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P. 2 Comment financer certains de vos projets de développement et d’innovation au PEP ? Le CIR et les aides publiques Agenda P. 3 REACH for POLYMERS : les résultats de l’enquête en publication ENER-PLAST : les conclusions du projet P. 4 Les Journées Techniques du PEP

La plasturgie sous contrôle SISE en collaboration avec le Pôle Européen de Plasturgie* propose un nouveau concept pour améliorer la qualité des pièces plastiques injectées : PSP. Basé sur l'acquisition et le traitement des données fondamentales du process complet d'injection : moule, machine et matériels périphériques, cet outil temps réel vous permet de : w Piloter la commutation machine par des capteurs moules Kistler placés dans l'empreinte w Suivre la stabilité de votre point de fonctionnement et vous informer des dérives w Anticiper et qualifier les causes de rebuts w Archiver ces données pour assurer une traçabilité de votre production …

Equipé d'une interface simple utilisable par tous les acteurs de la production, ce produit vous propose une nouvelle approche du traitement statistique des données. Après Cyclades, l'outil de suivi de production bien connu des plasturgistes, SISE avec PSP lance un nouveau défi : vous informer en temps réel de la qualité de votre production. PSP s'intègre dans toutes les démarches qualité en particulier Lean Production et Six Sigmas … Les objectifs fixés par les donneurs d'ordre, la maîtrise des coûts, la chasse aux gaspillages obligeront l'utilisation de PSP, prenez de l'avance … * développé en coopération avec POAE

Les bioplastiques sont partout… Les technologies Plastronique Veille Technologique

Pascal VIEL n Président-Directeur Général de SISE

Supplément technique no 22

Le contrôle process par l’instrumentation

N°22 Septembre 2010


Financer n JOURNÉES

TECHNIQUES DU PEP :

BIOMATÉRIAUX Les bioplastiques sont partout… Exemples et domaines d’applications Le jeudi 25 novembre 2010 au Pôle Européen de Plasturgie, Bellignat (01)

Comment financer certains de vos projets de développement et d’innovation au PEP ? Le CIR et les aides publiques t

AGENDA

PLASTRONIQUE Les technologies Plastronique, où comment la plasturgie permet à l’électronique d’accéder à la troisième dimension Le jeudi 9 décembre 2010 au Pôle Européen de Plasturgie, Bellignat (01) n

Du 22 au 23 septembre : PLASTICS MEETINGS, convention d'affaires internationale de la plasturgie, Lyon. Renseignements : www.abe-industry. com/plastics-meetings

Du 6 au 7 octobre : Association Francophone du Rotomoulage : Produire plus, mieux avec moins – Journée Techniques 6 et 7 octobre 2010 – Plastic Ecodesign Center – Lyon

Visions

est une publication du Pôle Européen de Plasturgie 01112 Oyonnax Distribuée par email en PDF

www.poleplasturgie.com info@poleplasturgie.com Directeur de la publication : Gérard MACHURAT

Comité de rédaction : Marie-Pierre BÉATRIX, Claude DOCHE, ALEXIS BRICOUT, Jérôme GAUTHIER.

Illustrations

Tous droits réservés

Réalisation : Aurélien EMPRIN Merci à tous ceux qui ont participé à ce numéro !

2 VISIONS/Septembre 2010 l

DE NOMBREUSES ENTREPRISES, ET PLUS PARTICULIÈREMENT LES PMI, SE TROUVENT PARFOIS CONFRONTÉES À LA DIFFICULTÉ D’INITIER UN PROJET DE DÉVELOPPEMENT INNOVANT, AU REGARD DES COÛTS À ENGAGER ET DES INCERTITUDES SUR L’ABOUTISSEMENT ET LA VALORISATION ÉVENTUELLE DES RÉSULTATS DE CE PROJET.

