Problématique

Le système actuel de manutention du pain repose sur un robot de type pick-and-place, mais il n’a jamais atteint un état stable et pleinement opérationnel. Bien que le robot soit techniquement capable de prendre, déposer, espacer et diriger le pain vers les bons convoyeurs, il subissait des arrêts fréquents et imprévisibles. Lorsqu’un arrêt survenait, le pain s’accumulait et se regroupait devant le robot. Au redémarrage, cette accumulation se déversait brusquement en aval, surchargeant le convoyeur suivant et provoquant ensuite des défaillances sur les convoyeurs subséquents.

Comme le système ne pouvait pas être redémarré de manière contrôlée et synchronisée, les opérateurs étaient forcés de vider complètement la ligne avant de relancer la production. Cette absence de reprise coordonnée rendait la production très inefficace et peu fiable. Par conséquent, le système a finalement été abandonné et est demeuré inutilisé pendant environ quatre ans.

Solution Rexfab

La solution proposée est un système de manutention et de poussée du pain par rangées, conçu pour déplacer le pain de façon fiable des convoyeurs de refroidissement directement vers les trancheuses et les ensacheuses. Contrairement au robot pick-and-place précédent, cette solution mise sur un flux continu, un déplacement contrôlé des rangées et une simplicité mécanique, éliminant ainsi les accumulations, les problèmes de redémarrage et les défaillances en cascade.

Le système n’impose aucune restriction fonctionnelle quant au type de pain, au nombre de pains ou à la longueur des pains. Les seules véritables limites sont la vitesse de la ligne et la capacité des équipements en aval (trancheuse et ensacheuse).

Fonctionnement du système

Lorsque le pain sort de la spirale de refroidissement, il doit être aligné et redressé en rangées propres et uniformes. Pour y parvenir, chaque rangée entre d’abord sur le convoyeur de séparation (« gap ») afin d’assurer un espacement suffisant pour un bon alignement. Les rangées passent ensuite sur le convoyeur de préparation, qui utilise des guides pour les regrouper selon les limites requises définies dans l’IHM. Elles se déplacent ensuite vers le convoyeur d’alignement, qui ajuste automatiquement sa vitesse afin de livrer le pain correctement aligné aux stations de poussée. La conception de l’alignement est simple et ne nécessite pas de barres mobiles supplémentaires pour arrêter le pain. Le pousseur de pain accomplit une seule fonction : il prend une rangée complète et la pousse.

• Que la rangée contienne 3, 4, 5 pains ou davantage, cela n’a pas d’importance.
• Le système traite toujours une rangée complète à la fois.

Lorsque la rangée atteint le pousseur, elle est poussée de façon nette et positive à travers le point de transfert et vers le convoyeur suivant, guidant le pain directement là où il doit aller.

Manutention des pains longs ou inhabituels

La longueur, la forme ou les garnitures du pain ne limitent pas le système.

Pour les pains très longs, le pousseur entre en contact avec le pain plus près du centre afin de maintenir un mouvement droit et stable. Si un produit précis a tendance à toucher les rails latéraux ou à dévier, le système peut être ajusté avec précision en :

• Ajustant le moment de poussée
• Ajustant le point de poussée
• Ajustant l’angle du pousseur

Par exemple, si le fait de pousser légèrement plus tôt permet à la rangée de dégager proprement un rail, le moment de poussée peut être ajusté en conséquence. Ces ajustements rendent le système hautement adaptable à différents formats de pain, sans modification mécanique.

Débit, vitesse et évolutivité

Le concept de poussée lui-même ne comporte aucune limite de débit stricte.

Dans les opérations de dépannage, il existe toujours un léger espace entre les moules. Tant que cet espace est présent, les rangées peuvent être poussées de façon fiable et sans interférence. Le système évolue en fonction du nombre de rangées par minute à déplacer, et non du nombre de pains.

Le véritable facteur déterminant du débit est la vitesse du convoyeur, qui est ultimement liée à la vitesse du four :

• Si le four fonctionne plus rapidement, le dépanneur peut fonctionner plus rapidement.
• Lorsque le pain atteint le pousseur plus rapidement, les pousseurs fonctionnent simplement à une cadence plus élevée.

Selon des calculs théoriques, un seul pousseur de pain peut traiter environ 35 à 40 rangées par minute. Puisque le système peut comprendre jusqu’à trois pousseurs, la capacité totale peut être augmentée proportionnellement.

Avec un espacement suffisant entre les rangées, toute la production actuelle pourrait techniquement fonctionner avec un double pousseur, offrant ainsi une marge de capacité intégrée importante. Le choix d’utiliser un, deux ou trois pousseurs dépend simplement du nombre de rangées par minute que le client souhaite pousser.

Redondance et résilience de la ligne

Le système est conçu pour fonctionner normalement avec deux pousseurs, le troisième agissant comme redondance.

Si un pousseur devient indisponible, la production peut se poursuivre en utilisant les trois pousseurs, sans arrêter la ligne, sans la vider et sans redémarrer le système. Cela élimine le point de défaillance unique qui nuisait à la solution robotisée précédente.

Contraintes en aval

Même si le système de poussée offre une capacité considérable, la limite finale de production sera toujours déterminée par les trancheuses et les ensacheuses.

• Il est possible de pousser plus de pain, mais les trancheuses et les ensacheuses ne fonctionnent pas plus vite pour autant.
• À mesure que la production augmente, le client peut déterminer si une, deux ou trois lignes en aval sont nécessaires pour absorber le flux.

Le système de manutention du pain est donc conçu pour alimenter la configuration choisie par le client, sans devenir le goulot d’étranglement.

Avantage de traction et de conception mécanique

Un élément différenciateur majeur de cette solution est le système de traction et de guidage du pousseur, entièrement repensé.

Contrairement aux conceptions plus anciennes, comme les systèmes qui s’appuyaient sur de petites dents de courroie et imposaient des limites de vitesse et de durabilité, ce système utilise un entraînement de type courroie de distribution, semblable au concept d’une courroie de distribution automobile.

Principaux avantages de cette conception :

• Les palettes du pousseur sont indexées mécaniquement aux dents de la courroie
• Les capteurs connaissent toujours la position exacte du pousseur
• L’ensemble du système de courroie fonctionne à l’intérieur d’un rail guidé
• Aucun jeu, aucun glissement et aucun relâchement

Cela assure une synchronisation précise, une traction élevée et une stabilité à long terme, même à des cadences élevées.

Le système a été testé en continu sur de longues périodes d’exploitation sans défaillance et devrait offrir jusqu’à 10 ans de durée de vie dans des conditions normales d’utilisation.