Étude de cas : Ligne de production de remplissage d'huile moteur et lubrifiante : Success Story SFXB

Dans cette étude de cas, une importante usine de fabrication de lubrifiants était confrontée à un défi de production urgent : la demande croissante d'huiles moteur mettait à rude épreuve sa ligne de remplissage obsolète, créant un goulot d'étranglement en termes de rendement et de régularité. Le remplissage manuel et les équipements semi-automatiques ne parvenaient pas à suivre le rythme des nouvelles commandes, et les variations de qualité augmentaient. Le client avait besoin d'une solution clé en main capable de traiter des bidons d'huile de 1 à 5 L à grande vitesse, avec une précision extrême et un minimum de main-d'œuvre. SFXB (XueBa) SFXB a mis en place une ligne de production de remplissage d'huile sur mesure, adaptée à ces besoins. Notre équipe a conçu une ligne intégrée de remplissage et de conditionnement d'huile moteur, de l'alimentation en bouteilles à la palettisation, afin d'automatiser l'ensemble du flux de travail et de répondre à des exigences techniques strictes. Dans des cas similaires de volumes importants, les systèmes SFXB ont considérablement augmenté la production : par exemple, un récent projet de ligne de blanchiment de 6 000 bph a permis de tripler le rendement grâce à l'automatisation complète. Pour ce projet de remplissage d'huile, SFXB a mis en œuvre la même expertise clé en main pour assurer un remplissage et un conditionnement homogènes et sans fuite d'huile moteur grâce à un automate Siemens et des composants certifiés CE.

Portée du projet et solution personnalisée

Les exigences clés du client étaient claires : un système automatisé de remplissage d'huile pour bidons d'huile en plastique de 1 L à 5 L, capable de traiter au moins 2 000 bouteilles par heure (BPH) avec une précision volumétrique de ± 11 TP3T, et utilisant des matériaux de qualité alimentaire. Toutes les pièces de contact devaient être en acier inoxydable ou en PVC et faciles à nettoyer, et les composants électriques et mécaniques devaient être certifiés CE pour garantir leur conformité aux normes de sécurité. Pour ce faire, SFXB a conçu une ligne de production modulaire comprenant les principaux composants suivants (chacun spécifié et intégré) : un redresseur/distributeur de bouteilles, une remplisseuse à piston servocommandée à 10 têtes, une capsuleuse servocommandée à deux têtes, une étiqueteuse enveloppante double face, une scelleuse à induction, une trieuse pondérale en ligne avec rejet, une formeuse de caisses automatique, une encaisseuse à chute, une scelleuse de rabats de caisses, un palettiseur robotisé ABB et une banderoleuse automatique. Chaque unité était construite sur un châssis en acier inoxydable 304 et le système de contrôle était basé sur un automate programmable Siemens et une IHM tactile. Cette ligne personnalisée serait installée clé en main par SFXB, avec des tests en usine et une mise en service sur site pour garantir qu'elle dépasse les objectifs d'efficacité et de qualité du client.

Alimentation au biberon et démêlage

La solution de SFXB comprenait un redresseur de bouteilles à grande vitesse pour automatiser l'alimentation des bidons d'huile vides sur le convoyeur. Une trémie d'alimentation vibrante oriente les bouteilles en PEHD et les achemine vers le convoyeur d'alimentation (la conception a été adaptée aux dimensions des bidons de 1 L et 5 L du client). Dans le cas de notre ligne d'eau de Javel, un redresseur similaire traitait des bouteilles de 300 à 1 000 ml à une cadence maximale de 150 bouteilles/min. Pour la ligne d'huile, le redresseur assure un flux continu vers la remplisseuse, éliminant ainsi le placement manuel. Le convoyeur d'alimentation espace et ralentit ensuite les bouteilles jusqu'à la station de remplissage. Cette automatisation en amont supprime le goulot d'étranglement lié au chargement manuel et assure une alimentation régulière de la remplisseuse.

