HDG Verpackungsmaschinen GmbH : à grande vitesse vers l’économie circulaire

Entretien: Peter Trechow

Cycles de vie des matériaux au lieu de déchets d'emballage – pourquoi est-ce plus facile à dire qu'à faire ?

Marcus Behrens : Pour réduire la quantité de déchets d'emballage, il est urgent que de nombreux acteurs travaillent en étroite collaboration, tout au long de la chaîne logistique et de recyclage. Bien qu'il soit important que les matériaux d'emballage et leurs composants bruts répondent aux exigences des entreprises qui ont des besoins spécifiques en matière d'emballage pour leurs produits, les matériaux doivent également être compatibles sur le plan fonctionnel avec nos machines d'emballage. Ainsi, il y a de grandes attentes à satisfaire en termes de coût, de temps de cycle, ainsi que de fonction et de qualité de l'emballage. Plus loin dans la chaîne, il faut compter sur les utilisateurs pour éliminer les emballages de manière responsable afin que les entreprises de recyclage puissent les réintroduire dans le cycle. En approfondissant ce sujet, d'autres défis apparaissent. Par exemple, des décennies de développement ont été consacrées aux produits d'emballage modernes. Ils sont devenus plus fins, plus résistants aux déchirures, plus efficaces et comportent plusieurs couches barrière contre les graisses, l'oxygène, l'humidité ou les rayons UV pour protéger les marchandises. Ces produits sophistiqués sont désormais remplacés par des mono-matériaux, qui peuvent être difficiles à traiter et sont souvent plus coûteux.  Lors de la spécification de matériaux sandwich qui offrent un choix de couches, des compromis peuvent être faits entre la fonction et le coût. Cette option n'est pas disponible avec les mono-matériaux, où la constance de la qualité peut varier d'un fabricant à l'autre, au sein des lots ou même des rouleaux.

Sebastian Cruz Euceda : Cela pourrait entraîner des produits défectueux et des pressions de coûts supplémentaires. Par conséquent, nous devons adapter la technologie d'entraînement au matériau et, en même temps, planifier des tolérances pour les fluctuations de qualité afin d'assurer des processus stables même à pleine vitesse. Ce n'est qu'un défi. Le papier se comporte différemment du plastique ; le matériau sandwich est différent du mono-matériau. Pour développer des solutions prêtes pour le marché, toutes les parties impliquées devraient idéalement avoir une compréhension commune des défis respectifs, afin d'atteindre collectivement une augmentation globale de l'efficacité des machines.

Dans un projet récent, vous avez remplacé les emballages en plastique par des emballages en papier – comment faites-vous pour combler le fossé entre le changement de matériau et la mise en place d'une solution prête pour la production en série ?

Marcus Behrens : Dans notre cas, l'ensemble du processus de développement nous a pris une période de quatre ans. Nous avons remplacé les sachets tubulaires en plastique transparent pour les kits par des sachets en papier. Comme le papier est opaque, une étiquette était nécessaire pour indiquer les pièces incluses. Pour faciliter la prise en main, nous avons développé un sachet à fond plat. Dans le processus, les sachets en papier se comportent de façon très différente des sachets en plastique d'origine. Le papier est plus susceptible de se déchirer et ne doit en aucun cas être plié. Ces caractéristiques nécessitent un contrôle de processus souple et, selon les exigences du client, n'autorisent qu'un maximum de 15 défauts par million de sachets. Pour aggraver les choses, il n'y avait qu'un espace limité dans l'usine pour notre machine.

Quel rôle Rockwell Automation a-t-il joué et quand leur assistance a-t-elle été requise ?

Cruz Euceda : Nous avons commencé à travailler ensemble il y a deux ans et, depuis, nous avons soutenu HDG de trois manières. Sur le plan technique, il s'agissait initialement d'optimiser la technologie d'entraînement et la manutention automatisée en termes de vitesses de cycle élevées et d'exigences de qualité : pas de plis, de marques de bavure ou de déchirures. Nous avons également apporté notre soutien en matière de durabilité, notamment en mettant en évidence la consommation d'énergie basée sur les données, afin de déterminer comment la réduire. Et enfin, il s'agissait de la chaîne logistique. En raison de la pandémie et de la pénurie mondiale de puces, il était difficile de fournir tous les composants dans les délais. C'est là que notre partenariat avec notre distributeur S&D a fait ses preuves, nous permettant de constituer un entrepôt pour ce projet.

