Les emballages alimentaires jouent un rôle essentiel dans la préservation de la qualité des produits, l'amélioration de la praticité et l'identification de la marque.
La pandémie de COVID a radicalement transformé le secteur de l'emballage alimentaire en créant une demande pour les emballages individuels, les équipements aseptiques et les produits adaptés au commerce électronique, entre autres. À mesure que les emballages ont gagné en complexité et que les consommateurs ont revu leurs exigences à la hausse, la nécessité d'adhérer à des procédures d'hygiène strictes pour garantir la salubrité alimentaire, de la production à la consommation en passant par la distribution, n'a cessé de croître.
Des règles plus strictes et un nettoyage plus poussé nuisent à la productivité
FDA aux États-Unis, EFSA dans l'Union européenne... chaque pays et région du monde est régi par un cadre de salubrité alimentaire. Avec le temps, les gouvernements ont durci ces réglementations pour répondre aux éclosions de maladie d'origine alimentaire. Ainsi, aux États-Unis, la loi sur la modernisation de la salubrité alimentaire (Food Safety Modernization Act) impose un ensemble complet de mesures préventives, d'inspections, de tests et d'interventions en cas de non-respect des règles et d'apparition de maladies.
Les menaces de rappels obligatoires, de rétention de produits et de suspension des licences d'exploitation représentent un risque considérable pour la rentabilité des opérations d'emballage alimentaire. Les fabricants doivent donc améliorer les procédures de nettoyage de leurs machines de transformation et d'emballage des aliments. Cependant, un nettoyage plus rigoureux peut également nuire à la rentabilité, car des lavages fréquents à haute pression et haute température peuvent entraîner d'importants temps d'arrêt et, dans certains cas, causer des dégâts coûteux.
Respecter les exigences en matière de salubrité alimentaire tout en maximisant l'efficacité globale des équipements
Pour aider les acteurs du secteur de la transformation et de l'emballage des aliments à rester compétitifs tout en garantissant la sécurité de l'approvisionnement alimentaire, les fabricants d'équipement d'origine (OEM) doivent revoir la conception de leurs machines tant au niveau de l'architecture que des composants, afin de simplifier leur nettoyage et de maximiser leur efficacité globale.
Par exemple, les moteurs des anciens modèles de machines doivent être protégés lors des opérations de lavage pour éviter tout dommage dû à l'infiltration d'eau. Leur nettoyage doit donc faire l'objet d'une procédure manuelle distincte, ce qui augmente le risque d'un entretien moins efficace. En outre, le temps nécessaire à l'installation de protections ou de housses peut pousser les équipes de nettoyage à prendre des raccourcis qui compromettent la salubrité du produit et la fiabilité de l'équipement.
Les solutions de nettoyage en place présentent des dispositifs de pulvérisation fixes ou dynamiques qui répandent des solutions de nettoyage dans l'ensemble de la machine avant de procéder au rinçage, le tout sans démontage. Les systèmes modulaires permettent quant à eux de diviser une ligne de production en modules facilement nettoyables sans qu'il soit nécessaire de reconfigurer l'équipement ou de débrancher et rebrancher des câbles.
Si ces deux architectures accélèrent le processus de nettoyage afin de minimiser les temps d'arrêt et de maximiser la productivité, aucune ne résout à elle seule le problème de la protection des moteurs contre les dommages causés par le lavage.
En effet, il faut soit retirer les protections pour nettoyer les moteurs à la main, soit trouver un moyen de les nettoyer sans les endommager. Dans tous les cas, il est essentiel d'opter pour des moteurs qui résistent à la corrosion et dont la peinture ne s'écaille pas, car ces éléments peuvent contaminer les aliments ou créer un environnement propice à la prolifération d'agents pathogènes.
Il est également important de choisir des moteurs qui fonctionnent avec les systèmes de commande couramment utilisés dans le secteur de la transformation et de l'emballage des produits alimentaires afin de simplifier la conception des machines et d'éviter toute dépendance envers un fournisseur en particulier.
Kollmorgen propose des moteurs conformes aux normes d'hygiène et résistants au lavage qui répondent à l'ensemble de ces critères. En voici certains exemples d'applications :
Doseurs à vis
Les doseurs à vis sont généralement utilisés pour emballer la farine, le sucre, le café, les mélanges pour boissons et d'autres poudres, granulés et particules secs. La possibilité de procéder à un nettoyage en place des lignes et des machines est un avantage non négligeable, notamment pour les conditionneurs de produits alimentaires qui souhaitent maximiser leur productivité en passant rapidement d'un produit à un autre.
Ces machines, dont la taille est très variable, tirent parti de la simplicité, de la légèreté et de la compacité des moteurs à entraînement direct, éliminant ainsi la nécessité d'un réducteur. Plusieurs des moteurs proposés par Kollmorgen répondent à ces critères. Ainsi, les servomoteurs en acier inoxydable de la série AKMH, conformes aux normes d'hygiène, sont disponibles en 19 tailles standard et s'accompagnent de nombreuses options de bobinage. Ces moteurs à couple élevé permettent non seulement un gain d'espace considérable, mais pèsent également 15 à 17 % de moins que les autres moteurs de leur catégorie, de quoi simplifier le montage et le placement des équipements.