Machine de remplissage d'huile à piston servo à 10 têtes

Le cœur de la ligne est un servomoteur à 10 têtes machine de remplissage à piston Personnalisée pour l'huile. Cette remplisseuse volumétrique multi-têtes a été conçue pour une gamme de 1 à 5 L avec une grande précision. Chacune de ses dix buses délivre une dose d'huile mesurée grâce à une pompe à piston servocommandée. Ses principales caractéristiques (conformément au document de projet) sont : une capacité de 1 à 5 L, une vitesse de remplissage allant jusqu'à 2 000 bouteilles/heure (pour les formats de 1 L et 5 L) et une précision de remplissage de ± 11 TP3T. Toutes les pièces en contact avec le liquide (buses, collecteur d'alimentation, etc.) sont en acier inoxydable 304 ou en PVC alimentaire, garantissant ainsi l'hygiène et la compatibilité chimique avec les lubrifiants. Un automate programmable Siemens local et une interface homme-machine tactile de 7 pouces (selon les besoins) contrôlent les opérations de remplissage. Le système comprend des commandes de hauteur et de débit réglables, permettant ainsi le remplissage de plusieurs modèles de bouteilles avec la même machine (le client a fourni huit échantillons de bouteilles différents). Des dispositifs de sécurité tels que des capteurs « sans bouteille, sans remplissage » et une boucle de recirculation d'huile filtrée ont été intégrés pour éviter les déversements et protéger les composants de la pompe. Cette configuration à 10 têtes a été testée en usine pour délivrer de manière fiable 2 000 bph avec une précision de ±1%. À titre de comparaison, les recommandations du secteur indiquent que les remplisseuses à servo-piston constituent la norme pour les huiles visqueuses et peuvent être configurées de 2 à 16 têtes. L'utilisation de servomoteurs et de pièces mécaniques de précision garantit des cycles de remplissage stables et reproductibles, ainsi qu'un changement de produit aisé.

Figure : Machine de remplissage d'huile à piston servo à 10 têtes

Tableau 1 : Principales caractéristiques de la machine de remplissage à chaud à piston à 10 têtes

Machine de capsulage servo à double tête

Après remplissage, les bouteilles sont acheminées vers une capsuleuse servocommandée à double tête. SFXB a fourni une capsuleuse linéaire à deux têtes, équipée de trémies vibrantes pour chaque type de bouchon. L'unité repose sur un châssis en acier inoxydable 304 poli avec des guides en aluminium anodisé. Deux broches de capsulage servocommandées suivent l'avancement des bouteilles : chacune positionne un bouchon sur le goulot grâce à un contrôle de couple programmable. La machine prend en charge les deux tailles de bouchons du client (en changeant les têtes de préhension si nécessaire) et gère un débit de 2 000 bph sans goulot d'étranglement. Parmi les points forts techniques de la fiche technique, on peut citer un servomoteur de 400 W sur chaque tête et une cadence de capsulage pouvant atteindre 2 000 bouteilles/heure. Le réglage du couple est réglable via l'IHM Siemens, garantissant un serrage parfait des bouchons sans arracher les filetages. Par exemple, le cahier des charges du projet mentionne « 2 000 bouteilles/heure » et un contrôle de couple robuste pour éviter tout serrage excessif. Tous les moteurs et réducteurs ont été certifiés CE. En utilisant une capsuleuse servo, le client a obtenu un couple de fermeture précis et constant sur chaque bidon d'huile, éliminant ainsi les rejets de bouchons lâches courants sur les machines plus anciennes.

Figure : Machine de capsulage servo à double tête

Étiqueteuse double face

Ensuite, la ligne applique des étiquettes avec un enveloppement étiqueteuse double faceCette étiqueteuse automatique distribue des étiquettes autocollantes sur les faces avant et arrière de chaque bouteille d'huile lors de son passage sur un convoyeur. Elle fonctionne en synchronisation avec la ligne de production à une cadence d'environ 2 000 bph. Le servomoteur et les capteurs photoélectriques de l'étiqueteuse garantissent une application des étiquettes avec une précision de ± 1 mm. Les axes des rouleaux d'étiquettes acceptent les rouleaux de grande taille (jusqu'à 300 mm de diamètre), minimisant ainsi les temps d'arrêt entre les changements. Le système est entièrement contrôlé par PLC, avec un contrôle électronique de la tension du dérouleur pour une application sans plis. Toutes les chaînes et guides du convoyeur d'étiquettes sont en acier inoxydable, conformes aux normes d'hygiène. Concrètement, cette étiqueteuse double face produit des étiquettes nettes et droites à grande vitesse – un avantage clé sur les lignes de remplissage d'huile, où les informations sur la marque et le produit doivent résister aux environnements huileux. (Notre exemple de ligne de blanchiment utilisait également une étiqueteuse servocommandée à 6 000 bph avec une précision de ± 1 mm ; ici, le concept est le même, à l'échelle de 2 000 bph.)

