Inspection de produits et assurance qualité en ligne

L'inspection de produits en ligne revêt une grande importance dans le cadre de processus de fabrication/d'emballage à grande vitesse. L'un des paramètres les plus importants est la vitesse la plus élevée possible. Seul un bref laps de temps est disponible pour chaque inspection individuelle. Pendant ce laps de temps, le produit doit être transporté, positionné et inspecté avec précision. La technique d'inspection la plus importante est le pesage en raison de dispositions légales dans le domaine alimentaire et du fait que le poids total d'un produit (contenu et emballage) peut être utilisé pour un contrôle de manquant, la détection de sous-/surdosages et les régulations de remplissage.

Viennent ensuite les systèmes d'inspection optiques et par rayons, suivis par les détecteurs de métaux. Dans des machines combinées, la trieuse pondérale et le système à rayons X sont reliés entre eux et assurent aussi bien la détection des corps étrangers que la détermination du poids sur un encombrement minimum – un avantage si des lignes existantes doivent être élargies et qu'il n'y a pas beaucoup de place. Il existe des appareils combinés similaires qui regroupent des trieuses pondérales et des systèmes d'inspection optiques.

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E-paper: Inspection des produits fromagers

Inspection fiable de tous types d’emballages pour produits fromagers.

Pendant la production et l’emballage de fromages, la surveillance des processus de transformation des aliments doit répondre aux exigences les plus élevées. La qualité de chaque produit ne peut être assurée qu’avec une inspection à 100 %. A contrario, des actions de rappel peuvent altérer considérablement l'image d'une entreprise et celle des produits concernés. Les fabricants peuvent se protéger contre des actions de rappel en choisissant des solutions d'inspection de produits de WIPOTEC-OCS, notamment pour les lignes de production et d’emballage dynamiques de produits fromagers.

Contactez nos experts et renseignez-vous sur les mesures d'assurance qualité en production et lors de l’emballage de produits fromagers, ainsi que sur les avantages économiques de nos trieuses pondérales hautes performances et de nos scanners à rayons X.

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Assurance qualité en ligne grâce à des systèmes de contrôle et d'inspection dynamiques

L'assurance qualité est la somme de toutes les mesures prises pour assurer une qualité produit constante. Quand l'assurance qualité en ligne est basée sur des inspections de produits dynamiques, souvent intégrée dans une production de masse industrielle et automatisée, elle est généralement liée à une détection des défauts et une éjection des produits reconnus comme défectueux. Dans ce cas, l'assurance qualité en ligne est souvent une mesure en temps réel des paramètres de processus, comportant également des mécanismes de rétroaction permettant d'éviter des défauts dans les processus suivants (par exemple le tranchage à poids précis de fromage à trous ou de portions de viande). D'autres exemples pour une assurance qualité en ligne sont les processus de régulation industriels en construction mécanique OEM – des régulations de remplissage pour boissons rafraîchissantes jusqu'au pilotage de l'épaisseur de tranches de pain.

Les systèmes de contrôle ou d'inspection dynamiques fournissent un contrôle à 100 % s'ils peuvent être intégrés directement dans les lignes de production. Le contrôle en ligne à 100 % permet également d'empêcher la transformation de produits défectueux venant d'étapes de production précédentes. Si le processus de fabrication industrielle est trop rapide ou la cadence trop élevée, les examens peuvent au moins se faire par échantillonnage (par exemple à l'aide de solutions de dérivation) et répondre ainsi aux prescriptions de contrôle et à la méthode d'échantillonnage des directives légales et des prescriptions.

Assurance qualité en ligne grâce à des systèmes de contrôle et d'inspection dynamiques

Les principaux paramètres de qualité dans l'inspection de produits

L'inspection de produits mécanique ou automatique a un rôle important dans le cadre de processus de production à grande vitesse. On distingue alors l'inspection du produit lui-même et de sa qualité, de son état complet et de son poids. Les paramètres de qualité définis par l'entreprise ou par des dispositions légales sont vérifiés dans un contrôle qualité final et le produit est validé ou retiré. Ce contrôle faisant souvent partie d'un processus en ligne, les produits restant dans le flux des produits après une inspection doivent être remis correctement aux processus en aval ou être éliminés en fonction de la cause du défaut.