AUTRES :

Le 28 septembre 2010 : Conjuguer plasturgie et ECO-CONCEPTION, Dijon. Et le 05 octobre 2010 : Les matériaux polymères et le secteur de l'EMBALLAGE – Lyon. Renseignements : www.plasturgie-formation.com

AIDES

S

i la mise en place des Pôles de Compétitivité depuis 2005 a permis de lever partiellement ces difficultés (cohérence des dispositifs de financement, multiplication des leviers de financement, labellisation des projets, etc.), un certain nombre de projets ne se lancent toujours pas, faute de connaissance des aides disponibles par le dirigeant. Quotidiennement, le PEP accompagne des projets individuels d’innovation tels que : w la recherche d’un matériau plastique pour une application spécifique, en substitution d’un autre matériau (et notamment par un biopolymère) w une pré-étude technico-économique de faisabilité d’un produit en thermoplastique (en substitution d’un autre matériau, souvent métallique) w le développement complet d’une pièce plastique innovante, notamment dans une démarche d’écoconception w

etc..

Pour tous ces projets, il peut exister des dispositifs publics d’aide au financement, qu’ils soient locaux, régionaux ou nationaux.

Les dispositifs publics d'aide au financement

aide, sous forme d’une subvention plafonnée à 5 000 €, représentant près de 50 % des dépenses de R&D d’un projet.

la PTR (Prestation Technologique Réseau) : si, dans le cadre d’un projet de développement, vous souhaitez bénéficier de l’appui du PEP pour une pré-étude technologique, ou un essai, ou une étude de faisabilité, une caractérisation de produit, une veille technologique, etc… vous pourrez bénéficier d’une subvention d’au maximum 80 % du montant de la prestation du PEP, plafonnée à 10000 €.

Pour davantage de renseignements, vous pouvez prendre contact directement avec votre CCI ou avec OSEO www.oseo.fr.

w

Les principales conditions d’éligibilité pour une entreprise sont : effectif de moins de 50 personnes. Pour en savoir plus et instruire votre demande, vous pouvez prendre contact avec votre conseiller CCI ou Chambre des Métiers. w l'aide à l’étude de faisabilité d’un projet d’innovation (dispositif OSEO) : la phase de faisabilité d’un projet d’innovation dont le budget de dépenses est compris entre 50 et 100 000 € peut être aidée par OSEO sous forme de subvention (40 à 50 %) ou d’avance remboursable (taux à 0%). w l’aide au projet de recherche, développement et innovation d’OSEO : l’objectif de ce dispositif est notamment d’aider les entreprises industrielles qui mènent des projets en phase de recherche industrielle et/ou de développement expérimental (exemple : mise au point de produits, procédés ou services technologiquement innovants…).

La participation au financement du projet se fait sous la forme d'une avance à taux zéro remboursable en fonction du succès technique et commercial du projet. w le Fonds d’Intervention de la CCI de l’Ain : pour les entreprises ressortissantes de cette chambre consulaire, elles peuvent bénéficier d’une

Ne craignez plus, pour des raisons économiques, de vous engager avec le PEP dans un projet d’innovation: des dispositifs d’aides existent et nous pouvons vous aider à les mobiliser !

Le Crédit d’Impôt Recherche En complément de ces aides directes, en confiant vos projets d’innovation au PEP, vous pourrez également bénéficier du Crédit d’Impôt Recherche (le PEP étant agréé Crédit Impôt Recherche). Sous certaines conditions, les dépenses de R&D de votre entreprise peuvent être éligibles au CIR : les coûts internes, comme les dépenses externes. Ainsi, l’économie d’impôt société dont peut bénéficier votre entreprise (si elle effectue de la R&D) est égale au minimum à 30 % de ces dépenses éligibles de R&D. Pour plus d’informations sur l’éligibilité de vos travaux au CIR, nous vous invitons à contacter votre expertcomptable ou un cabinet spécialisé. Pour d’autres questions sur le financement d’un projet d’innovation, vous pouvez également prendre contact avec PLASTIPOLIS, le Pôle de Compétitivité de la Plasturgie : www. plastipolis.fr / Tél. 04 74 12 19 23.l w

Contact PEP info@poleplasturgie.com


Europe

PROJETS

t

REACH for POLYMERS : les résultats de l’enquête en publication LES RÉSULTATS DE L’ENQUÊTE DE BENCHMARKING REACH FOR POLYMERS CONDUITE PAR LE PEP ET MENÉE À L’ÉCHELLE

C

ette enquête a pour but de comparer les attitudes des entreprises européennes face à REACH et d’adapter ainsi des modes de communication, des outils et documents aux plasturgistes européens.

