Les produits, les quantités produites, la cyclicité, la variabilité ainsi que les conditions internes et externes et la chaîne d’approvisionnement déterminent la situation de départ de la conception d’une production. Les processus ont une importance toute particulière – selon la tâche considérée, ils sont prédéfinis ou peuvent être adaptés ou développés de nouveau. Les processus sont la base sur laquelle repose la production, voire l’organisation. L’efficacité économique, la sécurité et la facilité d’exploitation comptent parmi les exigences incontournables.

Dans ce contexte, le degré d’automatisation prend également son importance. Par définition, on entend par « automatisation » des « systèmes artificiels qui suivent automatiquement un programme et prennent des décisions basées sur ce programme pour contrôler et réguler au besoin des processus » (Prof. Kai-Ingo Voigt, Université d’Erlangen-Nuremberg). Ou selon la norme DIN 19 233 : L’équipement d’un appareil afin qu’il fonctionne de façon conforme à sa finalité, sans intervention humaine ou partiellement seulement. L’automatisation peut concerner les opérations d’usinage, de traitement, de transport, de manutention et de stockage ainsi que les opérations de développement, de planification et de contrôle de la production.

Pétrin KO de Buss pour la production continue de composés plastiques

Mais quel est le degré d’automatisation idéal pour une production ou un processus ? La réponse à cette question est complexe, car il y a plusieurs aspects à considérer

Tout d’abord il convient de préciser dans quelle mesure le processus de production en question peut être efficacement automatisé. Quelles sont les possibilités ? On dispose d’informations importantes à ce sujet lorsque l’on sait dans quelle mesure le contexte chimique ou physique d’un processus est réellement connu – ou si le contexte du processus n’est pas clair parce qu’il a été développé de manière empirique.

Il faut aussi savoir quelle fraction du savoir-faire approprié le producteur possède déjà – ou dans quelle mesure, comme c’est le cas pour la production de chocolat, le fournisseur de l’équipement de production le possède.

Lorsqu’il est question d’un processus, il convient de savoir quelles contraintes sont imposées à l’équipement et comment le processus doit être contrôlé et surveillé. La stabilité d’un processus a une influence significative. Dispose-t-on des moyens techniques de mesurer les états/paramètres pertinents sans perte et de la façon la plus intégrée possible ? Les exigences de qualité peuvent également motiver un haut degré d’automatisation.
Le choix entre les méthodes de production discontinues et continues est en outre influencé par le volume de production et les temps d’arrêt nécessaires. Il convient de noter que, dans le cas d’une production continue, les paramètres s’écartent souvent de manière significative des valeurs de production discontinue (taux de cisaillement, températures, pressions) sans perte de qualité. Au contraire ! Il est souvent possible d’obtenir de meilleures qualités avec des processus continus, car les temps d’arrêt sont beaucoup plus courts dans le cas des processus continus, et la pression exercée sur le produit est moindre. Un processus continu peut donner lieu à un saut quantique en termes de coûts, malgré un investissement élevé et des pertes dues au démarrage et au nettoyage. Le processus est plus facile à automatiser, et la taille des usines est relativement petite.

L’automatisation n’est pas seulement une question de goût. Les processus de production discontinus ou moins automatisés sont requis lorsqu’il est question de petites quantités de production et/ou qu’une intervention manuelle dans le processus de production est nécessaire. Cela vaut également lorsque les temps d’arrêt sont longs ou que les contrôles de qualité doivent être effectués hors ligne. Les procédés par lots sont alors généralement plus pertinents et plus rentables.

Pour les installations de remplissage et d’emballage, il existe de plus en plus de solutions attrayantes avec un haut degré d’automatisation, même dans le cas de petites quantités et/ou de produits différents. Le défi de ces installations tient à l’effort considérable de manutention, qui engendre naturellement une disponibilité moindre. Le nettoyage et l’effort requis pour la conversion vers d’autres formats influencent parallèlement la facilité d’utilisation. En général, les différences de qualité et de « cleverness » des installations ont une influence significative sur la rentabilité, car les dysfonctionnements engloutissent beaucoup d’argent et de ressources.

cape7 développe et met en œuvre avec enthousiasme des processus de production, des installations de production et la production en usine – dans « l’état de l’art » selon des critères Lean ou sur mesure.