Grâce aux moteurs AKMH, les constructeurs de machines peuvent répondre aux exigences des doseurs à vis de n'importe quelle taille. En effet, cette gamme de moteurs éprouvée et fiable qui incorpore des matériaux de qualité alimentaire présente une surface lisse et arrondie, sans recoins susceptibles de contribuer au développement d'agents pathogènes. Le boîtier IP69K est conçu pour résister aux lavages quotidiens à haute pression et haute température sans que l'utilisation de protections soit nécessaire.
Remplisseuses de bouteilles
Les machines qui remplissent, capsulent et étiquettent les bouteilles de boissons sont généralement très grandes. La vitesse de remplissage de chaque bouteille est limitée par la quantité et les propriétés du liquide puisque les bouteilles ne doivent pas être remplies trop rapidement. Parallèlement, les objectifs de production des fabricants de boissons sont souvent très ambitieux, de sorte que ces machines doivent être en mesure de gérer et de remplir un grand nombre de bouteilles simultanément.
Les erreurs de positionnement dans ces grandes machines multi-axes représentent un risque important de temps d'arrêt et de rebut coûteux. Les composants de transmission tels que les réducteurs doivent être extrêmement précis et présenter un jeu minimal. Ils doivent également être remplacés au fur et à mesure qu'ils s'usent et perdent en précision. La nécessité de nettoyer les composants de transmission ne fait qu'ajouter au risque d'usure dû à l'infiltration d'eau et de liquides de nettoyage.
Dans bien des cas, il est préférable d'éliminer les composants de transmission au profit d'un entraînement direct. Les servomoteurs AKMH en acier inoxydable sont le choix idéal, car ils offrent une précision extrême dans une large gamme d'options pour répondre aux exigences de taille, de couple et de vitesse de chaque axe. En plus d'être dotés d'une protection IP69K capable de résister aux lavages quotidiens, ces moteurs sont faits de matériaux de qualité alimentaire qui répondent aux normes d'hygiène.
Pour créer une machine plus simple à utiliser et à nettoyer, il est également possible d'opter pour des servocommandes décentralisées AKD-N. Ces variateurs compacts IP67 peuvent être fixés directement sur la machine, à proximité de chaque axe, afin de bénéficier d'un encombrement minimum et de réduire jusqu'à 80 % les besoins en câblage. Outre la suppression des câbles entre les moteurs et l'armoire de commande, les variateurs AKD-N permettent de faire passer les signaux de courant continu, de réseau, d'alimentation, d'E/S et de sécurité (STO) dans un seul et même câble hybride facile à nettoyer.
Balances automatiques
Les tranches de fromage, de viande et d'autres produits emballés sur un plateau ou un contenant en plastique doivent être minutieusement pesées. L'objectif est d'atteindre un poids net spécifié tout en limitant les pertes ou, dans le cas d'un emballage à poids variable, de garantir un poids et un prix exacts pour chaque emballage.
Si le moteur fait partie du système de balance, l'utilisation d'un moteur léger permet de minimiser le risque de nuire à la précision de la pesée. Il convient également d'utiliser des câbles relativement souples, car un câble plus rigide en mouvement peut provoquer une traînée inutile qui affecte la précision de la balance.
Il faut également tenir compte de la température du moteur, car un moteur chaud à proximité d'un produit périssable peut nuire à la salubrité et à la qualité des aliments. En outre, opter pour un moteur fonctionnant à des températures plus basses est synonyme de nettoyage plus rapide, puisqu'il n'est pas nécessaire d'attendre des heures que la machine refroidisse.
Légers, les servomoteurs AKMA sont idéals pour ces machines. En effet, ils offrent une densité de couple élevée dans un format compact. Leur revêtement lisse en aluminium anodisé durci garantit un nettoyage facile, tandis que leur protection IP69K, leur boîtier monobloc et leur conception ventilée assurent des performances fiables dans les environnements de lavage moyen et intensif.
Résolvons ensemble vos défis uniques
Ce ne sont là que quelques exemples d'applications des solutions de mouvement Kollmorgen qui ont fait une différence en matière de propreté, de fiabilité et de performance pour les machines du secteur de la transformation et de l'emballage des produits alimentaires. S'il en existe bien d'autres, il convient de noter qu'en plus de cette technologie, c'est grâce à la culture de collaboration de Kollmorgen que nous pouvons aider nos clients à résoudre leurs défis les plus exigeants en matière de mouvement et d'intégration.
Nos ingénieurs travaillent main dans la main avec les vôtres pour comprendre toutes les facettes de vos besoins en matière de mouvement et vous aider à concevoir la solution qu'il vous faut. Grâce à ce travail, nos équipes de conception et de fabrication globales sont en mesure de livrer des prototypes qui répondent à vos exigences en quelques semaines seulement, partout dans le monde.
Nos outils de conception en ligne autoguidés simplifient considérablement la sélection, le dimensionnement et la configuration des produits. Nous vous fournissons également l'assistance dont vous avez besoin, et ce à tout moment, que ce soit en ligne, par téléphone ou sur place.
Alors, allons-y. Contactez-nous pour planifier une consultation à votre convenance. Nous sommes toujours ravis d'entamer de nouveaux projets. Que vous souhaitiez moderniser un système existant ou créer un nouveau produit, nous vous aiderons à concevoir des machines exceptionnelles.