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Solutions de codage et de marquage pour l’industrie de la fabrication de produits chimiques

février 2, 2023

1 Introduction

L’industrie chimique britannique est confrontée à un défi : celui de réaliser des bénéfices dans un secteur qui connaît une faible croissance et une concurrence accrue. Depuis son apogée en 2007, le secteur n’a pas réussi à maintenir une croissance annuelle de 3,5 %, et sa croissance globale a péniblement atteint 2,1 % en 2016. La demande en produits chimiques a diminué, les multinationales étant affectées par un dollar fort et une baisse du prix du pétrole, qui affecte les produits pétroliers1. Une croissance modeste de 3,1 % a été observée au sein de l’UE à la mi-2017, mais celle-ci reste en deçà du premier trimestre de 20082. Ainsi, certaines entreprises spécialisées en produits chimiques ont fait l’objet de fusions et d’acquisitions dans le but d’étendre leur gamme de produits, sans investir dans leur propre production1. À l’échelle mondiale, la valeur de l’industrie chimique devrait passer de 4 1 trillion de dollars en 2013 à 5,1 trillions de dollars en 2020, d’après un rapport de Solidiance. Le principal moteur reste la Chine, en particulier dans les secteurs de l’automobile, de la transformation énergétique, de la construction et de l’électronique3. Dans un secteur où les marges sont essentielles, le coût global de possession des équipements tels que les systèmes de codage et de marquage peut jouer un rôle important dans la réduction des dépenses. L’efficacité globale des équipements (OEE) et la volonté de réaliser des économies sont utilisées par de nombreux fournisseurs d’équipements de codage pour mettre en avant les avantages de leurs produits. Les meilleures imprimantes modernes sont conçues pour maximiser cette efficacité globale et réduire le temps de maintenance préventive.

2 Le rôle des codes imprimés dans le conditionnement des produits chimiques

Le contenu des codages de lots et de traçabilité peut varier selon les secteurs de l’industrie chimique. Toutefois, les codes finis doivent résister à l’usure raisonnable – cette caractéristique constitue un impératif dans n’importe quel secteur. L’industrie chimique présente des difficultés particulières en matière de durabilité des codes, en raison de la nature des produits conditionnés. Afin de réduire les rappels ou les rejets, ces difficultés doivent être surmontées pour permettre aux fabricants de produits chimiques de rester compétitifs. Les codeurs par lots offrent de nombreux avantages, afin de satisfaire aux réglementations en matière de codage et de maximiser l’efficacité globale des équipements.

2.1 Amélioration de la protection/de la conformité de la marque

Les codes de date limite d’utilisation, de lots et de traçabilité, durables et à haute résolution, garantissent la conformité des produits chimiques à la réglementation en vigueur et aux exigences des clients, et offrent des codes clairs et lisibles qui restent en place sur tous les types de matériaux d’emballage. Le large choix d’équipements et de consommables permet de trouver une solution pour de nombreux substrats différents, tels que des boîtes métalliques, et tous les types de plastiques rigides et flexibles, y compris le polyéthylène téréphtalate, le PVC, le polyéthylène haute densité, le polypropylène, le papier et le carton. Les codeurs à encre spécialisés et les codeurs laser sont capables de produire des codes résistants aux produits chimiques, qui restent en place pendant la production et l’utilisation finale par le client. D’autres encres spécialisées existent, et peuvent être imprimées sans s’effacer sur des emballages recouverts d’une fine couche d’huile ou de graisse. Quelles que soient les exigences d’impression, les erreurs peuvent être coûteuses et engendrer des pertes de temps et de produits, des remaniements nécessaires et des rappels de produits. Les imprimantes modernes permettent de créer et de modifier des messages simples à l’aide d’interfaces utilisateur à écran tactile, souvent grâce à des instructions illustrées par des images, et d’une aide à l’écran. Cela permet de garantir la cohérence et de réduire la probabilité d’erreurs et de remaniements en usine. Les erreurs, y compris les manipulations par inadvertance, peuvent également être réduites en transférant des messages entre les machines par USB, et en attribuant aux utilisateurs différents niveaux d’autorisation pour créer, sélectionner ou modifier des messages. De même, la sélection automatique des codes est activée lorsque les scanneurs de codes-barres sont associés à des équipements d’impression et de marquage. La précision des messages est encore davantage garantie en cas de gestion et de surveillance des imprimantes individuelles ou multiples depuis un ordinateur central.

