Comment ENAK de Tianjin atteint-elle une précision de remplissage de ±0,5 % ?

Les responsables de lignes de remplissage savent que la précision de ±0,5 % fait la différence entre des cycles de production rentables et des rejets coûteux. Lorsque les machines automatiques de remplissage à suivi produisent des flacons de shampoing sous-remplis ou des récipients de jus sur-remplis, les taux de rejet en contrôle qualité augmentent de 15 à 25 %, tandis que les pertes dues au surdosage érodent les marges bénéficiaires. Les équipes de production doivent effectuer des réglages manuels urgents, tandis que les rinceuses en amont et les bouchonneuses en aval restent à l’arrêt. Tianjin ENAK Machine automatique de remplissage à suivi ENKGZ-01 maintient une précision de ±0,5 % sur des boissons très fluides, des détergents visqueux et des sirops collants grâce à une synchronisation en temps réel des capteurs et à un contrôle par vanne servo, que les ingénieurs de production calibrent en quelques minutes plutôt qu’en plusieurs heures.

Les opérateurs atteignent cette performance à l’aide de capteurs de suivi haute précision qui positionnent les têtes de remplissage à ±2 mm de l’ouverture des bouteilles, à des vitesses allant de plusieurs dizaines à plusieurs centaines de bouteilles par minute. Les pièces en contact avec le produit, en acier inoxydable alimentaire 304/316, résistent aux cycles quotidiens de nettoyage chimique et pharmaceutique, tandis que les systèmes CIP/SIP permettent des changements de produit sans arrêt de la ligne. L’interface homme-machine (IHM) intuitive du système de 1000 kg stocke des recettes validées pour 12 profils liquides courants, permettant aux superviseurs de rappeler instantanément les paramètres de réglage pour la ketchup, la pâte de cacahuète ou l’huile comestible via une simple sélection tactile.

Trois défaillances de vanne qui compromettent la précision de remplissage de ±0,5 %

Défaillance 1 : Goutte à goutte après le remplissage  

gaspi 2 à 5 ml par bouteille, car les buses ne coupent pas proprement. Les usines chimiques perdent quotidiennement 800 à 2 000 litres par mois, tandis que les lignes agroalimentaires font face à des infractions aux règles d’hygiène dues aux flaques au sol. La cause racine est un mauvais réglage de la hauteur des buses ou une dépression d’aspiration arrière insuffisante.

Défaillance 2 : Débordement mousseux  

concerne les boissons gazeuses et les shakes protéinés lorsque le remplissage à haute vitesse génère des turbulences. L’espace libre excessif se remplit de mousse, et l’inspection en aval rejette 12 à 18 % de la production. Des courbes de remplissage immergé et des phases inférieures ralenties résolvent la plupart des cas.

Défaillance 3 : Sous-remplissage chronique  

se produit lorsque l’étalonnage du débitmètre dérive ou lorsque la pression dans le réservoir fluctue. Les embouteilleurs de jus font face à des poursuites pour contenu net insuffisant, tandis que les producteurs pharmaceutiques risquent des rappels de lots. Une vérification systématique du poids en trois points rétablit la conformité en une seule équipe.

ENKGZ-01 élimine ces défaillances grâce à des vannes actionnées par servomoteurs qui ajustent les débits 100 fois par seconde, en fonction des données en temps réel sur la position des bouteilles. Les données de production confirment un taux de rendement au premier passage de 98,7 % après une mise en service correcte, tandis que la garantie de 3 ans couvre les composants essentiels tels que la pompe, l’API, l’engrenage, les roulements et le réservoir sous pression.

Débogage avec suivi en temps réel : synchronisation Capteur → API → Vanne

Remplissage avec suivi automatique exige la synchronisation de trois systèmes dans des cycles de 50 ms. Des capteurs haute précision scannent la position des bouteilles 500 fois par seconde et transmettent les coordonnées X-Y à l’API via des connexions Ethernet renforcées. Des algorithmes de l’API calculent la trajectoire de la tête de remplissage, tandis que des amplificateurs servo pilotent le positionnement des vannes avec une tolérance de ±1 mm.

Tableau 1 : Paramètres du système de suivi

 Latence du capteur E02 : Nettoyez la lentille de l'encodeur avec de l'alcool isopropylique. Vérifiez l'intégrité du câble Ethernet. Réinitialisez le gain du capteur à la plage d'usine de 0,8 à 1,2 V. La production reprend après que l'autotest sur 10 cycles a confirmé un temps de réponse inférieur à 45 ms.