Figure : Étiqueteuse double face

Machine à sceller par induction pour papier d'aluminium

Pour garantir un emballage étanche, chaque bouteille bouchée passe ensuite sous un système de contrôle en ligne. scelleuse à inductionUn film d'aluminium (appliqué sur les bouchons avant remplissage) est collé au goulot de la bouteille par une bobine d'induction. La fiche technique indique que cette unité est conçue pour 2 000 bph avec une tête de bobine plate. Concrètement, la machine à induction effectue un balayage à la même vitesse que le remplissage, créant ainsi un joint hermétique sur chaque pot d'huile. La spécification prévoit une station de scellage refroidie par air de 3 kW, suffisamment puissante pour des scellages rapides et étanches. Ce joint (avec rejet automatique de tout contenant non scellé) garantit la sécurité et une durée de conservation prolongée des lubrifiants. Il élimine également la nécessité de vérifier l'étanchéité des bidons après conditionnement.

Figure : Scelleuse par induction pour papier d'aluminium

Trieuse pondérale et rejet en ligne

Pour vérifier la régularité du remplissage et éliminer les bouteilles trop ou trop peu, SFXB a intégré une trieuse pondérale en ligne immédiatement après le scellage. Chaque bouteille est pesée à pleine vitesse et comparée au poids net prédéfini. La fiche technique indique une capacité de 2 000 bph avec une précision de ± 2 g. Les bouteilles hors tolérance sont automatiquement déviées vers une poubelle par un poussoir pneumatique (air de 0,6 à 0,8 MPa). La logique de l'automate programmable de la trieuse pondérale déclenche des alarmes en cas de dérive et enregistre les statistiques sur l'IHM. Grâce à cet appareil, le client bénéficie d'un suivi du poids de remplissage 100%. Seules les bouteilles parfaitement pesées sont traitées, garantissant ainsi la régularité du produit. Le pesage en ligne réduit également considérablement les pertes (surremplissage) et les réclamations des clients concernant les bidons d'huile vides ou à moitié pleins.

Formeuse de caisses et emballeuse de cartons

Les bouteilles remplies et étiquetées entrent ensuite dans la section d'encartonnage. Tout d'abord, une formeuse de caisses automatique forme des cartons ondulés à une cadence de 8 à 12 caisses par minute. Les cartons ainsi formés sont transportés verticalement sous la ligne d'embouteillage. Après accumulation, une encaisseuse à chute (auto-encaisseuse verticale) charge les bouteilles dans les caisses par gravité. Selon les spécifications, cette encaisseuse fonctionne à environ 2 000 bouteilles/heure, ce qui correspond à la cadence en amont. Elle utilise un châssis en acier inoxydable 304 et un automate programmable. À l'intérieur, des guides et un guide vibrant alignent les bouteilles pour qu'elles tombent parfaitement dans les cartons selon un schéma prédéfini. Une fois les bouteilles en place, la caisse remplie passe à la station suivante. mise en carton automatisée Élimine le conditionnement manuel et assure un remplissage régulier. Comme l'emballeuse par chute laisse simplement tomber les bouteilles, elle peut traiter les conteneurs d'huile lourds sans blocage mécanique.

