Master Production, une entreprise slovène de construction de machines, à la fois de niche et résolument innovante, s’appuie sur les solutions et l’expertise de SMC pour accroître encore davantage l’efficacité énergétique de ses clients dans des secteurs tels que l’agroalimentaire et la pharmacie.
Avec l’aide de SMC, des modifications apportées à une encartonneuse destinée à un fabricant de nutricosmétiques permettent désormais un fonctionnement à plus basse pression, réduisant ainsi les coûts d’exploitation de 27 % par an.
Dans le cadre d’une solution complète couvrant les processus de conditionnement primaire, secondaire et tertiaire, Master Production a également fait appel à SMC pour une nouvelle solution de soufflage à l’azote, où l’adoption d’une technologie de régulation de débit permet de minimiser les coûts.
Avec la hausse des prix de l’électricité et les usines du secteur des procédés cherchant à réduire leurs coûts d’exploitation, le besoin d’efficacité énergétique n’a jamais été aussi crucial.
Pour Master Production, qui fait de la différenciation industrielle une fierté, aller plus loin est une priorité absolue.
Depuis son site d’Ajdovščina, ce constructeur de machines tourné vers l’avenir allie simplicité, efficacité et innovation dans ses solutions.
Cette entreprise familiale est spécialisée dans la conception et la fabrication de machines automatiques de palettisation et de dépalettisation, de machines d’emballage ainsi que de machines d’encartonnage horizontales et verticales, pour n’en citer que quelques-unes.
Machine d’encartonnage horizontale Master Production
Pour aller plus loin dans l’efficacité énergétique, Master Production a fait appel à l’expertise de son partenaire d’automatisation historique, SMC.
« Un projet impliquant une machine d’encartonnage horizontale pour un fabricant de nutricosmétiques nous a offert l’occasion idéale d’évaluer les gains possibles, » explique Matej Puc, directeur technique de Master Production. « Notre priorité absolue était de réduire la pression de fonctionnement du processus d’emballage secondaire de la machine. »
Redéfinir les standards
Le processus consiste à emballer des bouteilles remplies de liquide dans des boîtes ou cartons à un rythme de 10 000 unités par heure (soit environ 700 cartons par heure). Bien que la réduction de la pression de fonctionnement soit l’objectif principal, aucun compromis sur la productivité ou la sécurité n’était envisageable.
Des spécialistes de SMC, experts en efficacité énergétique de l’air comprimé, se sont rendus chez Master Production à l’été 2024 pour discuter de la meilleure approche à adopter.
Nous avons commencé par analyser la machine et son fonctionnement, en examinant en détail chaque étape du processus afin d’évaluer jusqu’à quel point il serait possible de réduire la pression de fonctionnement », explique Jan Matko, spécialiste en efficacité énergétique chez SMC Slovénie.
Une grande partie du processus d’encartonnage repose sur des composants pneumatiques, avec environ 30 actionneurs par machine, comprenant un mélange de vérins guidés, qui protègent contre les dommages dus aux forces latérales, et de vérins à simple tige pour les tâches nécessitant une faible force, comme le pliage des boîtes.
Matej Puc ajoute : « Grâce à leur processus d’analyse approfondi et à leurs modèles de calcul éprouvés, SMC a conclu qu’il était possible de prévoir des vérins plus petits dans de nombreux cas. Même en conservant un facteur de sécurité, nous avons pu réduire la taille des vérins d’environ 20 %. »
Les vérins compacts SMC nécessitent moins d’air et assurent la même fonction efficacement à une pression de service plus faible. Les utilisateurs finaux peuvent ainsi abaisser la pression du système de leur compresseur, réduisant leurs coûts d’exploitation.
Vérin compact guidé SMC – Série MGP
SMC a également recommandé de nouveaux actionneurs rotatifs pour les processus d’emballage secondaire, tels que l’orientation des bouteilles.
Là encore, grâce au savoir-faire et à l’expérience de SMC, l’équipe a pu proposer l’adoption d’actionneurs rotatifs plus compacts dans de nombreux cas.
Parmi les principaux produits SMC ayant contribué à faciliter la transition vers une pression de fonctionnement plus basse figurait la série CQ2, un vérin compact et peu encombrant offrant la possibilité de monter des capteurs automatiques sur une ou plusieurs de ses quatre faces.
SMC a également fourni des vérins compacts guidés de la série MGP ainsi que des actionneurs rotatifs à palette de la série CRB2.
Les composants supplémentaires comprenaient notamment des vérins ISO à tige et à double effet, des vérins à pion, des unités de préparation d’air, des ventouses, des raccords, et bien d’autres encore.
Ventouses SMC résistantes à l’abrasion pour la manipulation de carton ondulé – Série ZP3C
Mise à l’épreuve
Pour évaluer les résultats, les équipes de SMC et de Master Production ont réalisé des essais sur la machine d’encartonnage horizontale modifiée, directement dans l’usine de l’utilisateur final.