Réponse du PLC E03 : Vérifiez l'utilisation du processeur via l'écran de diagnostic. Effacez le cache des recettes et rechargez les paramètres validés. Redémarrez le module Ethernet à l'aide de la séquence HMI F3-R-S. Vérifiez la poignée de main avec le rinçage amont pour confirmer une latence de 28 à 32 ms.

Synchronisation des vannes E04 : Ajustez le décalage d'origine du servo par incréments de ±0,5 mm. Effectuez le test de suivi de bouteilles vides en observant le décalage de la tête de remplissage sur la superposition à l'écran. Affinez les gains PID : P = 12, I = 0,8, D = 2,1 pour éliminer tout dépassement.

La vérification quotidienne empêche les dérives. Les opérateurs exécutent un cycle d’essai de 10 flacons en pesant les échantillons sur des balances étalonnées. Les résultats situés en dehors de la fourchette ±0,4 % déclenchent automatiquement une séquence complète d’étalonnage, enregistrée dans le système MES afin de garantir la traçabilité requise pour les audits de conformité.

Réglage de la courbe de remplissage : 12 profils liquides avec paramètres exacts

L’ENKGZ-01 stocke les courbes de remplissage validées pour 12 profils courants couvrant l’eau, l’huile, les jus, les pâtes, la sauce ketchup, le beurre de cacahuète, la confiture et les produits chimiques d’usage courant. Chaque recette optimise la phase de remplissage rapide, la phase de remplissage lent et la remontée ascendante du fond afin d’éliminer les gouttes, l’écumage et les sous-remplissages.

Tableau 2 : 12 profils de remplissage liquide

 Ajustement pour fluides à forte viscosité les sirops et le beurre de cacahuète utilisent des phases lentes prolongées afin d’éviter la cavitation, tandis que la remontée du fond atteint 18 à 20 mm pour éliminer les filaments visqueux. Les vannes servo-motorisées maintiennent une contre-pression de 0,2 à 0,8 bar, éliminant ainsi les poches d’air.

Liquides moussants les boissons gazeuses utilisent un remplissage par immersion, amorcé à 25 mm sous le rebord du goulot et s’élevant à une vitesse de 50 mm/s. Les derniers 5 ml sont remplis à 30 % de la vitesse normale afin de créer un écoulement laminaire minimisant l’entraînement de bulles.

Procédure de changement de produit sélectionner la recette via le menu F2 de l’interface homme-machine (IHM). La machine exécute un cycle d’amorçage automatique de 30 secondes, évacuant le produit précédent via la boucle de nettoyage CIP. Les nouveaux paramètres sont chargés automatiquement avec la séquence d’origine des servomoteurs, confirmant ainsi le décalage nul.

Cycle CIP/SIP de 5 minutes permettant une véritable exploitation multi-produits

Les têtes de remplissage à démontage rapide se démontent en 90 secondes, exposant ainsi toutes les surfaces en contact avec le produit. Les opérateurs remplacent les buses en acier inoxydable 304/316, dont le diamètre varie de 3 à 12 mm selon les plages de viscosité, tandis que les joints toriques reçoivent une nouvelle lubrification au silicone. Aucun outil spécial n’est requis, hormis une clé hexagonale de 14 mm, rangée directement sur la machine.

La séquence CIP est activée via le menu dédié au nettoyage :

• Prélavage (1 min) : rinçage à l’eau à 40 °C à un débit de 20 L/min pour éliminer les résidus principaux
• Cycle détergent (2 min) : brossage des surfaces à l’aide d’une solution de soude caustique (NaOH) à 2 %, à 60 °C et à un débit de 15 L/min
• Rincez (1 min) : rinçage à l’eau désionisée à un débit de 25 L/min, avec une conductivité inférieure à 10 μS/cm
• Stérilisé (1 min) : Stérilisation finale à l’acide péracétique à 0,2 % à 50 °C
• Sécher (30 s) : Soufflage d’air filtré empêchant le développement bactérien

Cycle SIP à la vapeur en option pour les productions pharmaceutiques atteignant une température centrale de 121 °C pendant 15 minutes (validation F₀ > 8). Une sonde de conductivité vérifie l’achèvement du nettoyage et interrompt le cycle si les résidus dépassent le seuil de 15 μS/cm.

La contamination croisée tombe en dessous de 0,02 % après le CIP, ce qui est vérifié par des prélèvements au coton-tige. Les systèmes multi-têtes se nettoient indépendamment, permettant un fonctionnement partiel de la ligne pendant les changements de produit. Dans les usines chimiques quotidiennes, le passage du shampoing à l’après-shampoing s’effectue en 7 minutes au total, y compris le CIP et le chargement de la recette.

