Quatre manières dont les industriels de l’emballage utilisent l’IIoT pour résoudre leurs plus grands défis

Les industriels du papier et de l’emballage continuent de faire face à des situations inédites sur un marché concurrentiel en constante évolution. Les solutions numériques, notamment une Plateforme d’Industrial Internet of Things (IIoT), peuvent permettre aux entreprises de papier et d’emballage de résoudre leurs plus grands défis. 

Dans une industrie où des milliers de variables interviennent dans un seul processus, les industriels de l’emballage doivent trouver des moyens d’améliorer leurs résultats. Consacrer des heures à la recherche de nouvelles optimisations, passer au peigne fin un marché de fournisseurs très actif ou s’en remettre à des décisions prises au pied levé n’est pas la voie idéale pour sortir du lot.

Ci-dessous, nous avons identifié comment l’IIoT permet aux industriels de l’emballage de relever quatre défis communs, pour rester compétitifs et réussir durablement sur ce marché agressif. 

Réduire les arrêts non planifiés

Les arrêts non planifiés coûtent cher aux industriels du papier et de l’emballage. En fonction du débit massique de votre entreprise, chaque minute d’arrêt de production peut vous coûter des milliers d’euros.

Les arrêts non planifiés sont particulièrement pénibles, car ils ont un impact négatif sur le chiffre d’affaires et sur les coûts. En plus de perdre de l’argent parce que les lignes cessent de fonctionner, vous devez également prendre en compte les coûts de remplacement imprévus de l’équipement, ainsi que la personne qui doit tout laisser tomber pour le réparer. Il y a aussi la possibilité bien réelle que plus d’une pièce d’équipement soit endommagée. Par exemple, si une pompe tombe en panne, il se peut que vous fassiez sauter une vanne de la caisse de tête. 

Le remplacement des équipements est déjà coûteux, mais il peut aussi provoquer une détérioration des produits : un autre coup dur pour vos résultats. L’effet de ruissellement, tant en termes de dommages multiples aux équipements que de produits perdus, vous coûte du temps et de l’argent.

La technologie IIoT permet aux industriels du papier et de l’emballage d’identifier les signes avant-coureurs, avant qu’ils ne deviennent des problèmes. C’est un outil puissant pour lutter contre les arrêts non planifiés.  

Braincube vous permet de visualiser et d’analyser facilement les signaux haute fréquence des machines. Cela permet aux techniciens en vibrations de comprendre quand les vibrations d’une machine sont en dehors de leur plage normale, ce qui indique un problème potentiel. Ces informations permettent aux techniciens de savoir quand un incident risque de se produire, avant qu’il ne soit trop tard. Le fait de fournir ces données directement aux techniciens en vibrations leur permet de gagner du temps, en leur apportant les données, plutôt que de devoir suivre chaque machine individuellement. 

L’application Alerts de Braincube vous permet d’optimiser le temps de fonctionnement, grâce à des alertes précoces en cas d’incident. Par exemple, les équipes peuvent configurer une alerte de notification lorsque la fréquence des vibrations des rouleaux de presse commence à augmenter ou à diminuer. L’application Alerts notifie les équipes par email ou par SMS, ce qui permet aux équipes de maintenance et aux techniciens en vibrations de rechercher le problème. L’alerte précoce permet aux entreprises d’emballage de maximiser le temps de fonctionnement, ce qui entraîne des gains de temps et d’argent.   

Le suivi et la gestion de ces informations sont essentiels pour améliorer vos efforts de maintenance prédictive à long terme. Lorsque vos équipes informent l’IA de Braincube, celle-ci étudie les résultats de différents scénarios et peut fournir des recommandations lorsque les risques de faire face à un problème se dessinent. Les équipes peuvent recevoir des recommandations de l’IA, qui permettent de garder la main sur la maintenance, avant que les problèmes ne surviennent. Cela vous permet de passer d’une stratégie de maintenance prédictive ou réactive, à une stratégie prescriptive et optimisée. 

Améliorer la qualité 

Le maintien ou l’amélioration de la qualité des produits est un aspect vital mais difficile de l’industrie du papier et de l’emballage. Par exemple, les industriels de l’emballage doivent trouver un moyen de produire du papier kraft de haute qualité à moindre coût. Si le papier ne fonctionne pas bien dans une usine de conversion, vos clients risquent de ne plus l’acheter. Pour répondre ou dépasser les attentes des clients sur un marché concurrentiel, la qualité est primordiale. 

