ÉTUDES DE CAS
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La pesée par lot à partir de Big Bags augmente l'efficacité pour les fabricants de produits de construction
SCARBOROUGH, ONTARIO — Un incendie a ravagé un bâtiment de 837 m2 situé sur le terrain du siège social canadien et du centre de fabrication et de distribution de la société Henry, un fabricant de revêtements de fondations et de produits de constructions résidentielles et commerciales vendus sous la marque Building Envelope Systems®.Lors de la nouvelle construction de l'installation, l'entreprise a remanié ses processus, ce qui a permis de doubler la production et d'améliorer la sécurité, le moral et les pratiques environnementales.
L'une des principales améliorations a été le remplacement de la vidange manuelle des sacs par un système automatisé de pesage par lot des Big Bags de Flexicon qui a permis d'augmenter considérablement la productivité, la qualité et la sécurité tout en réduisant les coûts de main-d'œuvre et de matériel.
Le système de déchargement de Big Bags remplace la vidange manuelle des sacs
Auparavant, les travailleurs transportaient manuellement des sacs de 23 kg contenant un additif polymère dans une cuve de mélange de 22 710 l contenant de l'asphalte, coupaient les sacs pour les ouvrir et les déchargeaient. Typiquement, un lot nécessitait 2 000 à 907 à 2 721 kg de polymère, soit 40 à 120 sacs. «Cela représente une sacrée corvée», dit Todd Thertell, directeur de l'usine.
Les ingénieurs d'Henry ont évalué l'équipement qui permettrait d'acheter la poudre de polymère dans des Big Bags, en choisissant au final un système de pesage par lot Flexicon BULK-OUT® composé d'une station de vidange de Big Bags modèle BFF avec un convoyeur à vis flexible intégré et des contrôles de dosage par poids.
Thertell raconte : «Nous achetons maintenant le polymère en Big Bags de 907 kg, donc, selon la taille du lot, nous ne manipulons qu'un ou deux Big Bags, sans risque de se perdre dans le compte du nombre de sacs en papier», il ajoute : «Le processus de transport, d'ouverture et de vidage des sacs, qui nécessitait auparavant une heure, peut maintenant être accompli en seulement 15 à 20 minutes. De plus, nous achetons maintenant notre additif dans des Big Bags, ce qui coûte moins cher que quand nous l'achetions dans des sacs en papier».
Les appareils favorisent le déchargement complet du contenu des sacs
Avec le nouveau système, un opérateur attache le Big Bag à un cadre de levage et charge, à l'aide d'un chariot élévateur, le cadre et le sac dans des berceaux de réception au sommet de la station de vidange de Big Bags. Une fois le sac fixé à la trémie d'une capacité de 226 l, l'opérateur tire la manchette du sac à travers une vanne de réglage de débit POWER-CINCHER™ qui retient la manchette du sac pour réguler le débit, prévenir les fuites de produit et permettre un rechargement sans poussière des sacs partiellement vidés.
Sous la vanne de réglage de débit se trouve un collier de serrage manuel SPOUT-LOCK™ qui est soulevé par un tube télescopique TELE-TUBE™ pour une connexion étanche à la poussière à la manchette de sac. Une fois la connexion sécurisée, l'opérateur détache la manchette du sac et ouvre la vanne de réglage de débit pour déclencher le débit. Le tube télescopique s'abaisse en appliquant une tension continue vers le bas pour maintenir la manchette tendue au fur et à mesure que le sac se vide, favorisant ainsi un déchargement complet dans la trémie. Au même moment, les activateurs de sacs FLOW-FLEXER™ soulèvent et abaissent les bords inférieurs du sac, dirigeant le produit dans la manchette de sortie et soulevant le sac de sorte à lui donner une forme de «V» afin de favoriser le déchargement complet. De plus, les bras d'extension POP-TOP™ en haut des quatre poteaux de déchargement étirent le sac pour lui donner une forme de cône au fur et à mesure qu'il se vide et s'allonge, ce qui facilite le déchargement complet.
Dosage automatisé par perte de poids directement à partir de Big Bags
Les produits thermofusible sont fabriqués sur commande, de sorte que la taille des lots varie. L'opérateur saisit le poids du lot requis dans le contrôle logique programmable. «Il fonctionne selon un système de perte nette», explique Thertell. Le cadre de déchargement repose sur quatre pesons, de sorte que lorsque vous chargez le Big Bag, le poids du sac est affiché à l'écran.
Lorsque l'opérateur lance un cycle, le convoyeur Flexicon de 114 mm de diamètre et de 10,7 m de longueur transporte la poudre jusqu'à une hauteur de 5,8 m. Le matériau sort du convoyeur sous le point auquel la vis rotative se connecte au réducteur à engrenages, évitant ainsi le contact du matériau avec les joints d'étanchéité, et s'écoule à travers un adaptateur de transition, une vanne guillotine et un tuyau de descente avant d'entrer dans la cuve de mélange.
Le contrôle logique programmable reçoit des informations sur la perte de poids grâce aux pesons. Il fait fonctionner le convoyeur à plein débit jusqu'à ce que le poids cible soit atteint, puis réduit la vitesse d'alimentation à un goutte à goutte, arrêtant le convoyeur et fermant la vanne POWER-CINCHER lorsque le poids précis du lot a été perdu.
