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Lorsque les additifs liquides sont encore ajoutés manuellement, même un opérateur qualifié peut introduire des variations d'un lot à l'autre. De petites différences dans la pesée, le calage des soupapes, la manipulation des matériaux ou l'enregistrement peuvent affecter la formulation finale. Pour les peintures, encres, composites, cosmétiques, adhésifs et autres produits axés sur la formulation, le problème n’est pas simplement la consommation de main-d’œuvre. Il s'agit de savoir si la quantité spécifiée est réellement livrée à chaque fois et si l'équipe de production peut vérifier ce qui s'est passé lors de chaque lot.
Les méthodes de dosage traditionnelles peuvent également devenir difficiles lorsque différents additifs ont des viscosités, des densités, des quantités de dosage ou des caractéristiques de débit différentes. Une méthode de dosage qui fonctionne bien pour un liquide à volume élevé peut ne pas offrir le même contrôle pour un additif à faible volume. C'est pourquoi la sélection du meilleur équipement de dosage automatique de liquides nécessite plus que la simple comparaison d'un chiffre de précision nominale. La méthode de pesée, les composants de mesure, la réponse des vannes, la logique de contrôle, l'étalonnage, la gestion des recettes et l'environnement de production doivent tous fonctionner ensemble.
Un système de dosage automatique d’additifs de haute précision combine généralement le pesage et le dosage avec une livraison contrôlée des matériaux. Le système de Rumi utilise un module de pesée ainsi que des vannes ou d'autres composants de transport appropriés pour obtenir un dosage contrôlé et un contrôle de verrouillage. En fonction de la configuration du matériau et du processus, le système peut être conçu autour des exigences de dosage spécifiques du client plutôt que de s'appuyer sur une configuration standard.
Le module de pesée fournit un retour direct sur la quantité ajoutée. Au lieu de se fier uniquement à un débit supposé ou à une durée de dosage fixe, le système de contrôle peut surveiller le changement réel de poids pendant le processus d'ajout. Ceci est particulièrement utile lorsqu'un additif est utilisé en quantités relativement faibles ou lorsque la formulation est sensible aux changements de concentration.
Le contrôle des vannes est tout aussi important. Un système de dosage doit contrôler non seulement si une vanne est ouverte ou fermée, mais également la séquence et les conditions dans lesquelles le matériau peut pénétrer dans le récipient de réception. Le contrôle de verrouillage peut empêcher le démarrage de l'étape de dosage suivante avant que la condition requise ne soit atteinte. Cela réduit le risque de séquençage incorrect, d’ajout involontaire de matériaux et d’intervention de l’opérateur à des étapes critiques.
Pour les additifs liquides, la vanne et le dispositif de dosage appropriés doivent être sélectionnés en fonction de la viscosité, de la densité, de la quantité de dosage requise, du comportement d'écoulement et des exigences du processus. Les matériaux à haute viscosité peuvent nécessiter une stratégie de distribution différente de celle des liquides à faible viscosité. De même, un système conçu pour le dosage de grands volumes ne doit pas automatiquement être supposé fournir les mêmes performances lors de la manipulation de petites quantités d’additifs coûteux.
Un système PLC devient utile lorsque le dosage doit être répétable plutôt que simplement automatique. Le logiciel PLC en option de Rumi peut stocker les formules de production et contrôler le dosage et le dosage automatiques en fonction de la recette sélectionnée.
La gestion des formules réduit le besoin pour les opérateurs de saisir manuellement et à plusieurs reprises les quantités d'additifs. Une fois qu'une formule approuvée est stockée, le système peut exécuter la séquence de dosage requise selon des paramètres prédéfinis. Cela permet de réduire les erreurs courantes telles que la saisie d’une mauvaise quantité, la sélection du mauvais additif ou l’ajout de matériaux dans le mauvais ordre.
Pour les usines produisant plusieurs formulations, la gestion des recettes permet également de mieux contrôler les changements. Différentes formules de produits peuvent être sélectionnées sans reconstruire manuellement l’intégralité des instructions de dosage pour chaque lot. La logique de contrôle exacte dépend du processus du client, mais l'objectif est cohérent : déplacer les décisions de dosage critiques de la mémoire et de l'intervention manuelle vers une procédure de production contrôlée.