Pour la plupart des industriels du papier et de l’emballage, l’objectif ultime est de se conformer aux tests de résistance, en utilisant le moins de fibres et de produits chimiques possible. La détermination des bonnes formules pour atteindre cet objectif est souvent une tâche longue et difficile. Elle repose en grande partie sur des essais et des erreurs, en isolant les causes probables et en effectuant des analyses avancées. Avec des milliers de variables à prendre en compte, les équipes techniques doivent parfois déployer des efforts considérables pour faire pencher la balance du bon côté.

La technologie de l’Industrie 4.0 fait le gros du travail pour vos équipes techniques, leur permettant d’utiliser pleinement leurs connaissances uniques et intrinsèques. L’application Advanced Analysis de Braincube utilise le CrossRank, une IA puissante qui analyse toutes vos données historiques en quelques minutes. Elle classe également les variables ayant le plus d’impact sur vos objectifs, indiquant aux équipes les bons paramètres à étudier pour obtenir un résultat spécifique. 

Dans le cas de l’industrie de l’emballage, l’IA CrossRank de Braincube peut prendre en compte toutes les variables, du raffinage aux dosages chimiques, en passant par la méthode de pose de la fibre sur le fil. CrossRank fournit ensuite aux équipes les réglages optimaux pour les équipements, afin d’atteindre des objectifs spécifiques, tels que le maintien de la qualité. Les équipes techniques peuvent vérifier ces recommandations, définir des règles, des alertes et des paramètres, puis envoyer les changements directement à l’atelier pour qu’ils soient implémentés. Il est ainsi possible de reproduire la meilleure production possible, en toutes circonstances. 

L’IIoT permet aux entreprises de papier et d’emballage de voir numériquement l’impact des changements de formules (avant leur mise en production) et d’en évaluer le résultat. Elles peuvent choisir d’implémenter ou non les recommandations de l’IA et aboutir à une production en boucle fermée. 

L’accès numérique aux données et à l’IA via l’IIoT permet aux industriels de l’emballage une meilleure agilité et adaptabilité. Les utilisateurs disposent d’une plus grande flexibilité, pour substituer de nouvelles matières premières, utiliser différentes pâtes et développer de nouveaux produits, afin de répondre aux demandes des consommateurs. Alors que les consommateurs continuent d’exiger des produits d’emballage plus écologiques et augmentent leurs habitudes d’achat en ligne, les entreprises d’emballage équipées d’outils de l’Industrie 4.0 peuvent plus aisément s’adapter à ces tendances et rester compétitives. 

Améliorer le TRS

Le Taux de Rendement Synthétique (TRS ou OEE en anglais) est souvent citée comme « la référence absolue pour mesurer la productivité industrielle ». Connaître le nombre de bonnes pièces que vous fabriquez, ainsi que la vitesse à laquelle elles sortent de la ligne de production, est un excellent moyen de mesurer votre santé opérationnelle. 

Bien que le TRS soit couramment utilisé comme référence, son calcul peut prendre énormément de temps. Il est également presque impossible de le calculer en temps réel, étant donné la complexité de l’obtention de données propres et structurées en Edge. 

Les plateformes IIoT, comme celle de Braincube, permettent aux industriels de l’emballage de visualiser plus facilement les tendances des données et de suivre le TRS. La Plateforme IIoT de Braincube centralise les données nettoyées et structurées des Jumeaux Numériques de Braincube, dans une interface intuitive pour les utilisateurs techniques et non techniques. 

Les utilisateurs peuvent créer des tableaux de bord personnalisés et interactifs dans l’application Studio, pour obtenir une vue précise des données de production en temps réel et/ou historiques en Edge et/ou dans le Cloud. Cela permet à tous les membres de vos équipes opérationnelles d’avoir une meilleure visibilité sur les indicateurs qui composent votre TRS globale (disponibilité, performance et qualité). 

L’application OEE de Braincube automatise les calculs et facilite le suivi du TRS (OEE en anglais) en temps réel, ainsi que d’autres KPI importants, tels que l’OOE, la TEEP, la Qualité, la Performance et la Disponibilité. Souvent, le TRS est calculé en post-production, ce qui permet d’utiliser les données historiques pour influer sur les productions futures. Mais Braincube exploite les données en continu, en capitalisant sur les informations en temps réel. Il est ainsi possible de résoudre un problème avant de gaspiller davantage de temps, de produits ou d’équipements.

Bien que l’accès et la visibilité soient essentiels pour améliorer votre TRS, ils ne vous permettent pas toujours de déterminer comment y parvenir.

