Automatisation du décompactage de big bags

Notre client, acteur du secteur de fabrication de batteries, souhaitait moderniser et automatiser ses processus de manutention et de vidange de big bags, utilisés pour le transport et le stockage de poudres hygroscopiques telles que les sulfates métalliques. Ces matériaux, particulièrement sensibles à l’humidité, ont tendance à durcir pendant leur transport maritime, formant des blocs compacts à l'intérieur des big bags, ce qui complique considérablement leur décompactage et leur vidange. Avant l’intervention de Palamatic Process, ces opérations nécessitaient l’utilisation de méthodes manuelles risquées et inefficaces, telles que l’emploi de chariots élévateurs ou d’outils comme des marteaux pour briser les amas de poudre.

Le client rencontrait plusieurs défis importants. D'un côté, l'agglomération des poudres en blocs solides ralentissait la production, augmentait les temps d'arrêt et exposait les opérateurs à des risques élevés lors des manipulations. D'un autre côté, les installations existantes ne permettaient pas une automatisation complète du processus de vidange, obligeant à une surveillance et une intervention humaine continue, ce qui augmentait les coûts d'exploitation. L'objectif principal était donc de trouver une solution capable d'assurer une vidange fluide et sans intervention manuelle des big bags, tout en garantissant une production en continu et une sécurité renforcée sur le site.

Pour une vue d’ensemble, le client recherchait un système capable de décompacter les big bags en toute sécurité et d’automatiser le processus de manutention et de vidange, y compris l’alimentation des cuves de dissolution. La solution devait également être adaptée aux contraintes spécifiques du site de production, situé en bord de mer dans une zone industrielle chimique, où la présence de produits corrosifs nécessitait des matériaux résistants et une gestion stricte des émissions de poussières pour garantir un environnement de travail sain et sécurisé. L’objectif final du client était d’améliorer l’efficacité de la production tout en réduisant les risques pour les opérateurs et les coûts liés aux interruptions de service​.

Pour répondre aux difficultés rencontrées par le client et aux spécifications de son projet, Palamatic Process a conçu une solution sur mesure en intégrant la station SmashR® avec convoyeur intégré, un système complet d’automatisation pour le décompactage et la vidange de big bags. Cette solution s’appuie sur plusieurs technologies de pointe et adaptations spécifiques pour garantir une manipulation sécurisée des big bags de sulfates métalliques, tout en optimisant le flux de production et en réduisant les risques liés aux interventions manuelles.

Le décompactage automatique avec SmashR®

Le cœur de la solution repose sur la station SmashR®, conçue pour traiter les big bags contenant des matériaux hautement hygroscopiques, qui tendent à s’agglomérer et former des blocs solides au fil du transport, notamment par voie maritime. Pour résoudre ce problème, le SmashR® utilise une combinaison de vantaux articulés équipés de vérins hydrauliques puissants, capables de générer une force de 2 x 10 tonnes. Cette puissance de massage permet de briser les blocs cristallins formés au fond des big bags, garantissant une vidange fluide et complète du produit sans avoir recours à des outils manuels tels que des marteaux, souvent utilisés auparavant par les opérateurs pour casser les amas solides. Cette intervention manuelle chronophage, augmentait les risques pour les opérateurs et retardait la production.

Le processus de massage est entièrement automatisé, et la station est équipée de capteurs laser télémétriques capables de mesurer la hauteur exacte du big bag ainsi que son niveau de remplissage et la forme de son contenu. Ces capteurs permettent d’ajuster la profondeur de pénétration des bras de massage, évitant ainsi d’endommager la toile du big bag, notamment dans les cas où les sacs sont remplis de manière inégale ou présentent des déformations dues au type de produit qu'ils contiennent. La précision de cette mesure est cruciale pour éviter la déchirure des big bags tout en garantissant le décompactage. Les cycles de massage sont paramétrés à l’avance et peuvent être ajustés en fonction des caractéristiques spécifiques de chaque produit, notamment sa granularité, son humidité, et son degré d’agglomération.

Le convoyeur intégré pour une automatisation complète

Contrairement aux stations de décompactage standards, la version SmashR® avec convoyeur intégré inclut un système de convoyage automatisé, qui permet de gérer tout le processus, de l’arrivée des big bags à leur décompactage, sans intervention humaine. Les big bags sont d’abord déchargés par des camions, équipés de convoyeurs intégrés, qui acheminent les sacs directement sur la ligne de convoyage en mode automatique. Les big bags sont ensuite temporairement stockés sur la ligne avant d’être transférés un à un vers les stations SmashR®.