EUROPÉENNE ONT ÉTÉ PUBLIÉS (VERSION ANGLAISE) SUR LE SITE DU PROGRAMME

De très nombreuses entreprises françaises ont répondu à cette enquête ce qui témoigne de l’intérêt pour le sujet.

www.reachforpolymers.eu

92% des entreprises ayant répondu à notre enquête estiment avoir conscience de la législation, selon les pays et l’activité ce niveau varie, il est plus élevé pour les entreprises directement impliquées dans la formulation.

Seulement 3% des entreprises interrogées envisagent des bénéfices significatifs liés à la mise en place de REACH, contre 54% qui pensent que REACH ne produira aucun bénéfice. La nouvelle directive est principalement perçue comme une charge de travail administratif supplémentaire mais que celle-ci aura un impact bénéfique sur l’environnement. Retrouvez toutes les ressources de REACH for POLYMERS sur le site www.reachforpolymers.eu, zone de téléchargement.l w Pour toute information complémentaire : Marie-Pierre Béatrix – chef de projet REACH for POLYMERS marie-pierre.beatrix@poleplasturgie.com

t

ENER-PLAST : les conclusions du projet ENER-PLAST ARRIVE À SON TERME, LES NOMBREUX DOCUMENTS ÉLABORÉS DANS LE CADRE DE CE PROJET SONT DÉJÀ DISPONIBLES SUR LE SITE : WWW.ENERPLAST.EU RUBRIQUE « TOOLS & RESULTS ».

P

our accéder aux zones de téléchargement, nous vous incitons à vous inscrire sur le site.

Un certain nombre de documents sont disponibles en anglais

Guide de référence pour l’industrie des polymères / La législation européenne environnementale et énergétique w

w ENER-Plast : Energy efficient design for sustainable manufacturing with polymers

w Energy Efficiency and the Mould and Tool Industry Best Practice Guide

w

ENER-Plast

Le projet ENER-Plast visait également à développer des outils d’aide pour les entreprises désireuses d’intégrer le développement durable dans leur stratégie. A cet effet, un calculateur d’impact carbone a été développé par le consortium et peut être testé également dans la rubrique « Tools & Results » :

téléchargement.l

:

Carbon

Impact Calculator – zone de

w

Pour toute information complé-

mentaire : Marie-Pierre Béatrix – chef de projet ENER-Plast marie-pierre.beatrix@poleplasturgie.com

D’autres documents sont en cours de traduction et seront bientôt accessibles en français : w Résultats de l’enquête sur les facteurs importants conduisant à l’achat des moules et outillages

3 VISIONS/Septembre 2010 l


Techniques PANORAMA DE PRESSE n Online simulation-based process control for injection molding = Contrôle des procédés basé sur une simulation en direct de l'injection Auteur : JOHNSTON S ; KAZMER D ; GAO R Revue : POLYMER ENGINEERING AND SCIENCE, VOL49N12 - décembre 2009, 10/p.2483

Une simulation numérique online est présentée, elle est capable de prédire les variables d'état telles que le taux d'écoulement, la température du mélange, le taux de cisaillement et la viscosité à l'état fondu en utilisant des données temps réel d'un capteur de pression dans la buse d'injection. La simulation développée calcule l'écoulement d'un polymère non-newtonien et non-isotherme à l'intérieur d'un outillage multi-empreintes de façon très rapide pour pouvoir ensuite procéder à un contrôle de process temps-réel. La stabilité et la précision numérique ont d'abord été validées offline en comparant les résultats obtenu online avec ceux obtenus d'une solution commerciale (Moldflow). Un plan d'expérience factoriel a aussi été mené pour valider la précision de la simulation. La simulation a ensuite été transférée sur une machine d'injection en laissant le soin au système d'ajuster des données telles que le contrôle de la vitesse d'injection ou la pression de compactage. Les résultats montrent que la simulation est capable d'optimiser les paramètres pour éliminer les défauts d'ébavurage alors que le procédé n'avait pas été optimisé auparavant. Le temps de mis en oeuvre est légèrement augmenté par l'interface contrôleur machine.

