoux quand les boîtes de conserve sont devenues à la mode. Les objets en étain d'hier se sont aujourd'hui transformés en objets de collection de valeur. Beaucoup d'entre eux viennent de Thun en Suisse, et ont été produits par Hoffmann. Cette entreprise appartenant depuis cinq générations à la même famille s'est entièrement dédiée à l'emballage sous forme de boîtes de conserve depuis 110 ans. Aujourd'hui plus que jamais, Hoffmann Neopac cherche toujours à améliorer la conception et la décoration de ses boîtes.
Grâce à ses départements de recherche et développement, production et imprimerie, l'entreprise peut créer des produits de base pour tous les clients du monde entier, tout en conservant une originalité. C'est pour cette raison que beaucoup de ces boîtes sont encore aujourd'hui considérées comme des objets de collection. Et aussi traditionnel que « l'étain » puisse être : années après années, des idées innovantes ont permis de remporter des prix comme le « Swiss Star » (pour une boîte de bonbons Ricola) ou une médaille d'argent pour la « Boîte de l'année ». Le « Swiss Star » 2013 n'est pas revenu à une de nos boîtes, mais en revanche à nos tubes en plastique avec sécurité-enfants. En quelque sorte, l'innovation issue de la tradition.
Chaque boîte est toujours plus ou moins créée de la même façon. Les feuilles en métal sont estampillées, cintrées ou formées, montées, puis finalement emballées. Si l'estampage est plutôt long, les phases annexes n'impliquent pas de process mécaniques lourds. C'est pourquoi nos machines ont résisté pendant des années, voire des décennies.
Le mécanisme des convoyeurs et les cellules robotisées, fonctionnent toujours après plus de vingt ans et sont encore dans un état impeccable. Le carter répond encore aux spécifications. Les robots SCARA commençaient cependant à vieillir et à devenir obsolète. Les arrêts se sont répétés, les techniciens chargés de réparer passaient trop de temps à maintenir les vieux robots opérationnels. Le spécialiste de l'automatisation de Robofact a promis d'apporter son aide. Fabian Anderegg, Directeur de l'intégration système chez Robofact AG, Gossau : « Le système n'était pratiquement plus documenté. » Pendant toutes ces années, personne n'avait gardé un suivi des modifications. Du jamais vu pour les pratiques modernes d'entretien et de réparation ! Chez Robofact, un modèle CAO du système a été créé. Tout a été répertorié, les installations électriques, pneumatiques et mécaniques, pratiquement comme pour un nouveau système. Selon Fabian Anderegg : « En vue de cette réhabilitation, Hoffmann Retropack a reçu une documentation complète sur son usine. » Beat Lehnherr, Chef de service et maintenance Hoffmann Neopac, pense que l'objectif de réhabilitation a été atteint : « Nous avons à nouveau une parfaite connaissance du système. » Financièrement, ceci est plus important pour la maintenance, l'entretien et le développement plutôt que pour la production journalière.
Robofact devait avant tout répertorier toutes les fonctions spéciales au début du projet et préparer le modèle d'usine. La conception et la révision sur site se sont naturellement faites en collaboration étroite avec les techniciens en charge des réparations Hoffmann. Selon Fabian Anderegg : « Nous avons entièrement testé le logiciel sur place et simulé l'ensemble du process. » L'inventaire et le concept n'ont, de par leur qualité, pas demandé beaucoup de travail, selon l'ingénieur système. Il a simplement fallu charger le programme créé par Robofact dans le contrôleur système. La mise au point sur site a été réalisée conjointement. Elle a, grâce à une bonne préparation, également pris très peu de temps.
Avec l'installation d'une nouvelle commande, Robofact a aussi installé une nouvelle interface utilisateur. À la fin de la journée, Lehnherr parle de deux critères importants : « La nouvelle interface utilisateur est bien mieux présentée et la sélection du produit est plus facile pendant un changement de taille. » Les deux facteurs influent sur la productivité et la disponibilité du système. Les erreurs de l'opérateur sont pratiquement impossibles. Anderegg explique le process : « Toutes les recettes sont enregistrées dans la commande et peuvent être sélectionnées sur l'écran tactile. » L'interface utilisateur actuel est protégée par mot de passe à différents niveaux. Seules les touches nécessaires pour utiliser le système sont directement accessibles par l'opérateur. Compte tenu de la pratique, la simplification de la programmation et des saisies permet de limiter les erreurs et ainsi d'augmenter la disponibilité. Autrefois, lors des changements de format, il était nécessaire d'accéder au code du programme du robot et de saisir les paramètres individuels. Et en cas de problème, seul un témoin rouge signalait la panne. Aujourd'hui, les erreurs sont indiquées en texte clair. Le message « Cylinder xy cannot deploy » (Cylindre xy non déployé) raccourcit à lui seul le process de dépannage. De plus, toutes les surfaces ont la même conception, ce qui donne un meilleur aperçu.
Les anciens robots SCARA ont été remplacés par les robots avec bras articulé LR Mate 200iD. Le choix s'est orienté sur les robots à six axes FANUC en raison de leurs degrés de liberté supplémentaires. Le rayon d'action de 717 mm et la charge maximale de 7 kg, n'ont pas été des facteurs décisifs. Même si Lehnherr apprécie quand même ces deux points : « Il est toujours bon d'avoir plus de flexibilité. » Après tout, cela s'applique également aux routines d'emballage. Ce que tous les spécialistes de l'emballage savent : c'est que la dernière rangée est toujours la plus difficile. Certaines canettes ont des rebords évasés. Selon la conception, la dernière rangée ne rentre donc pas toujours parfaitement dans la boîte. C'est pourquoi le robot a besoin de mobilité. Il peut ainsi incliner la boîte pour placer les canettes. L'entreprise a pu ainsi améliorer les temps de cycle grâce au robot FANUC : « Il est si rapide qu'il peut facilement maintenir le rythme. »

En fonction de la taille des canettes et des unités d'emballage, le robot peut attraper entre six et neuf canettes. Puis, le LR Mate saisit toujours une rangée complète de canettes. Pendant le changement de format, la fixation correspondante est rééquipée à l'extérieur de la cellule. La fixation peut être changée en quelques étapes seulement.

La ligne 8 fonctionne déjà

La ligne 8 a récemment été révisée. Thun dispose de dix lignes de ce type. La configuration est plus ou moins identique. Au début de la ligne, les pièces individuelles d'une boîte sont estampillées, puis formées, montées et emballées. La ligne 8, gère par exemple, 80 passages par minute. Ce chiffre n'a pas nécessairement été amélioré par le nouveau robot. Les lois de la physique ne peuvent pas être déjouées par une simple modernisation. Selon Beat Lehnherr : « Avec le nouveau robot, la fiabilité s'est cependant largement améliorée. Et à la fin de la journée, cela a tout simplement augmenté les quantités. » Ici, le robot fonctionne au mieux à 60 % de sa vitesse maximale.
Il existe également une autre raison de maintenir la configuration du système intacte, comme l'explique Lehnherr : « L'ensemble de la production et du process est divisé de façon à pouvoir gérer les stations individuelles. » La complexité des lignes individuelles est une fonction de l'ensemble du process.
Au cours de la présentation du système, l'information suivante a été donnée : Veuillez porter des vêtements de protection ! Après tout, il s'agit ici d'emballages alimentaires. Et pour éviter tout malentendu, toutes les machines utilisent de l'huile ou de la graisse approuvé par la FDA. Un exemple classique, les boîtes 3 pièces, nom expliquant à lui seul la composition d'une boîte traditionnelle, le fond, le corps et le couvercle.

Produits FANUC utilisés