Le SmashR® est équipé d’une table élévatrice rotative, qui permet de positionner les big bags pour que chaque côté soit traité par les bras de massage. Ce mécanisme brise les amas sur les quatre côtés du big bag, garantissant un décompactage complet avant la vidange. Une fois le cycle de massage terminé, le big bag est automatiquement transféré vers un stock tampon en attente de vidange dans les cuves de dissolution.

Le convoyeur intégré facilite non seulement l’acheminement des big bags, mais permet aussi un contrôle de la qualité du processus. En effet, chaque big bag est pesé avant et après son passage dans le SmashR®, ce qui permet de détecter toute fuite ou perte de matériau pendant le massage. Si un percement est détecté, le big bag est automatiquement dévié vers une zone de rejet où un opérateur peut le traiter manuellement. Ce système garantit non seulement un haut niveau d’automatisation, mais également une sécurité renforcée, en évitant tout risque de dispersion de matière sur la ligne de production.

Les adaptations spécifiques pour le site du client

Compte tenu des caractéristiques particulières du site du client, situé en bord de mer dans une zone industrielle chimique, plusieurs adaptations ont été apportées à la conception standard de la solution SmashR®. Tout d’abord, les composants métalliques de la station ont été recouverts d’une peinture spéciale C4, conçue pour résister à la corrosion dans des environnements exposés aux embruns marins et aux produits chimiques. De plus, pour assurer une protection supplémentaire contre la corrosion, le groupe hydraulique a été entièrement recouvert d’un capot en inox 316L, un acier particulièrement résistant aux attaques chimiques.

La station a également été équipée de panneaux en plexiglas de part et d’autre, assurant ainsi la sécurité des opérateurs tout en leur offrant une visibilité sur le processus de décompactage. Ces panneaux permettent de surveiller le bon déroulement du cycle sans exposer les opérateurs aux risques liés à la manipulation des big bags. Bien que le processus soit entièrement automatisé, le client a exigé l’installation de systèmes de dépoussiérage sur la partie supérieure de la station. Ce système vise à capturer les particules de poudre potentiellement toxiques libérées lors du décompactage, qui assure ainsi un environnement de travail propre et sûr.

La gestion des risques et sécurité renforcée

Un autre aspect important de la solution proposée réside dans les dispositifs de sécurité intégrés à la station SmashR®. Les capteurs laser permettent de s'assurer que les bras de massage ne pénètrent pas trop profondément dans le big bag, évitant ainsi d’endommager les sacs, notamment ceux qui pourraient présenter des faiblesses au niveau des coutures ou des perforations. En cas de détection de perte de poids due à un percement, le système dévie automatiquement le big bag pour un traitement manuel. Cette approche garantit une gestion proactive des risques tout en maintenant un haut niveau de productivité.

De plus, la conception modulaire et flexible de la solution permet au client d’adapter les paramètres de massage selon les besoins spécifiques de ses matériaux, tout en optimisant les cycles de fonctionnement pour minimiser les interruptions et maximiser l'efficacité du processus. Grâce à l’automatisation complète de la manipulation, du décompactage et de la vidange des big bags, le client peut désormais gérer de grandes quantités de matériaux tout en réduisant significativement les risques pour les opérateurs et les coûts liés aux temps d'arrêt​​.

L’installation mise en place chez le client repose sur plusieurs équipements industriels clés, conçus pour assurer une automatisation complète et sécurisée du processus de décompactage et de vidange des big bags. Ces équipements, en plus de leur robustesse et de leur précision, offrent des avantages techniques qui répondent aux besoins spécifiques du client, notamment en termes de sécurité, de performance, et de réduction des interventions humaines.

1. La station SmashR® avec convoyeur intégré

Le SmashR®, élément central de la solution, est une station de décompactage spécialement conçue pour traiter les big bags dont le contenu a tendance à durcir pendant le transport. La force de 2 x 10 tonnes exercée par les bras de massage permet de briser les amas formés au fond des big bags sans risquer de déchirer leur toile. Grâce à ses capteurs laser et télémètres, le SmashR® ajuste automatiquement la pression exercée en fonction des dimensions et de la forme du sac, garantissant le décompactage quel que soit le produit transporté.

La table élévatrice rotative permet une couverture complète des quatre côtés du big bag, assurant que chaque zone du sac est correctement massée et que tous les blocs de poudre sont brisés avant la vidange. Cette approche élimine les interventions manuelles souvent nécessaires pour traiter les matériaux agglomérés, améliorant ainsi la sécurité et l'efficacité.