Modelling post-molding warping : part 1 Volumetric expansion = Modélisation des déformations post-injection : partie 1 Expansion volumétrique

n

Auteur : JOHNSTON S ; KAZMER D ; GAO R Revue : INTERNATIONAL POLYMER PROCESSING, 01/03/2010, VOL25N1, 6/p.41

Le gauchissement après injection des pièces injectées est fortement influencé par l'expansion thermique. L'article montre que des cycles d'hystérésis d'expansion thermique apparaissent, de telle manière à ce que les courbes de refroidissement et de chauffe peuvent être différentes, dues à des changements au niveau microstructural. En menant des investigations poussées sur l'expansion thermique d'un polypropylène, les auteurs proposent un modèle qui prédit les variations du volume spécifique durant les traitements post-thermiques. Le modèle proposé se révèle bon, comparé aux mesures expérimentales. Plus d’info sur www.plasturgienet.com

4 VISIONS/Septembre 2010 l

Les Journées Techniques du PEP Les bioplastiques sont partout… Exemples et domaines d’applications t

Bibliographie sélective issue de plasturgienet.com

LA PROCHAINE JOURNÉE TECHNIQUE DU PEP SERA CONSACRÉE AUX BIOPLASTIQUES. ELLE SE DÉROULERA LE JEUDI 25 NOVEMBRE 2010 À OYONNAX.

P

our sa quatrième édition, les applications et innovations intégrant des bioplastiques seront mises à l’honneur ! Du secteur de l’automobile jusqu’à l’emballage, en passant par le sport et loisir, l’agriculture ou le bâtiment, les bioplastiques séduisent des domaines de plus en plus larges… Réelle préoccupation environnementale ou argument marketing ? Différenciation technique ou gain économique ? Réponse et anticipation à des exigences législatives

ou normatives ? Les industriels de différents secteurs d’applications viendront témoigner et faire partager leur expérience dans leur domaine respectif. Cette journée se veut être une occasion d’échanges entre partenaires scientifiques et industriels, PME et donneurs d’ordres… l w Contact PEP : Charlyse POUTEAU, Responsable Ligne Programme Eco-matériaux, charlyse.pouteau@poleplasturgie.com

Les technologies Plastronique, où comment la plasturgie permet à l’électronique d’accéder à la troisième dimension t

Veille technologique

LE PEP ORGANISERA LE 9 DÉCEMBRE 2010 SA JOURNÉE TECHNIQUE DÉDIÉE À LA PLASTRONIQUE, C'EST-À-DIRE À LA CRÉATION DE PIÈCES PLASTIQUES INTELLIGENTES GRÂCE À L’INTÉGRATION D’ÉLECTRONIQUE.

P

our cette première édition, nous avons choisi de présenter une technologie récente et innovante : la technologie LPKF-LDS, dont le PEP est le premier acquéreur en France.

démonstrations sur nos équipements.

L’originalité et le succès de cette technologie tiennent au fait que le processus de génération de pistes électroniques en trois dimensions sur des substrats plastiques complexes se décline en 3 étapes seulement : injection, activation laser et métallisation chimique. La technologie permet donc de créer en très grande série et à moindre coût des composants électro-plastiques.

Mais surtout cette journée offrira la possibilité de dialoguer avec acteurs du marché où les industriels viendront témoigner et faire partager leurs expériences dans leur domaine respectif, qu’ils soient fournisseurs (matières plastiques, bains chimiques) ou utilisateurs finaux de produits plastroniques pour les télécommunications, l’automobile ou le médical. l

Dans un premier temps nous positionnerons cette technologie visà-vis des autres solutions et vous présenterons l’offre de la cellule Plastronique du PEP avec des

w Contact PEP : Maël MOGUEDET, Responsable Ligne Programme Plastronique,

mael.moguedet@poleplasturgie.com


Technique Supplément technique N°22

Contrôle

des procédés

t

Le contrôle process par l’instrumentation L’instrumentation des procédés de production est un secteur d’activité en développement constant depuis plus de 20 ans. Les procédés continus ont été les premiers à introduire ces techniques. Le procédé d’injection est par nature plus compliqué à contrôler car il est discontinu et requière la coordination de multiples périphériques non communiquant. Néanmoins, les technologies permettant son contrôle sont en plein essor et vont envahir les ateliers dans les années à venir