Vérification quotidienne des buses : protocole d’essai de remplissage à trois points

La régularité de la production exige des contrôles de précision quotidiens avant le premier cycle de fabrication. Les opérateurs appliquent un protocole standardisé de vérification à trois points à l’aide de balances étalonnées, précises à ±0,1 g :

Tableau 3 : Vérification quotidienne du remplissage à trois points

 Procédure :

• Sélectionner des bouteilles en PET propres correspondant aux dimensions de la recette en cours
• Effectuer trois remplissages consécutifs à chaque point de test et enregistrer les poids individuels
• Calculer l’écart type sur l’ensemble des neuf mesures
• Les résultats présentant un écart type supérieur à 0,3 g déclenchent la procédure de maintenance

La vérification hebdomadaire du débitmètre utilise une boucle avec compteur maître comparant les relevés de l’ENKGZ-01 à une référence certifiée. L’essai de stabilisation de la pression du réservoir consiste en un cycle à vide de 30 minutes, pendant lequel on surveille les fluctuations de la jauge afin qu’elles restent inférieures à 0,1 bar (crête à crête).

limites des aciers inoxydables 304/316 : Données sur la résistance aux acides et aux alcalis

Les composants en contact avec le produit résistent à une utilisation continue sur toute la plage de pH comprise entre 2 et 13. L’acier inoxydable 304 résiste aux jus contenant de l’acide citrique (pH 2,8) et aux détergents contenant de l’acide phosphorique (pH 12,1), tandis que l’acier inoxydable 316 supporte les cycles de nettoyage en place (CIP) à base d’hydroxyde de sodium (pH 13,2) sans subir de piqûres.

Classements de résistance à la corrosion :

• Acide citrique à 5 % : 304 > 5 000 h, 316 > 10 000 h
• NaOH à 2 %, à 60 °C : 304 > 3 000 h, 316 > 6 000 h
• Acide peracétique à 0,2 % : Les deux matériaux > 2 000 h, surface passivée

des améliorations vers l’acier inoxydable 316 sont recommandées pour une utilisation continue avec des désinfectants à base d’alcool ou de peroxyde. Une passivation annuelle restaure la couche d’oxyde de chrome par immersion pendant 30 minutes dans de l’acide nitrique à 20 %, ce qui rétablit plus de 95 % de la résistance initiale.

Le type à entraînement pneumatique élimine les risques électriques autour des solvants inflammables. L’alimentation 380 V, 50/60 Hz permet une installation mondiale, tandis que le fonctionnement silencieux du servo-moteur répond aux exigences des salles propres pharmaceutiques (< 65 dB(A)).

Liste de vérification de mise en service ENKGZ-01 avec assistance sur site

Tianjin ENAK la mise en service suit un protocole de 7 jours combinant un soutien technique par vidéo et une installation sur site :

Jour 1-2 : Alignement mécanique

• Centrage des têtes de remplissage à ± 0,5 mm par rapport à l’axe longitudinal de la bouteille
• Vérification du calage des vannes sur 100 cycles à vide
• Essai de pression des tuyauteries de nettoyage CIP à 6 bar

Jour 3-4 : Mise en service électrique

• Cartographie des entrées/sorties PLC confirmée sur 256 points
• Réglage des décalages de référence (homing) des servo-moteurs à zéro pour l’ensemble des 12 vannes
• Recettes HMI validées pour 6 types de liquides

Jours 5-6 : Essais de production

• 5 000 bouteilles par liquide testé
• Vérification du poids ±0,4 % sur les trois postes
• Journaux de conductivité de la validation CIP archivés

Jour 7 : Formation au transfert

• Opérateurs certifiés selon la vérification à trois points
• Planning de maintenance programmé
• Surveillance à distance activée avec intégration au système MES

La mise en service sur site comprend les rapports d’essai des machines et une vidéo d’inspection sortante documentant une performance de ±0,5 % avant la mise en production. La garantie de trois ans prend effet dès la signature du protocole d’acceptation, couvrant les défaillances du moteur, du récipient sous pression, de la pompe, de l’automate programmable (PLC), des engrenages, des roulements et du boîtier de vitesses.

Machine de remplissage automatique à suivi continu Tianjin ENAK offre aux ingénieurs de production le contrôle précis exigé par les lignes de production modernes polyvalentes. Une précision de ±0,5 % est maintenue même en fonctionnement à haute vitesse, tandis que le nettoyage CIP/SIP permet une véritable flexibilité. La robustesse des aciers inoxydables 304/316 résiste aux sollicitations quotidiennes liées aux secteurs chimique et pharmaceutique. Les responsables atteignent des taux de conformité au premier passage constants, ce qui soutient des prix stables et des livraisons fiables dans les domaines alimentaire, des boissons, des produits de grande consommation et des machines.