2.2 Qualité

Des codes de mauvaise qualité, illisibles par rapport à la couleur du substrat, ou qui présentent des bavures, peuvent également engendrer des remaniements ou des mises au rebut qui peuvent coûter cher. Les systèmes numériques de codage au laser et à jet d’encre continu sont capables d’imprimer un grand nombre de tailles et de styles de codes, y compris des codes QR en 2D, sur la plupart des matériaux, de manière claire et lisible. Les procédés d’impression sans contact permettent d’imprimer des données variables sur un grand nombre de formes de contenants, comme des boîtes arrondies ou la base de bombes aérosol, tout en maintenant une clarté d’impression constante. Les encres pigmentées de différentes couleurs garantissent la mise en valeur des codes sur des substrats de diverses couleurs. Les imprimantes robustes et fiables sont capables de fonctionner en permanence, même dans des environnements de production 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Les imprimantes à enceintes en acier IP55 ou IP65, ou à tête d’impression étanche, offrent une protection contre la contamination par des liquides ou des particules, et peuvent fonctionner dans des environnements poussiéreux ou humides, afin d’empêcher les arrêts imprévus et de garantir un codage continu de grande qualité. Les conduits de tête d’impression robustes, mais flexibles peuvent résister aux actions répétitives, comme les applications traversantes, et contribuer au fonctionnement en continu. Les machines de qualité offrent également une plus grande fonctionnalité, et aident à réduire les coûts tout en maximisant l’efficacité. Par exemple, les imprimantes équipées d’une fonction de codage du carton sont capables de coder des emballages primaires et secondaires avec une seule machine.

2.3 Productivité

Les systèmes d’impression et de marquage peuvent contribuer à minimiser le gaspillage de produits et à réduire le temps de production de plusieurs façons :
Grâce à une vitesse et une flexibilité accrues. Les têtes d’impression traversantes sont capables d’imprimer sur plusieurs produits à des vitesses élevées. Cela s’avère particulièrement utile pour les lignes de production à grand volume. Les imprimantes polyvalentes capables de répondre à diverses exigences, comme des lignes de texte multiples et des codes lisibles à la fois par l’homme et des machines, permettent aux fabricants de respecter des normes ou des réglementations différentes. Les entreprises peuvent ainsi répondre aux besoins du marché des exportations pour certains pays, ce qui est également précieux pour se préparer à l’avenir.

Grâce à une réduction du nombre d’arrêts. Les têtes d’impression auto-nettoyantes, par exemple, réduisent l’obstruction des buses et maximisent le temps de disponibilité des imprimantes, tandis que les notifications rapides et visibles qui indiquent que les niveaux de liquide sont faibles permettent de programmer les recharges pendant les arrêts planifiés des lignes de production. Le nombre d’arrêts planifiés peut également être minimisé grâce à l’utilisation d’imprimantes à intervalles d’entretien prolongés, et de fonctions d’auto-entretien.

Grâce à une réduction du temps d’attente. Pour les fabricants qui ont besoin de changer régulièrement leurs produits, la technologie d’impression et de marquage numérique permet de stocker plusieurs messages. Ces messages peuvent alors être sélectionnés en appuyant sur un bouton, ce qui réduit le temps passé à créer de nouvelles informations, par rapport au remplacement de rouleaux ou de plaques sur les machines non numériques. Les paramètres de lignes multiples et les données conservées dans la mémoire de l’imprimante signifient que des informations propres aux gammes de produits peuvent être configurées et indexées sur la machine, ce qui permet des changements de produits rapides. Les machines légères qui peuvent être déplacées entre les lignes et paramétrées rapidement réduisent le temps de configuration et d’arrêt entre les cycles de production. Elles permettent également aux fabricants de réagir rapidement aux modifications des commandes des clients et d’être plus flexibles dans leurs opérations.