Cette App permet d’afficher les raisons les plus probables pour lesquelles vous rencontrez des limites de production, ce qui facilite l’adaptation immédiate de votre stratégie en usine. Les résultats sont répartis en quatre catégories : arrêts non planifiés, arrêts planifiés, écarts de taux et défauts. Les outils de visualisation de données, tels que les graphiques et les tableaux de bord, permettent d’orienter les équipes dans la bonne direction pour améliorer les processus. L’application OEE identifie les causes sous-jacentes de la perte de productivité, ce qui permet d’économiser du temps et des efforts, et d’améliorer progressivement les indicateurs TRS au fur et à mesure de l’arrivée de nouvelles données.  

Minimiser les coûts

L’IIoT est un facteur exponentiel qui accélère vos principaux objectifs en matière d’emballage. L’amélioration du TRS, la réduction des arrêts de production et l’amélioration de la qualité ont pour résultat ultime de minimiser les coûts. Chaque nouvelle victoire entraîne des économies supplémentaires, pour atteindre des économies collectives qui continuent de monter en flèche, à mesure que davantage de données sont exploitées pour l’optimisation des processus.

Revenons sur l’application Advanced Analysis de Braincube. Les équipes peuvent utiliser cette application pour répondre à des spécifications de produit précises, tout en produisant le produit à moindre coût. Par exemple, en identifiant les fournisseurs qui assurent une meilleure qualité du produit, en remplaçant les fibres par des substituts chimiques ou en déterminant l’impact des différents taux d’humidité sur les rebuts. Grâce au CrossRank, l’IA exclusive de Braincube, les équipes peuvent déterminer comment produire un revêtement de boîte en carton qui se vende à un poids de 42 livres, mais dont le coût de production est le plus bas possible, ce qui permet de maximiser les bénéfices. 

Un autre exemple d’utilisation de l’application Advanced Analysis pour réduire la surproduction nous vient d’Oji Paper, l’un des clients de Braincube. Oji fabrique des papiers spécialisés pour une grande variété de produits différents. Les encres de formulation pour ces papiers spécialisés représentent à elles seules 16 % du coût du produit fini.

L’équipe d’Oji a utilisé l’application Advanced Analysis de Braincube pour analyser la quantité de revêtement chimique utilisée dans la production du papier spécialisé. Cette analyse a révélé que deux tiers de leurs lots de papier dépassaient la quantité de revêtement conforme, créant ainsi un coût injustifié et évitable. Leur objectif était de limiter la quantité de revêtement appliquée à un produit donné, tout en veillant à maintenir la qualité du produit fini. 

Grâce à Braincube, l’équipe d’Oji a analysé les conditions de production des produits conformes, afin de pouvoir répéter systématiquement les meilleures conditions. Sur les 2 450 variables impliquées dans le processus, l’IA CrossRank de Braincube a découvert une combinaison de quatre paramètres permettant de respecter l’objectif de revêtement. 

Ces combinaisons de paramètres sont devenues une règle systématisée, que les opérateurs pouvaient suivre grâce à leur interface Braincube Live. Dès les premiers jours, ces changements ont permis de réduire de 5 % la consommation de produits chimiques, entraînant d’importantes économies, sans impact sur la qualité. Pour en savoir plus sur leur réussite, consultez l’étude de cas complète.

Conclusion

L’industrie du papier et de l’emballage a toujours été compétitive, mais les enjeux sont plus élevés que jamais. Heureusement, il existe des solutions technologiques permettant aux entreprises d’emballage de relever leurs plus grands défis et de réussir durablement, tout en dépassant les exigences de consommateurs en pleine évolution.

L’amélioration du TRS se traduit par une plus grande efficacité et un meilleur rendement global, ce qui rationalise l’utilisation des ressources, tout en optimisant les produits et les processus. La réduction des arrêts de production (en particulier les arrêts non planifiés) permet d’économiser de l’argent et de maintenir la production nécessaire pour répondre aux demandes des clients. La haute qualité des matériaux d’emballage permet de réduire les déchirures, les défauts des produits semi-finis et le gaspillage de produits. La minimisation de ces coûts collectifs influe sur le résultat net, ce qui permet de produire davantage à un moindre coût global.

L’IIoT permet aux industriels de l’emballage d’atteindre ces objectifs tangibles, et plus encore, tout en donnant aux collaborateurs les outils nécessaires pour apporter des améliorations continues.