Paramètres de qualité dans l'inspection de produits

Dans la fabrication de produits alimentaires, l'emballage fait généralement aussi l'objet d'une inspection finale. Ce n'est qu'à partir du moment où le produit est dans son emballage final qu'on peut considérer qu'il ne peut plus être influencé et qu'il est dans son état de livraison. On intègre alors des systèmes d'inspection de produit à cet endroit du processus de production pour fournir à l'assurance qualité les paramètres de qualité tels que poids total, état complet, absence de corps étrangers et contrôle de la forme et de la position. Cette inspection de produits peut comporter des capteurs optiques, tels que des capteurs pouvant scanner le produit ou détecter des champs magnétiques (scanners à rayons X ou systèmes de détection de métaux) ou d'autres déterminant le poids du produit (trieuses pondérales). Les capteurs optiques peuvent lire et vérifier des codes et du texte en clair.

 

Pesage de controle dynamique des bouteilles de lait

Systèmes de triage pondéral dans des systèmes de production

Comme il existe très peu de processus de production ou d'emballage où les systèmes de pesage n'interviennent pas d'une manière ou d'une autre, les systèmes de triage pondéral en ligne à l'aide de cellules de pesage, tels qu'ils sont utilisés sur des installations à cadence élevée, sont très importants. Des cellules de pesage intégrées dans les machines de remplissage prennent en charge les tâches des trieuses pondérales en ligne. Cette solution d'une construction plus élaborée peut être réalisée de manière encore plus compacte que la solution des trieuses pondérales. Elle permet une cadence plus élevée grâce à la modularité et à l'équipement des machines avec 16 cellules de pesage ou plus, alimentées en parallèle.

Pour en savoir plus sur les systèmes de pesage en ligne

Les cellules de pesage CEF de WIPOTEC fournissent des résultats tellement précis qu'elles peuvent déjà être utilisées pour un remplissage de quelques grammes – une application fréquente en pharmaceutique. Les deux procédés – l'utilisation de trieuses pondérales ou le pesage en ligne à l'aide de cellules de pesage – permettent un contrôle des produits à 100 %. Dans les deux cas, la mesure du poids respectif ne sert pas seulement à éliminer les produits trop lourds ou trop légers avant les processus en aval, mais aussi à l'ajustement du volume de remplissage.

 

Trieuses pondérales pour processus d'inspection dynamiques

Les systèmes d'inspection pour les tâches d'assurance qualité en ligne disposant de capteurs de poids forment une classe à part dans l'inspection des produits. Dans la mesure où ils peuvent mesurer des poids de manière dynamique et qu'ils sont intégrés dans des lignes de production ou d'emballage, ces systèmes sont réalisés sous forme de trieuses pondérales.

Dans des processus en ligne de fabrication/production de biens, les trieuses pondérales dynamiques surveillent ces biens selon des critères de poids et éliminent ceux qui sont hors tolérance. Elles permettent également une optimisation du volume de remplissage des installations de dosage, de remplissage ou de découpe en amont. Dynamique signifie que le convoyeur n'est pas arrêté, même pendant les pesées.

Le principe de mesure est toujours le même : les produits sont transportés sur une balance et leur poids est mesuré dans le mouvement. Les capteurs de poids utilisés sont des jauges de contrainte ou (notamment dans les processus à grande vitesse ou lorsqu'une précision extrême est demandée) des cellules de pesage fonctionnant selon le principe de la compensation électromagnétique des forces (CEF). Les cellules de pesage CEF permettent des cadences plus élevées car le laps de temps nécessaire aux cellules de pesage pour réaliser une pesée est inférieur à celui des jauges de contrainte. Cela permet donc des vitesses de convoyage plus élevées.

Vers les trieuses pondérales de WIPOTEC-OCS 

Trieuses pondérales de WIPOTEC-OCS

Convoyage des produits

Le convoyage des produits est un paramètre important en rapport avec les processus d'inspection dynamiques. Même la trieuse pondérale la plus rapide est limitée dans sa performance si les produits ne peuvent plus être transportés en toute sécurité sur le convoyeur de pesage et en être évacués. Pour cette raison, les systèmes d'inspection peuvent être conçus pour certains types d'emballages ou produits, par exemple pour des produits au centre de gravité élevé (bouteilles ou autres produits à faible surface d'encombrement présentant un rapport hauteur-largeur défavorable) ou des sachets, boîtes ou cartons devant être examinés à grande vitesse. 