Grâce à une réduction des déchets. Les systèmes d’impression et de marquage capables d’appliquer les informations adéquates au bon endroit sur les produits contribuent à minimiser les déchets, en réduisant le nombre de remaniements en cas de codes erronés, et de mises au rebut des produits qui ne peuvent pas être recodés, ainsi que le temps supplémentaire nécessaire aux remaniements. Cela est encore plus important lorsque l’espace disponible pour les informations est limité, et nécessite des imprimantes capables de produire les codes de manière précise dans une zone de taille réduite.
Grâce à une réduction du nombre de processus et de la surproduction. Avec une technologie qui nécessite un minimum de procédures de démarrage et avec laquelle la première impression est d’aussi bonne qualité que la dernière, il est inutile de laisser les machines allumées en permanence, ou de les faire fonctionner tous les jours. La polyvalence des machines, comme la capacité à imprimer plusieurs lignes d’informations variables, mais également des logos et des codages sur carton avec une seule imprimante, permet aux fabricants d’utiliser un modèle unique pour plusieurs applications et d’imprimer sur une grande variété de substrats. La réduction du nombre de types de machines permet également de mémoriser une quantité réduite d’instructions et de minimiser les stocks de consommables.

3 Choix de l’imprimante – facteurs à prendre en considération

Une étude « La voix du client » menée par Linx révèle que l’un des principaux critères d’achat d’imprimantes dans l’industrie chimique est la flexibilité de fonctionnement, c’est-à-dire la capacité des imprimantes à coder sur un grand nombre de matériaux et de couleurs. La qualité des codes finis est également importante pour répondre aux exigences du client et de la réglementation. En outre, le contrôle des coûts liés aux temps d’arrêt inutiles et aux objectifs de production manqués peut être facilité par une solution de codage robuste et fiable, simple à utiliser, et qui permette de gagner du temps lors de la configuration et de l’exploitation. La vitesse de la ligne et les matériaux à imprimer sont déterminants dans le cadre du processus de sélection. Il est important de réaliser des essais d’impression sur chaque type de matériau, afin de vérifier la lisibilité, en particulier en cas de couleurs différentes. Un essai d’imprimante doit également être effectué sur la ligne de production, afin d’exposer celle-ci à votre environnement et à vos processus de production spécifiques. Le coût global de possession de toute nouvelle machine doit être étudié. Celui-ci tient compte à la fois du prix initial et de facteurs tels que la fiabilité et le coût des consommables tout au long de la durée de vie de la machine. Des pannes fréquentes peuvent anéantir tous les avantages liés à un prix d’achat réduit. Les options de leasing et de location peuvent également valoir la peine d’être étudiées.

4 Les différentes technologies de codage

4.1 Jet d’encre continu (CIJ)

Étant donné qu’il s’agit d’une technologie d’impression sans contact, le jet d’encre continu est capable d’imprimer sur quasiment n’importe quel(le) type ou forme de matériau. Il existe un grand nombre d’encres, comme des encres pigmentées de différentes couleurs, des encres à séchage rapide et des encres UV, qui offrent une excellente adhérence, une solidité à la lumière et une résistance à une large gamme d’emballages de produits chimiques. Ces encres sont idéales pour empêcher le transfert des codes pendant la production ou l’utilisation finale, lorsque le contact accidentel avec le contenu d’un emballage peut provoquer des « bavures » ou l’effacement du code. Le jet d’encre continu peut imprimer une à plusieurs ligne(s) de texte et des graphismes simples sur des lignes de production dont la vitesse peut dépasser 7 m/s, pour une seule ligne de code. La tête d’impression compacte peut se trouver au-dessus, près ou au-dessous d’une ligne de production, ou traverser la ligne de part en part. Avec les modèles plus légers qui sont de plus en plus fabriqués, l’imprimante à jet d’encre continu peut être plus rapidement déplacée d’une ligne à l’autre, installée et configurée. La technologie peut offrir la solution idéale pour permettre aux entreprises qui démarrent et à celles qui se développent de passer du codage manuel à l’impression numérique, afin de produire des codes de meilleure qualité et plus cohérents.