Figure : Ouvre-carton	Figure : Remplisseuse de cartons

Scelleuse de rabats de caisses, palettiseur et emballeuse

En fin de ligne, les caisses sont scellées et préparées pour l'expédition. Une soudeuse plie les rabats supérieurs et applique le ruban adhésif. La machine traite des cartons jusqu'à 600 × 500 × 500 mm et fonctionne à une vitesse de convoyage pouvant atteindre 20 m/min. Nous avons utilisé une soudeuse à courroie latérale ou à rouleaux (selon la taille de la boîte), dont les têtes de banderolage sont réglées pour utiliser du ruban adhésif de 48 mm ou 60 mm. Après le scellage, une station de palettisation robotisée (ABB IRB 6700, 6 axes) prélève les caisses et les empile sur des palettes. Ce robot peut manipuler des caisses jusqu'à 60 kg et les empiler jusqu'à 1,9 m de hauteur. Il suit des schémas préprogrammés pour un empilage stable des couches. Enfin, une banderoleuse enveloppe chaque palette. Il s'agit d'une banderoleuse à plateau tournant, conçue pour des palettes jusqu'à 1 300 × 1 200 mm, avec un élévateur pour des hauteurs d'emballage allant jusqu'à 1 900 mm. Elle peut emballer 40 à 50 palettes par heure. Ces modules de fin de ligne complètent la solution clé en main : des canettes pleines aux palettes cartonnées, le processus est entièrement automatisé.

Figure :Figure :Scelleuse de cartons	Figure : Palettiseur	Figure : Machine d'emballage

Technologies clés et conformité

L'ensemble du système est construit selon les meilleures pratiques d'automatisation industrielle. Tous les mouvements et la logique sont gérés par des contrôleurs Siemens : un automate programmable industriel (API) Siemens et une interface homme-machine tactile 7 pouces sur la remplisseuse et l'alimentation, ainsi que des servomoteurs et variateurs Siemens sur la capsuleuse et les convoyeurs. Cela garantit une fiabilité à toute épreuve et une intégration aisée au réseau de l'usine. Les composants critiques de sécurité et de qualité sont certifiés CE, selon les exigences. Des actionneurs pneumatiques AIRTAC (Taïwan) et des capteurs de haute qualité (cellules photoélectriques Leuze, le cas échéant) garantissent la répétabilité. L'utilisation d'acier inoxydable 304/316 et d'alliage d'aluminium pour les bâtis de la machine et les pièces de contact assure durabilité et facilité de nettoyage. Par exemple, la fiche technique spécifie des bâtis en acier inoxydable 304 sur la remplisseuse, la capsuleuse, l'étiqueteuse et les conditionneuses, ainsi que des joints en PTFE sur les vannes pour la compatibilité avec l'huile. En combinant ces composants haut de gamme, SFXB a fourni un système automatisé de remplissage d'huile conforme aux normes internationales CE/UE de sécurité des machines et conçu pour une qualité de production industrielle 24h/24 et 7j/7.

Flux de processus et aperçu visuel

Le flux de production est continu et synchronisé (exemples vidéo ci-dessous). Les bidons d'huile vides entrent sur le convoyeur (manuellement ou non) et sont remplis dans la machine à 10 têtes. Chaque bouteille est ensuite acheminée vers la capsuleuse à double tête (image ci-dessous) pour un bouchage à vis servocommandé, suivi d'un étiquetage recto verso sur l'étiqueteuse enveloppante. Après le bouchage et l'étiquetage, les bouteilles passent sous la soudeuse par induction puis sur la trieuse pondérale. Les contenants s'accumulent jusqu'à former une couche. Les caisses sont formées et remplies automatiquement par gravité par l'encaisseuse, puis scellées avec du ruban adhésif. Enfin, les caisses atteignent le robot de palettisation et sont emballées. Tout au long de la ligne, les vitesses sont équilibrées afin d'éviter tout goulot d'étranglement ; par exemple, la remplisseuse de 2 000 bph alimente directement la capsuleuse-étiqueteuse de 2 000 bph. Les commandes Siemens intégrées détectent tout ralentissement à un poste (par exemple, rupture de stock ou léger bourrage) et arrêtent les machines en amont pour éviter tout débordement. Ce récit visuel du processus de remplissage d'huile illustre comment chaque composant se connecte au suivant pour créer une ligne transparente et à grande vitesse.

