un important fabricant de machines industrielles basé en Italie a choisi Simcenter Amesim pour améliorer ses performances

Des solutions sur mesure pour les opérateurs de l'industrie de l'emballage

La réussite des acteurs de l'industrie de l'emballage dépend des modes de consommation et des différents besoins du marché. Dans tous les secteurs, pour répondre aux exigences du marché, les entreprises doivent personnaliser leurs contenants afin de différencier leurs produits de ceux de leurs concurrents. Cette diversité entraîne une concurrence intense, poussant les opérateurs de l'industrie de l'emballage à innover continuellement dans la conception et la livraison de machines personnalisées de haute qualité. En parallèle, les opérateurs industriels doivent faire face à un contexte très concurrentiel et atteindre leurs propres objectifs en matière de productivité et de cadence de production.

RONCHI MARIO est spécialisé dans la recherche de solutions spécifiques pour répondre aux exigences des opérateurs de l'industrie de l'emballage, ainsi que dans la construction d'équipements d'emballage personnalisés et fiables pour les industries chimiques, cosmétiques et alimentaires. RONCHI MARIO est un important fabricant italien de machines industrielles, produisant environ 85 machines par an et fournissant des équipements d'emballage aux industriels du monde entier. Ses activités principales sont le remplissage et le bouchage de bouteilles pour les produits liquides et très visqueux tels que le shampooing et le détergent pour lave-vaisselle.

La recherche et le développement (R&D) ont toujours été au cœur de la stratégie de RONCHI MARIO. Le département R&D de RONCHI MARIO s'engage à fournir la meilleure solution personnalisée pour répondre aux besoins spécifiques de chaque client. Les machines fabriquées par RONCHI MARIO offrent des cadences de production très élevées (nombre de contenants remplis par minute), avec une vitesse de remplissage rapide et une précision rigoureuse quant à la quantité de fluide injectée dans les contenants.

"L'objectif principal est d'assurer la performance du processus de remplissage sans aucune perturbation de pression. Lorsque la pression de la machine reste stable, le remplissage est optimal", explique Gabriele Pastrello, ingénieur R&D chez RONCHI MARIO.

D'un procédé expérimental à une approche numérique pour améliorer la stabilité de la pression

"Le circuit de remplissage des bouteilles est en surpression : la pression est supérieure à la pression atmosphérique", remarque M. Pastrello. Pour RONCHI MARIO, maintenir une pression aussi stable que possible est essentiel afin d'offrir à ses clients des machines industrielles de la plus haute qualité. "Auparavant, nous tentions toujours de résoudre nos problèmes par tâtonnement, sans véritable orientation. Nous testions plusieurs choix aléatoires avant de trouver le bon." Cette approche n'offrait pas la précision nécessaire pour obtenir des résultats efficaces, générant des pertes de temps et d'argent pour l'entreprise. De plus, si un client industriel rencontrait des problèmes techniques, un représentant de RONCHI MARIO se rendait directement sur site pour effectuer les modifications nécessaires sur la machine.

Pour stabiliser la pression, le service R&D de RONCHI MARIO avait besoin de simuler l'ensemble du système hydraulique, composé d'un réservoir, d'une pompe, de plusieurs mètres de tuyauterie à travers lesquels le fluide est pompé et de multiples vannes de dosage qui injectent le fluide dans les conteneurs à remplir. L'équipe de R&D a cherché une solution qui permettrait d'obtenir une pression et un débit spécifiques de fluide à travers la tuyauterie afin de maintenir un flux constant de fluide vers les vannes de remplissage. Après un processus de sélection minutieux, RONCHI MARIO a choisi le logiciel Simcenter Amesim™.

"Nous devons gérer tous types de produits, et chaque machine est différente de la précédente que nous avons développée. C'est pourquoi nous devons simuler avec précision le comportement de chaque machine de remplissage", explique M. Pastrello. "Si vous vous intéressez aux paramètres globaux du système, un outil de simulation 1D, comme Simcenter Amesim, est la meilleure option, car il est rapide, fiable et facile à utiliser." La simulation avec Simcenter Amesim valide la configuration de la machine par rapport à ces exigences, évitant ainsi les adaptations de dernière minute sur la machine terminée, qui entraînent des coûts et des retards supplémentaires. M. Pastrello souligne : "Bien faire les choses du premier coup permet d'économiser beaucoup de temps ; je dirais des semaines."

Simcenter Amesim est utilisé non seulement pour la conception du réseau hydraulique, mais aussi pour déterminer la stratégie de contrôle. Pour maintenir une pression aussi constante que possible, les ingénieurs de RONCHI MARIO ajustent la vitesse de la pompe afin de produire exactement le débit nécessaire à la distribution par les buses. Simcenter Amesim permet le test numérique de l'impact du régulateur proportionnel, intégral et dérivé (PID) sur la pression de refoulement, au lieu de calibrer ces paramètres sur l'équipement réel. Cela permet d'économiser un temps et un argent considérables.

Le département R&D de RONCHI MARIO travaille en étroite collaboration avec Bsim, partenaire de Siemens Digital Industries Software, pour s'adapter et se familiariser avec Simcenter Amesim. "Bsim répond à mes questions de manière rapide et précise", déclare M. Pastrello. "Je suis très satisfait de la contribution de l'équipe."

Simulation précise et gain de temps

Grâce à la simulation de haute précision de Simcenter Amesim, RONCHI MARIO a réduit de manière significative le nombre de prototypes habituellement produits par projet. La simulation permet à l'équipe de prédire chaque comportement de la machine et de déterminer la meilleure conception avant la production du prototype. Pour M. Pastrello, la valeur est significative : "Nous avons déjà réduit le nombre de prototypes de 20 %."

Les machines de RONCHI MARIO affichent également de meilleures performances en termes de vitesse, le logiciel garantissant une stabilité optimale de la pression. Cela permet aux clients industriels de RONCHI MARIO d'atteindre leurs propres objectifs en matière de productivité, de performance, de stabilité et de vitesse de production.

Aller plus loin, innover

Pour augmenter son avantage concurrentiel, RONCHI MARIO s'efforce de fournir le meilleur équipement à ses clients. Cela implique de l'innovation à la fois dans les processus et dans les produits. M. Pastrello explique : "Les outils de simulation peuvent faire la différence entre gagner ou perdre un contrat. Je suis conscient que peu de nos concurrents utilisent des outils aussi perfectionnés. Nous sommes véritablement pionniers dans l'utilisation de la simulation pour optimiser le processus de conception des machines, ce qui peut nous donner un avantage concurrentiel significatif."

Il ajoute : "La prochaine étape consiste à intégrer les résultats de Simcenter Amesim à un outil de mécanique des fluides numérique (CFD) en 3D. Les calculs en 3D peuvent faciliter l'analyse du flux et du comportement à l'intérieur de la vanne." La combinaison de Simcenter Amesim, qui évalue les conditions limites, et de la CFD 3D, qui permet de comprendre le comportement, offre une complémentarité idéale pour une analyse optimale.

M. Pastrello conclut en soulignant que Simcenter Amesim offre aux fabricants de machines industrielles la possibilité de construire des machines performantes grâce à une simulation système précise et facile à utiliser, notant particulièrement qu'une machine personnalisée hautement adaptable représente une valeur ajoutée significative pour ses clients.