La traçabilité des données ajoute une autre couche de contrôle. Les enregistrements de dosage peuvent fournir des informations sur ce qui a été ajouté au cours d'un lot, facilitant ainsi l'examen de la production et l'enquête qualité. Pour les industries basées sur la formulation, cela est plus utile que de simplement savoir qu'une machine a terminé son cycle. Les informations de dosage enregistrées peuvent aider à relier un lot fini aux quantités réelles d'additifs utilisées pendant la production.
Il n’existe pas de chiffre de précision unique qui puisse décrire équitablement chaque système de dosage automatique. Les performances de dosage réelles dépendent de la quantité cible, des caractéristiques du matériau, de la résolution du module de pesage, de la méthode de dosage, de la réponse de la vanne, des conditions d'étalonnage, de l'installation et de l'environnement d'exploitation.
Par exemple, le dosage d’une quantité relativement importante d’un liquide stable est fondamentalement différent du dosage d’une petite quantité d’un additif visqueux. Le système peut également se comporter différemment lorsque la température du matériau modifie sa viscosité ou lorsque du liquide résiduel reste dans la conduite de livraison.
C’est pourquoi les équipes d’approvisionnement doivent demander aux fabricants comment la précision est évaluée et dans quelles conditions de fonctionnement. Une évaluation technique utile doit prendre en compte l'additif réel, la plage de dosage cible, la taille du lot, la répétabilité requise et le cycle de production plutôt que de se fier uniquement à un pourcentage imprimé dans une brochure produit.
L'étalonnage est une autre considération critique. Un système bien conçu nécessite une méthode pratique pour vérifier et entretenir le système de pesage et de dosage dans le temps. Un retour de mesure stable est particulièrement important lorsque l'additif a une valeur unitaire élevée ou lorsqu'un petit écart de dosage peut altérer les performances du produit final.
Le dosage automatique devient particulièrement utile lorsque plusieurs additifs doivent être introduits selon une formulation définie.
Dans les peintures et revêtements, un dosage précis des additifs peut aider à maintenir la formulation prévue lorsque les lots nécessitent plusieurs composants avec des quantités ajoutées différentes. Dans les encres d'imprimerie, un dosage contrôlé est précieux car des changements relativement faibles dans les additifs peuvent influencer la viscosité, l'écoulement, l'apparence et le comportement d'impression.
Les fabricants de composites peuvent utiliser un dosage automatisé pour les additifs associés aux formulations de résines et de composites, tandis que les producteurs d'auxiliaires textiles peuvent bénéficier de lots reproductibles pour différentes qualités de produits. Les cosmétiques et les adhésifs nécessitent également une formulation contrôlée car les propriétés du produit peuvent être sensibles aux ratios d’additifs.
La transformation des aliments, les produits chimiques de construction et la production de parfums et d'arômes présentent leurs propres exigences en matière de manutention. Le même concept d’automatisation de base ne peut pas être simplement copié dans chaque application. La compatibilité des matériaux, la viscosité, la quantité dosée, la configuration du récipient, les exigences d'hygiène le cas échéant et la séquence de production doivent être prises en compte lors de la conception du système.
Le meilleur équipement de dosage automatique de liquides n’est pas nécessairement celui ayant la plus grande précision annoncée. C'est le système qui peut maintenir les performances de dosage requises dans les conditions de production réelles du client.
Les équipes d’approvisionnement doivent évaluer :
Précision et répétabilité du dosage : le fournisseur peut-il démontrer les performances en utilisant la plage de dosage réelle et les caractéristiques des matériaux ?
Module de pesage : quelle résolution de mesure et configuration de pesage sont appropriées pour la taille du lot et la quantité d'additif ?
Méthode de dosage : la méthode choisie est-elle adaptée à la viscosité, à la densité, au comportement d'écoulement et au volume de dosage requis ?
Contrôle des vannes : les vannes peuvent-elles assurer une livraison de matériau stable et reproductible ?
Contrôle de verrouillage : le système peut-il empêcher un séquençage incorrect ou des étapes de dosage non autorisées ?
Système PLC : le PLC peut-il gérer la logique de dosage et de dosage automatique requise ?
Gestion des formules : les opérateurs peuvent-ils stocker, sélectionner et exécuter différentes recettes approuvées ?