Avantages :

• Décompactage efficace : grâce à la force des bras de massage et aux cycles automatisés, les produits durcis sont rapidement désagglomérés.
• Sécurité renforcée : la table rotative et les capteurs laser assurent que le big bag est traité sans risque de déchirure, même pour les sacs fragiles.
• Adaptation automatique : le système ajuste les cycles de massage en fonction des caractéristiques spécifiques du big bag, ce qui permet un traitement flexible de différents types de sacs et de produits.

2. Les convoyeurs intégrés

L'installation est équipée d'un réseau de convoyeurs automatiques, qui assure la gestion complète des big bags depuis leur réception jusqu'à leur vidange, en passant par les étapes de décompactage. Dès l’arrivée des camions, les big bags sont déchargés et transportés automatiquement vers la ligne de décompactage. Le convoyeur intégré au SmashR® permet de placer les sacs sur la station de massage et de les acheminer ensuite vers une zone de stockage tampon avant la vidange.

Le système de pesage, qui mesure le poids des big bags avant et après leur passage dans la station SmashR®, permet de détecter toute perte de produit pendant le processus de décompactage. Si une fuite est détectée, le big bag est automatiquement dévié vers une zone de rejet pour être traité manuellement. Ce système garantit une opération fluide, continue et sans surveillance constante.

Avantages :

• Automatisation complète : les convoyeurs assurent le transport des big bags sans intervention humaine, réduisant les risques d'erreurs et les temps d’arrêt.
• Contrôle de la qualité : le système de pesage garantit que chaque big bag est vérifié pour éviter toute perte de produit, optimisant ainsi l’utilisation des matières premières.
• Productivité accrue : les big bags sont traités à un rythme rapide et constant, ce qui permet d'améliorer les cadences de production.

3. Les systèmes de sécurité et de dépoussiérage

Compte tenu des propriétés toxiques des poudres manipulées, l'installation est équipée de plusieurs dispositifs de sécurité, y compris des panneaux en plexiglas qui protègent les opérateurs tout en leur offrant une vue dégagée sur le processus. Ces panneaux, combinés aux capteurs laser intégrés, garantissent que les opérateurs peuvent surveiller la progression du cycle sans être exposés aux risques liés à la manipulation des matériaux.

Un système de dépoussiérage a également été installé sur la partie supérieure de la station, afin de capter et de filtrer les poussières potentiellement nocives qui pourraient s’échapper pendant les opérations de décompactage. Ce système contribue à maintenir un environnement de travail propre et sain, en conformité avec les normes de sécurité industrielles strictes.

Avantages :

• Protection des opérateurs : les panneaux de protection et le dépoussiérage réduisent les risques liés à l'exposition aux matériaux toxiques.
• Environnement de travail sécurisé : le système de dépoussiérage prévient l'accumulation de poussières sur les équipements et les sols, réduisant ainsi les risques de contamination.
• Conformité aux normes : la solution respecte les exigences réglementaires en matière de santé et de sécurité pour la manipulation de poudres dangereuses.

4. La peinture anti-corrosion et capotages en inox

Étant donné que le site de production est situé dans une zone industrielle à proximité de la mer, Palamatic Process a appliqué une peinture C4 sur les composants métalliques pour protéger les équipements contre la corrosion. De plus, le groupe hydraulique est protégé par un capot en inox 316L, garantissant une longévité accrue dans un environnement exposé à l’humidité et aux produits chimiques.

Avantages :

• Durabilité : les matériaux et finitions résistants à la corrosion garantissent une durée de vie prolongée des équipements, même dans des environnements difficiles.
• Réduction des coûts de maintenance : la protection contre la corrosion limite les besoins en maintenance et en réparations, contribuant ainsi à une meilleure rentabilité de l’installation.

5. Les stations de vidange big bag EF500

Après le décompactage, les big bags sont acheminés vers des stations de vidange EF500, qui permettent de vider les sacs de manière automatique dans des cuves de dissolution. Ces stations sont équipées de couteaux intégrés qui percent le fond du big bag, libérant ainsi le produit sans intervention manuelle. L’ensemble du processus est sécurisé et confiné pour éviter toute dispersion de poudre.

Avantages :

• Vidange rapide et sécurisée : la perforation automatique des sacs permet de vider rapidement et efficacement les big bags sans intervention manuelle.
• Confinement des matériaux : la conception fermée des stations minimise les risques de dispersion de poudre, garantissant une production propre et sécurisée.

L’installation déployée chez le client, basée sur les stations SmashR® et les stations de vidange EF500, a permis de répondre pleinement aux objectifs d’automatisation et de sécurité. Cette solution a permis au client d’améliorer la performance et l’efficacité de son processus de fabrication de batteries, lui garantissant également une production continue, sans interruption et avec un minimum d’intervention humaine​​​.