Les tests ont d’abord été effectués à la pression standard de 6 bars, puis à 4,5 bars. Les résultats se sont révélés tout simplement impressionnants.
L’équipe d’experts de SMC a pu extrapoler les données recueillies afin de simuler un fonctionnement de la machine 24 heures sur 24 pendant 286 jours ouvrables par an.
À une pression de 6 bars, les tests ont montré que la machine d’encartonnage consommait 13,2 m³ d’air comprimé par heure, soit 90 605 m³ par an.
En revanche, à 4,5 bars, la machine ne consommait plus que 9,6 m³ d’air comprimé par heure, soit 65 894 m³ par an. Cette réduction de la pression de fonctionnement permet donc de diminuer la consommation d’air comprimé du client de Master Production de 24 711 m³ par an.
Pour donner un ordre d’idée en termes financiers (sur la base des tarifs actuellement en vigueur en Slovénie), la consommation de 90 605 m³ d’air comprimé à 6 bars pendant un an représente un coût de 3 624 € (pour l’air comprimé uniquement). En faisant fonctionner la machine à 4,5 bars, la consommation annuelle tombe à 65 894 m³, pour un coût de 2 636 €, soit une économie significative de 27 %.
Et cela ne concerne qu’une seule machine — imaginez les économies potentielles dans un atelier de production entier où toutes les machines fonctionneraient à une pression de service plus basse.
Les essais réalisés chez le client de Master Production ont également mis en évidence une réduction de 27 % de l’empreinte carbone. En abaissant la pression de fonctionnement de la machine de 6 bars à 4,5 bars, l’utilisateur final peut espérer réduire ses émissions de CO₂ de 5 309 kg-CO₂e à 3 861 kg-CO₂e — un facteur important à l’ère des nouvelles normes européennes de reporting en matière de durabilité (ESRS).
Éliminer l’inefficacité
SMC a également démontré ses capacités de fournisseur unique de solutions d’automatisation en répondant aux besoins de Master Production pour une nouvelle application de soufflage, cette fois destinée au processus d’emballage primaire impliquant le transfert du produit en poudre dans des bouteilles.
Comme les nutricosmétiques sont des compléments alimentaires oraux, ce processus doit s’effectuer dans une atmosphère inerte, en utilisant de l’azote comme gaz ambiant.
Le barbotage en gaz inerte a pour effet de déplacer l’oxygène et le CO₂, un point particulièrement crucial pour la préservation des produits périssables, tels que les denrées alimentaires et les produits pharmaceutiques.
« Nous savions que SMC aurait une solution pour nous aider à réduire la consommation d’azote et réaliser des économies, » déclare Matej Puc.
La solution s’est présentée sous la forme d’un régulateur de débit SMC permettant de contrôler le soufflage d’azote.
Grâce à ce régulateur, l’utilisateur final peut démarrer, ajuster et arrêter le flux d’azote selon les besoins.
« SMC a fourni une solution complète, comprenant une vanne 2/2 d’ouverture/fermeture, des buses et des tuyaux adaptés à notre application d’emballage primaire. »
Vanne 2 voies compatible avec le soufflage à l’azote SMC – Série HF1B-JSX
David Matoh, de SMC Slovénie, ajoute :
« La régulation du débit présente un avantage majeur, car elle évite la solution couramment utilisée dans l’industrie consistant à souffler de l’azote en continu, une pratique à la fois gaspilleuse et coûteuse. Cela s’avère encore plus onéreux dans les applications liées à l’agroalimentaire et à la pharmacie, qui exigent l’utilisation d’azote de haute pureté. »
Comparé à un système de soufflage continu, SMC estime que sa solution à débit régulé permet d’économiser au moins 50 % de la consommation d’azote, voire davantage.
Régulateur de débit SMC – Série PFCA
Réduire la consommation d’air comprimé et d’azote est bénéfique non seulement pour l’utilisateur final et pour l’environnement, mais aussi pour le constructeur de machines.
Master Production peut s’appuyer sur ces arguments pour renforcer son avantage concurrentiel et soutenir sa croissance ainsi que sa part de marché.
« SMC est un fournisseur qui a été à nos côtés dès le tout début de notre aventure », déclare Matej Puc, directeur technique de Master Production.
« SMC et son équipe sont de véritables solutionneurs de problèmes, sûrs d’eux dans leurs recommandations et toujours fiables en termes de livraisons. Nous avons toujours considéré notre collaboration avec SMC comme un partenariat à long terme. »
M. Matej Puc, directeur technique de Master Production, présentant la machine d’encartonnage horizontale
Avec ce projet, Master Production démontre son statut d’acteur innovant du marché et de précurseur dans l’adoption de technologies favorisant la transition vers des pressions de fonctionnement plus basses. Fort du succès rencontré avec la machine d’encartonnage, l’entreprise envisage désormais d’étendre cette initiative à ses futures conceptions de machines.