Ligne de production de remplissage d'huile moteur et lubrifiante

Avantages et résultats

Le nouveau système automatisé a apporté des avantages immédiats et mesurables. La vitesse de production a atteint l'objectif de 2 000 bph avec une marge, doublant ainsi le rendement effectif de la ligne par rapport à l'ancienne ligne semi-automatique. Les opérateurs ne sont plus bloqués lors des quarts d'embouteillage ; la ligne fonctionne en continu 24 h/24 et 7 j/7. La précision et la régularité du remplissage ont également été considérablement améliorées. Les pistons volumétriques atteignent une précision de remplissage de ± 11 TP3T, et la trieuse pondérale en ligne rejette toute bouteille dépassant la tolérance de poids stricte. Par conséquent, les pertes de produit sont considérablement réduites. Dans un cas similaire de SFXB, une ligne automatisée a atteint une précision de ± 0,51 TP3T et une protection anti-remplissage à 6 000 bph ; cette ligne d'huile offre des résultats tout aussi constants à sa vitesse nominale. L'efficacité de la main-d'œuvre constitue un autre gain majeur : la ligne ne nécessite que quelques opérateurs pour la supervision, contre de nombreux ouvriers sur l'ancienne ligne. De simples modifications de recette par automate programmable (via l'IHM Siemens) permettent des changements de format en quelques minutes. Le client indique qu'une seule personne peut désormais gérer des tâches qui nécessitaient auparavant une équipe entière. La qualité et la sécurité sont également améliorées : chaque bouteille est scellée et pesée, ce qui évite toute bouteille malformée arrivant chez le client. Grâce à des variateurs certifiés CE et à une protection intégrale, l'équipement a passé avec succès tous les audits de sécurité électrique et mécanique. Comparé au processus manuel, le client a quasiment éliminé les risques de déversements et de fuites. En résumé, la production est plus constante, la disponibilité a augmenté (aucune corrosion ni défaillance mécanique n'ont été signalées lors du rodage initial) et la maintenance est considérablement réduite. Ces gains – rapidité, précision, régularité et réduction de la main-d'œuvre – constituent l'avantage stratégique de l'approche clé en main de SFXB.

« Ce système fonctionne parfaitement et est facile à nettoyer. Nous n'avons plus à nous soucier des remplissages irréguliers ni des temps d'arrêt : il est conçu spécialement pour l'huile moteur », a commenté un responsable de production après le démarrage. « Le rendement est en hausse et, grâce à un meilleur contrôle qualité, nous économisons de l'huile et de la main-d'œuvre. » Ces retours témoignent de la réussite du projet.

Avantage stratégique

En choisissant SFXB (XueBa), le client a acquis un avantage concurrentiel considérable dans la production d'huile moteur. La ligne intégrée est optimisée pour les lubrifiants : aucune remplisseuse ou étiqueteuse standard ne pouvait répondre d'emblée aux exigences de précision et d'hygiène. Au contraire, la solution sur mesure garantit une parfaite intégration de toutes les technologies, de l'automate Siemens au robot ABB. Les distributeurs internationaux et les utilisateurs finaux bénéficient d'un tel niveau d'automatisation et de précision, rare sur les lignes de conditionnement standard. La logique de contrôle sophistiquée et les contrôles qualité réduisent considérablement les déchets et les reprises, améliorant ainsi les marges. De plus, la conception modulaire de la ligne permet au client de la moderniser ou de l'agrandir (par exemple, en ajoutant des têtes de remplissage ou de nouveaux formats de bouteilles) avec un minimum d'ingénierie supplémentaire. Dans un marché en constante évolution, un système de remplissage d'huile flexible et évolutif comme celui-ci permet à l'usine d'augmenter rapidement sa production et de conquérir de nouveaux marchés. Dans l'ensemble, le projet montre comment l'expertise approfondie du domaine et le service clé en main de SFXB se traduisent par un retour sur investissement réel : une vitesse plus élevée, une traçabilité complète et des résultats fiables qui s'alignent sur les normes EEAT (Expertise, Expérience, Autorité, Fiabilité) de Google pour l'excellence industrielle.

Points clés à retenir : La coutume de SFXB conduite de remplissage d'huile moteur a résolu le défi du client en combinant un remplissage rapide et précis (remplisseuse à piston à 10 têtes à 2 000 bph avec une précision de ±1%), un bouchage et un étiquetage fiables, et une gestion automatisée des caisses. Cette solution tout-en-un, utilisant des commandes Siemens et des composants certifiés CE, a permis d'augmenter considérablement le rendement, d'obtenir une homogénéité optimale et de réduire les coûts de main-d'œuvre. Cette étude de cas démontre l'efficacité de l'automatisation stratégique pour une huile de haute qualité. équipement de remplissage peut transformer une usine traditionnelle en une centrale de production hautement efficace.

Foire aux questions (FAQ) sur la ligne de production de remplissage d'huile lubrifiante