Les balances dynamiques présupposent de plus qu'un seul produit se trouve à chaque fois sur le convoyeur de pesage. Les produits doivent donc être isolés, ce qui signifie qu'une distance définie doit être respectée entre les produits. On utilise à cet effet des convoyeurs de séparation, des convoyeurs à vis sans fin et des étoiles rotatives. Les moteurs synchronisés entre eux des convoyeurs des machines de production ou d'emballage et des trieuses pondérales, des cycles d'attente adaptés et des redémarrages synchronisés font également partie de l'intégration complète dans la ligne.

 

Les systèmes d'inspection à détection dynamique du poids sont souvent utilisés pour la production de produits alimentaires, mais d'autres industries utilisent également ces systèmes. Ce type de détermination du poids débute par quelques milligrammes (domaine pharmaceutique) et se termine seulement avec les trieuses pondérales pour charges lourdes avec une charge maximale de plusieurs centaines de kilogrammes.

 

Inspection de produits alimentaires selon le règlement allemand LMHV

Panier

L'inspection de produits alimentaires est une composante importante de la sécurité alimentaire. D'après le règlement relatif à l'hygiène des denrées alimentaires (LMHV), chaque entreprise qui produit, transforme ou commercialise des denrées alimentaires doit déterminer les étapes de travail critiques du déroulement du processus, les surveiller et documenter de manière conséquente ainsi que définir des mesures de sécurité adaptées. Pour l'inspection de denrées alimentaires cela comporte la détection de corps étrangers, dont la détection de métaux et de verre dans le verre, le contrôle de l'emballage ainsi que la vérification et la traçabilité. Des corps étrangers de toute sorte peuvent ainsi être détectés dans les denrées alimentaires à l'aide de systèmes d'inspection à rayons X ou de détecteurs de métaux.

Le contrôle du poids s'effectue à l'aide de systèmes de pesage dynamiques (trieuses pondérales). La raison pour les contrôles de poids est souvent la détection de produits finis hors tolérance de poids. Les contrôles servent à l'assurance qualité (éjection d'emballages en sous-poids dans le cadre de la protection des consommateurs), mais aussi à l'optimisation de la production quant à l'efficacité (ici le fait d'éviter des pertes en raison de surdosages). Les dispositions légales se trouvent en Allemagne dans la réglementation des préemballages (FPVO) et en Europe dans la directive 76/211/CEE. Cette dernière indique dans quelle mesure la masse ou le volume du contenu d'un emballage peut dévier de l'impression qui se trouve sur l'emballage.

 

Inspection optique des produits

Les systèmes d'inspection optique offre la possibilité de lire des codes à barres ou des textes tels que la date limite d'utilisation optimale. En disposant les systèmes de caméras en conséquence, les étiquettes peuvent aussi être contrôlées sur la face inférieure d'emballages thermoformés. Pour les utilisations où des codes à barres ou des textes doivent être détectés ou lus sur le film de couverture, on utilise des systèmes de caméras optiques inspectant les produits du dessus avec une lumière incidente appropriée. Cela permet également de détecter les mauvaises coupes du film de couverture des emballages thermoformés ainsi que la position ou le retournement des étiquettes sur le dessous.

Vers la solution d'inspection

Inclusions de produit dans le scellement

Avec les films transparents on détecte également les inclusions de produit dans le scellement qui altèrent le scellement ou le rendent inutilisable. Un traitement d'image spécifique, adapté à l'application, effectue aussi bien les vérifications de lisibilité que les contrôles de positionnement des étiquettes. Outre la détection des corps étrangers on contrôle l'aspect extérieur des produits et on détecte un étiquetage erroné. Les systèmes d'inspection optiques sont parfois combinés avec des scanners à rayons X haute performance et proposés comme unité compacte.

 

Détecteurs de métaux dans l'inspection des produits

Détecteur de métaux

La détection de métaux signifie la détection de métaux ferreux et non ferreux ainsi que d'acier inoxydable dans des produits déjà emballés. Ces systèmes d'inspection des produits sont souvent appelés systèmes de recherche de métaux. L'acier inoxydable est la substance métallique la plus difficile à détecter car, dans la plupart des cas, il n'est pas magnétique et il est un mauvais conducteur électrique. La détection de métaux lors de l'inspection de denrées alimentaires peut être combinée avec une deuxième fonction d'inspection comprenant le pesage de haute précision. La balance et le détecteur de métaux forment alors une unité peu encombrante pouvant être aisément intégrée dans des lignes existantes et commandée via une interface commune. De tels appareils combinés éjectent les produits contaminée et/ou hors tolérance de poids dans des récipients séparés en fonction de la cause du défaut.