4.2 Marquage pour grands caractères (LCM)

Les codeurs de boîtes sont particulièrement bien adaptés à l’impression d’informations variables sur des emballages secondaires tels que des boîtes en carton. Ces boîtes nécessitent généralement du texte et des graphismes facilement visibles. Les codeurs de boîtes peuvent imprimer en haute résolution et sont suffisamment polyvalents pour pouvoir être utilisés sur un grand nombre de surfaces et de matériaux. Ils sont faciles à mettre en place et à régler, fiables, et leur coût de possession est prévisible. Ils constituent une solution économique par rapport aux boîtes ou étiquettes préimprimées.

4.3 Laser

Le marquage au laser n’utilise aucune encre pendant le processus de codage, ne nécessite aucun temps de séchage, et ne présente donc aucun risque de bavure. Les codeurs laser conviennent à un grand nombre de substrats et à des vitesses de lignes de production élevées. Ils sont davantage disponibles, plus rapides, et n’utilisent pas de consommables. Le marquage au laser laisse un code permanent qui, sur le PVC, produit un changement de couleur afin de rendre le code plus visible. Les systèmes laser à faisceau orienté sont très polyvalents, car ils produisent des caractères lisibles, cohérents et parfaitement formés dans un grand nombre de polices et de formats de messages, et permettent d’utiliser des graphismes et des logos de grande qualité sur des surfaces d’impression relativement étendues. Les codeurs laser peuvent également couvrir une large surface d’impression, et sont compatibles avec les lignes de production à vitesse élevée. Ils sont ainsi capables d’imprimer plusieurs codes sur plusieurs produits en un seul passage, sans avoir besoin d’une tête d’impression mécanique mobile. Les avancées en matière de technologie et d’efficacité ont permis de réduire de manière significative le prix d’achat initial. Les codeurs laser offrent également un coût de possession limité, en raison de l’absence de consommables et de leur entretien relativement minime. Une nouvelle génération de solutions de marquage au laser compactes et rentables a également été introduite, et constitue une solution abordable par rapport aux autres technologies, tout en optimisant la fonctionnalité.

4.4 Imprimantes à jet d’encre thermiques (TIJ)

Ces imprimantes sont capables d’imprimer sur des boîtes et des emballages primaires. Bien que leur surface d’impression soit plus réduite que celle des codeurs de boîtes, elles produisent des codes à haute résolution et de qualité pour des emballages haut de gamme. Elles peuvent s’avérer rentables pour les lignes de production plus lentes, ou lorsque la production n’a pas lieu 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7.

5 Conclusion

Dans un secteur qui peut nécessiter l’impression d’informations sur des contenants à diverses étapes du processus, à des vitesses ou des angles variables et dans des environnements différents, les équipements de codage et de marquage doivent pouvoir répondre aux besoins complexes sans difficulté.
Les codeurs robustes doivent pouvoir fonctionner de manière fiable dans les environnements de production difficiles, et être parfaitement intégrés aux processus de production : ils doivent être prêts à coder sur la plupart des formes et matériaux d’emballage, et répondre aux nouvelles exigences liées aux lignes de production.
Les intervalles d’entretien prolongés sur les imprimantes dont seul un nombre réduit de pièces doit être remplacé, et les autres composants sont conçus pour durer toute la vie, rendent la maintenance planifiée plus rapide et moins coûteuse.
Le choix de codeurs fiables, à entretien ou maintenance réduit(e), et simples à utiliser de façon à accélérer les opérations et minimiser les erreurs, peut aider à optimiser l’efficacité globale des équipements. En plus de faciliter les processus de production, cela aide également les entreprises à proposer un service de meilleure qualité à leurs clients.

Références

1 www.strategyand.pwc.com/trend/2017-chemicals-industry-trends
2 www.cefic.org/Documents/RESOURCES/Chemical%20Trends%20Report/ August-2017-Cefic-Chemicals-Trends-Report.pdf
3 www.consultancy.uk/news/2745/global-chemicals-market-to-grow-to- 51-trillion-by-2020