A

Les industriels de la filière plasturgie française sont plus que jamais pris en étau entre des exigences qualité sans cesse croissantes et des politiques d’achat « low cost » de plus en plus agressives. Même si la crise actuelle explique en partie les difficultés rencontrées aujourd’hui, la production d’objets manufacturiers est véri-

tablement mise à mal depuis une vingtaine d’année avec l’émergence des pays manufacturiers «low cost». L’entreprise doit exceller dans l’art de produire vite et bien et à moindre coût. Pour cela, l’entreprise doit disposer d’un outil de production précis et flexible pour tendre vers une maîtrise totale de la qualité.

Les enjeux pour la profession : la maîtrise totale de la qualité Les procédés de fabrication se sont considérablement complexifiés ces dernières années. Les produits plastiques intègrent couramment un nombre important de fonctions et doivent répondre à des tolérances qui sont de plus en plus à la limite des aptitudes intrinsèques des procédés de mise en forme des polymères. Cette mutation pousse les industriels de la plasturgie à élargir leur champ de compétences. Maitriser globalement la complexité d’un processus de fabrication n’est pas un exercice simple dans la mesure où il faut faire face à un nombre de paramètres très important. Comprendre les raisons du bon et/ou du mauvais fonctionnement d’un procédé nécessite un travail d’analyse approfondie des processus physiques de fabrication.

CONTACT Jérôme Gauthier - Directeur PEP valorisation Pôle Européen de Plasturgie 2, rue Pierre et Marie Curie 01100 Bellignat Tel : 04 74 81 92 60

jerome.gauthier@poleplasturgie.com

Les paramètres à contrôler Une cellule d’injection est classiquement composée de multiples équipements centrés autour de deux fondamentaux que sont la presse à injecter et l’outillage : thermorégulateurs, dessiccateur, injection séquentielle, etc. Chaque équipement participe au processus de mise en forme et doit faire l’objet d’un contrôle strict pour garantir des conditions de fabrication stables (maîtrisées).

w  Paramètres process complet

Les applications dans les ateliers Contrôle de paramètre monovarié: mur qualité

Le rôle d’un système de contrôle est de collecter l’ensemble des variables du procédé représentatives du fonctionnant de la cellule de production afin de :

Principalement utilisé pour contrôler le remplissage au cours de l’injection grâce à la surveillance de la pression dans les empreintes, ce principe permet d’écarter les pièces présentant des risques forts de manque matière et de bavure. Le paramètre contrôlé à chaque cycle doit rentrer dans des limites basses et hautes pour être jugé bon.

w  Contrôler le point fonctionnel du procédé de fabrication

Pilotage de la commutation par la pression empreinte

w  Détecter les anomalies (décalage, dérives, etc.)

Le principe consiste à piloter le passage en commutation de la presse, non par la course vis ou la pression dans le fourreau mais par une mesure plus proche du produit, à savoir la pression matière dans les empreintes. Cela permet notamment de s’affranchir de certains problèmes liés à la matière injectée. Ce principe est notamment utilisé sur les moules multi-empreintes.

w  Identifier les causes possibles de défaillances lorsqu’une anomalie a été détectée

On rappellera qu’un système de contrôle de procédé n'a pas pour vocation de se substituer à l’opérateur de production. Le système de contrôle a pour fonction principale d’aider l’opérateur en lui apportant les informations nécessaires « d’aide à la décision ». Les principales mesures (variables du procédé) associées à un procédé d’injection de polymère sont rapportées dans le tableau ci-après. Il s’agit d’un panel non exhaustif mais d’ores et déjà étayé des mesures à collecter pour maîtriser le procédé d’injection de polymère. On notera que la principale difficulté de la maîtrise des procédés est d’identifier les variables clés du processus de mise forme, c'està-dire celles qui impactent majoritairement la qualité des produits et sur lesquelles les efforts de contrôle devront être focalisés. w  Paramètres moule w  Paramètres cellule d’injection

VISIONS/Septembre 2010

w  Paramètres qualité produit (système de vision, contrôle qualité)