Traçabilité des données : les informations de dosage peuvent-elles être enregistrées pour l'examen de la production et la vérification des lots ?
Compatibilité des matériaux : les composants en contact avec le produit sont-ils adaptés aux additifs utilisés ?
Intégration de la ligne de production : le système de dosage peut-il communiquer et se coordonner avec l'équipement et le processus existants du client ?
Personnalisation : le fabricant peut-il modifier la configuration du pesage, du dosage, de la vanne, de l'automate et du logiciel en fonction du processus réel ?
Ces questions sont plus utiles que la comparaison des équipements uniquement en fonction du prix ou d'une seule spécification.
Un fabricant compétent doit être capable de traduire une formule de production en un système de dosage technique. Cela signifie comprendre les additifs du client, les quantités de dosage, la taille du lot, le rythme de production, les modifications de formulation, la précision requise et l'équipement existant avant de proposer la configuration du système.
Rumi Technology se concentre sur les équipements de chimie fine depuis le lancement de son premier système de dosage de haute précision et de son premier équipement de mélange à haute efficacité en 2018. Après plusieurs itérations de R&D, la société a développé ses propres technologies de dosage et de mélange et se concentre désormais sur des solutions d'équipement personnalisées pour des industries telles que les peintures et revêtements, les encres d'imprimerie, les composites, les nouveaux matériaux et d'autres applications basées sur la formulation.
Le système de dosage automatique d'additifs de haute précision de la société peut être configuré avec des structures de pesage et de dosage, des modules de pesage, des vannes ou des convoyeurs à vis et un contrôle de verrouillage. Un système PLC en option fournit une mémoire de formules, un dosage/dosage automatique et une traçabilité des données de production. Plutôt que de traiter les équipements de dosage comme une machine standard fixe, Rumi propose des solutions personnalisées exclusives en fonction des exigences spécifiques de chaque client.
Pour les acheteurs évaluant les fabricants d’équipements de dosage automatique de liquides, cette approche technique est importante. Le fabricant doit être en mesure de prendre en charge l'intégralité de la chaîne de contrôle (du pesage et de la livraison du matériau au fonctionnement des vannes, en passant par la logique API, la gestion des recettes et l'enregistrement des données) plutôt que de fournir des composants isolés que le client doit intégrer indépendamment.
Rumi exploite également un système d'assurance qualité qui comprend des tests en usine de 72 heures et un mécanisme de réponse après-vente de 24 heures, avec les certifications ISO 9001 et CE. Pour les installations de production où les équipements de dosage font partie d'un processus de fabrication continu, les tests en usine et un support technique réactif peuvent être aussi importants que les spécifications initiales de l'équipement.
Oui, à condition que le système soit conçu pour le nombre et les caractéristiques requis d'additifs. Un système multi-additifs peut utiliser des circuits de dosage séparés et des séquences de vannes contrôlées, tandis que le PLC coordonne la commande et la quantité requises.
Le point important est que l’ajout de canaux de dosage supplémentaires augmente la complexité du système. Chaque additif peut avoir une plage de dosage, une viscosité, des exigences de compatibilité des matériaux ou un comportement de distribution différents. Par conséquent, un fabricant doit évaluer les additifs individuellement au lieu d’appliquer une configuration de dosage identique à chaque matériau.
Pour les usines où les recettes changent fréquemment, la gestion des formules basée sur un API peut offrir un avantage opérationnel significatif. Le système peut utiliser des recettes stockées pour contrôler la séquence de dosage requise, tandis que les verrouillages et les retours de pesée contribuent à réduire les risques associés à l'exécution manuelle.
En fin de compte, le bon équipement de dosage automatique de liquides doit être sélectionné comme une solution complète de contrôle de processus plutôt que comme une machine de dosage autonome. Un pesage précis, un dosage approprié, un contrôle fiable des vannes, une gestion des recettes basée sur un API, des verrouillages, une traçabilité et une intégration à la ligne de production contribuent tous à des lots cohérents. Pour les équipes d'approvisionnement, le fabricant le plus solide n'est donc pas simplement celui qui propose le prix le plus bas ou le catalogue le plus large, mais celui qui est capable de concevoir ces fonctions en fonction des matériaux, des formules, des objectifs de production et des exigences opérationnelles à long terme réels du client.