La détection des corps étrangers à l'aide de détecteurs de métaux est de plus en plus souvent complétée (ou remplacée) par des systèmes d'inspection par rayons X. Ceux-ci détectent efficacement les corps étrangers tels que les métaux et l'acier inoxydable tout en pouvant détecter des contaminations par du verre, des os ou des pierres. Ce qui s'applique à la détection d'acier inoxydable pour la détection de corps étrangers par des détecteurs de métaux est également valable pour la combinaison verre dans verre – corps étranger et matériau d'emballage – qui défie les systèmes d'inspection par rayons X.

Vers les détecteurs de métaux de WIPOTEC-OCS

 

Scanners à rayons X pour inspecter des produits alimentaires

De nos jours, les systèmes d'inspection par rayons X, également appelés scanners à rayons X, remplacent de plus en plus souvent les détecteurs de métaux. Leur technique est plus évoluée, mais également plus polyvalente en ce qui concerne le type de matériaux détectables. Ils sont utilisés dans l'inspection des produits à chaque fois qu'il s'agit d'inspecter l'intérieur du produit lui-même. Pour les denrées alimentaires, ils détectent les corps étrangers même dans les aliments déjà emballés – à travers l'emballage. Mais ils sont également très avantageux quand il s'agit de détecter des corps étrangers au sein d'une répartition homogène de produits (par exemple produits en vrac/biens en morceaux tels que des nuggets de poulet). Leur avantage est la grande vitesse de détection couplée à une sensibilité élevée qui peut encore être augmentée en fonction du produit grâce à un apprentissage.

Dans le cadre de l'inspection des produits, ces installations prennent en charge d'autres tâches encore : elles contrôlent le respect du niveau de remplissage, peuvent surveiller des formes, des positions et des dimensions, compter des produits, contrôler la répartition de composants dans des aliments, l'étanchéité et l'intégrité des emballages et des scellements ainsi que vérifier la présence de produits endommagés. La sélection de la technique de prise de vue adaptée permet d'optimiser les systèmes d'inspection par rayons X pour les produits à inspecter (par exemple pour des produits plats, des produits en vrac ou des bouteilles debout ou autres récipients cylindriques).

Les scanners à rayons X peuvent être combinés avec des systèmes de contrôle optiques pour une inspection des produits par le bas et/ou par le haut. En combinant deux techniques d'inspection, on augmente le nombre de tâches d'inspection pouvant être fournies : En commençant par la détection des corps étrangers, en passant par la détection de produits brisés, le contrôle des dimensions du produit lui-même (longueur et largeur) y compris de la hauteur (depuis l'image rayons X), de la longueur du suremballage jusqu'à l'intégrité du scellement.

Inspection par rayons X de denrées alimentaires

 

Inspection par rayons X de denrées alimentaires

Logiciel pour systèmes d'inspection de produits

Pour soutenir la gestion des données de qualité avec les résultats des inspections de produits, un logiciel de gestion (gestion des données d'inspection) met en réseau des systèmes d'inspection de différentes catégories (trieuses pondérales, scanners à rayons X) et offre ainsi un accès à toutes les données d'inspection au sein d'une même entreprise – indépendamment du site et en temps réel. Le même logiciel collecte et archive toutes les données produites dans le cadre des inspections et en tire des rapports, des analyses et des statistiques.

Les données de production du passé peuvent être comparées entre elles ainsi qu'avec des performances réelles actuelles. L'assurance qualité dans son ensemble est ainsi soutenue par des témoignages de chiffres de production, de produits rejetés, d'utilisation des machines et de qualité des produits. Les données et les événements peuvent être suivis en temps réel et être reliés à un système d'alerte. Les contrôles chronophages sur les lignes de production sont supprimés. Les systèmes de gestion centralisés des données d'inspection fournissent ainsi des informations pour une production optimisée et plus efficace en détectant et signalant à temps les écarts de production.

Logiciel pour systèmes d'inspection de produits 

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