«Si nous déchargeons un Big Bag de 907 kg et que la recette nécessite 816 kg, nous programmons tout simplement '1 800' et appuyons sur 'start'», explique Thertell.
La trémie de plancher d’une capacité de 8 pi3 (226 l) est équipée d’une grande porte, d’un plateau de support pour sacs et d’une grille de sécurité pour détecter les matériaux surdimensionnés/étrangers, ce qui permet aux opérateurs d’ajouter manuellement des ingrédients mineurs prépesés au lot.
Il ajoute que les polymères sensibles à la température étaient une préoccupation importante lors de la conception du convoyeur. Si des particules se logent entre la vis en acier inoxydable et le tube de convoyage en plastique, elles chauffent, fondent et empêchent un bon fonctionnement. Flexicon a donc testé un échantillon du polymère et a choisi une conception en spirale qui minimise la compression du matériau entre la spirale et la paroi du tube. La vis du convoyeur s'auto-centre également lorsqu'elle tourne, offrant ainsi un espace entre la vis et la paroi du tube pour éviter le broyage ou la chaleur liée au frottement.
Lorsque le contenu du Big Bag s'écoule dans la trémie, l'air et la poussière déplacés sont aspirés dans un collecteur de poussière BAG-VAC™ fixé au cadre de la station de vidange. Les jets d'air comprimé inversé délogent le matériau recueilli sur le filtre pour que les particules retournent dans le flux de matériau. Puisque la connexion du sac à la trémie est hermétique, l'activation du collecteur de poussière provoque l'affaissement du sac vide par aspiration et l'extraction de l'air et des poussières résiduelles. «Quand le processus est en fonctionnement, il n'y a pour ainsi dire pas de poussière», dit-il.
Les cycles de dosage courts améliorent un processus urgent
La rapidité du traitement était un autre point important. Une fois le polymère transféré dans la cuve de mélange, le polymère et l'asphalte sont mélangés à 69,4 °C pendant deux heures. Ensuite, le mélange est pompé vers l'un des trois réservoirs de 11,355 l, utilisés pour finir le produit. Des polymères supplémentaires sont ajoutés manuellement, et le lot subit encore deux heures de traitement.
Thertell explique qu'une fois que le matériau a été ajouté à la cuve de mélange, le processus est sensible au temps. «Nous avons 18 heures pour le convertir en produit fini et l'emballer pour l'expédition avant que ses propriétés ne changent. Au lieu d'un beau mélange caoutchouteux équilibré, il devient épais et filandreux et difficile à faire fondre. Si nous préparons un gros lot — disons 2 238 kg de caoutchouc — avec l'ancien procédé, les opérateurs se fatiguaient et devaient faire une pause. Le pré-mélange a pris plus de temps, posant le risque d'un lot inutilisable. Maintenant, c'est plus rapide et plus facile. Typiquement, le temps de traitement par lot pour les formulations de pré-mélange a été divisé par deux, passant de quatre heures à seulement deux».
Des améliorations saluées par la direction et le personnel de l'usine
«Nos opérateurs adorent le système parce qu'ils n»ont pas à manipuler et ne couper tous les sacs pour les ouvrir. Il n'y a pas de blessures liées à des mouvements répétitifs, ce qui arrivait lorsque les opérateurs devaient porter et couper les sacs - le corps n'est plus fatigué et usé par ces mouvements incommodes. Le système a également permis de libérer du personnel pour qu'il puisse s'occuper d'autres activités productives. Il n'y a pas eu de réduction de main-d'oeuvre, ce qui leur fait également très plaisir».
«Nous produisons également moins de déchets qu'auparavant», poursuit-il. «Nous n'utilisons qu'un sac qui est réutilisable. À présent, nous avons un sac de polymère que nous aplatissons et retournons à notre fournisseur pour qu'il soit rempli à nouveau de polymère. C'est plus respectueux de l'environnement, car nous ne produisons pas de déchets pour destinés au décharges».
Le siège social de Henry Company, situé à El Segundo, CA, USA, fournit des revendeurs commerciaux, des points de vente au détail et 12 sites de fabrication aux États-Unis et au Canada.
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Un cadre de levage avec Big Bag suspendu, est transporté par chariot élévateur dans des supports de berceau situés au sommet des bras d'extension POP-TOP™.
L'opérateur glisse la manchette du sac sur le collier gonflable et attache les sangles du sac à des crochets rétractables qui soutiennent le sac pendant le remplissage.
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Le contrôleur du système reçoit les informations de perte de poids en provenance des pesons qui supportent le cadre de déchargement et il arrête le convoyeur à vis flexible une fois que le poids du lot visé a été perdu.
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Au niveau de l'interface de manchette de sac, une vanne de réglage de débit POWER-CINCHER™ régule le débit, tandis qu'un collier de serrage SPOUT-LOCK™ et un tube télescopique TELE-TUBE™ favorisent un déchargement complet et sans poussière.
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Au point de déchargement du convoyeur (bleu), le matériau sort avant le point auquel la vis flexible se connecte au réducteur à engrenages, évitant ainsi le contact du matériau avec les joints.
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Après le mélange, les sacs de produits thermofusibles sont emballés pour l'expédition.
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