La transition vers l'économie circulaire nécessiterait des machines capables de traiter différents matériaux avec et sans fonction barrière. Est-ce même possible ?

Marcus Behrens : Dans une certaine mesure. Dans le cadre du projet, nous avons développé un joint de soudure à chaud avec adhésif polymère et un joint papier mécanique en attente de brevet, dont la résistance à la traction peut rivaliser avec les joints en plastique. Les solutions purement à base de papier sont particulièrement intéressantes pour l'emballage secondaire – produits emballés individuellement pour l'emballage extérieur. Cependant, notre procédé peut également être utilisé avec un mono-matériau plastique. Mais il y a des limites en termes de flexibilité. On traitera difficilement des films haute technologie ultra-fins et des toiles en papier sur une seule machine. Et aujourd'hui, nous traitons des matériaux qui s'étirent de 20 à 30 mm sous l'influence de la chaleur. Leur traitement nécessite des capteurs sophistiqués, des actionneurs et des contrôles de qualité par caméra. 

Quelle est l'opinion des ingénieurs en automatisation sur les matériaux flexibles et de tels concepts de machines ?

Cruz Euceda : Je pense au cycle de vie habituel de 15–20 ans des machines d'emballage. Il n'est toujours pas clair quels matériaux s'imposeront – et comment ils continueront à se développer. De plus, en raison de l'augmentation de la demande de produits et d'emballages personnalisés, le processus d'emballage devient encore plus complexe. Pour cette seule raison, il existe une demande de solutions de transport intelligentes et flexibles au sein de la machine, afin de permettre des changements rapides et donc des innovations durables dans le processus de production. 

L'esprit de communication et de coopération visé est-il déjà perceptible dans votre pratique ?

Marcus Behrens : Nous communiquons étroitement avec les fabricants de films, de papier et les fournisseurs de matières premières qu'ils utilisent. Et les fabricants de marques nous impliquent souvent dès les premières étapes de leurs projets. Lorsque les différents acteurs se réunissent, des discussions controversées peuvent surgir. Mais c'est exactement ce qui nous fait avancer. Cela nous sensibilise au nombre d'aspects à prendre en compte pour créer une solution globale durable et nous incite à élargir notre champ d'action et à réfléchir aux défis auxquels d'autres acteurs pourraient être confrontés. 

Cruz Euceda : Le défi est trop grand pour être relevé seul. Il s'agit de rassembler le savoir-faire de toutes les parties prenantes. En tant que spécialistes de l'automatisation, nous constatons des bonnes pratiques transférables dans de nombreux secteurs. L'importance de la transparence a également augmenté. Il est vital de comprendre où se trouvent les points communs en termes d'exigences clients, par exemple dans le secteur alimentaire, et comment répondre au mieux à ce besoin.

Le plan d'action de l'UE en faveur de l'économie circulaire prévoit que 70 % de tous les emballages soient recyclés d'ici 2030. Cet objectif est-il déjà reflété sur le marché ?

Marcus Behrens : Oui. Certaines multinationales veulent atteindre cet objectif en 2025 et convertissent déjà leurs processus à toute vitesse. Cela ouvre la voie à des fournisseurs plus petits. Presque toutes les demandes que nous recevons d'Europe portent sur la recyclabilité. Les conversions d'usines existantes que nous modernisons pour le traitement de matériaux durables sont également très demandées.

Quelle est l'importance de Rockwell Automation dans la transformation du marché de l'emballage ?

Cruz Euceda : Il s'agit d'un marché au fort potentiel, car la question du développement durable continue de gagner en importance et aura donc une énorme influence sur l'ensemble du marché de l'emballage. Afin de traiter industriellement les nouveaux matériaux, souvent pas encore totalement développés, des processus basés sur les données et surveillés en termes de qualité sont nécessaires, avec tout ce que cela implique, des capteurs et actionneurs aux systèmes de contrôle, ou à la cybersécurité. Ce sont des sujets que nous maîtrisons et sur lesquels nous sommes heureux d'apporter notre expertise technique et industrielle à nos clients.