Correction de la température des busettes d’injection par la pression empreinte Le principe consiste à ajuster la température de la busette d’injection en fonction du remplissage des empreintes. Cela permet notamment de s’affranchir de certains problèmes liés à la matière injectée. Ce principe est notamment utilisé sur les moules multi-empreintes. Mise au point de process : compréhension des phénomènes Permettant de mieux comprendre les phénomènes physiques en jeu lors du process d’injection, l’instrumentation est parfois utilisée à des fins d’expertise, soit en production lors de phases de résolution de problèmes, soit en mise au point de pro-


ZOOM Techno : le PSP Développé conjointement par Sise et le PEP* le produit PSP est le dernier né des systèmes de contrôle de la cellule d'injection avec un seul objectif : améliorer la qualité de la pièce produite. Développé par des plasturgistes, le système allie à la fois une électronique robuste, faite pour affronter la vie des ateliers, et une interface graphique conviviale, orientée vers tous les utilisateurs d'atelier pour leur apporter des informations temps réel pertinentes. La qualité de la pièce ne pouvant pas se réduire à la performance des réglages machine, PSP acquiert en permanence des données liées à la machine, à l'outillage et aux périphériques.

Voici un aperçu de ses fonctionnalités : w Analyse multi-variée : PSP analyse en temps réel les variations de l'ensemble des données les unes par rapport aux autres, met en évidence l'interdépendance des paramètres, et anticipe sur les dérives process et leurs causes probables. w Surveillance mono-variée de chaque paramètre, avec seuils de surveillance et génération d'alarmes. w Commutation par la pression empreinte pour une meilleure stabilité du process et s’affranchir des fluctuations de lots matière. w Commande d'injection séquentielle par la pression empreinte (en option) w Archivage des données pour analyse comparative des ordres de fabrication. w Traçabilité pièce par pièce, ou par carton, par édition code à barres (en option). Les résultats, visualisés sous forme graphique, bénéficient de toute l'expérience de SISE dans la mise en forme de données complexes.

* en partenariat avec POAE

cess. C’est souvent un bon moyen de se familiariser à ces technologies. Maîtrise du process par analyse multivariée des paramètres Dans le cas des process complexes, impliquant le suivi de nombreux paramètres, le contrôle monovarié peut vite devenir complexe et fastidieux. D’autres industries ont développé et exploité des techniques d’analyses multivariées pour résoudre ce problème. Le principe

consiste à modéliser le procédé en combinant les paramètres afin de ne retenir que deux axes ayant une influence prépondérante sur la qualité du produit. Ces deux axes sont alors suivis en temps réel et donnent une lecture simple de la stabilité du process. Développé par le PEP et Sise dans le cadre des projets PSP et SCOPP, cette technologie débute ses premières applications industrielles dans l’injection.

Les activités du PEP dans le domaine

produit PSP, commercialisé par

Le PEP mène des activités de R&D et d’expertise sur ces sujets depuis plus de 10 ans. Les programmes de recherche PSP, Scopp et maintenant Mold4prodE ont permis au PEP d’acquérir une expertise unique sur le sujet. Le PEP a co-conçu le

peuvent accompagner les entre-

Sise. Les experts injection du PEP

prises désirant mener une démarche de maîtrise de leur process par l’instrumentation.l

ZOOM Techno : le CoMo Injection Kistler, leader mondial pour la mesure de pression dans les empreintes, propose en plus de ses capteurs de pression une offre d’électronique pour la mise au point, l’optimisation du moule et du process ainsi que le suivi de production. Le CoMo Injection se présente sous la forme d’une unité compacte permettant la connexion directe de capteurs de pression empreinte piézo-électriques, mais également d’acquérir et d’évaluer les signaux émanant de la presse à injecter ou d’autres capteurs. Selon le modèle, le CoMo Injection prend en charge 12 ou 24 canaux. Le CoMo Injection peut être raccordé sur réseau informatique au même titre qu’un ordinateur, vous procurant ainsi un accès à distance, la possibilité d’enregistrer les données (traçabilité de la production) et le traitement de ces informations pour des fins statistiques (courbes de tendance, calculs Cp, Cpk,etc..) Voici un aperçu de ses fonctionnalités : w Surveillance individuelle de chaque mesure, et par conséquent tri des pièces non conformes w Courbe de référence par capteurs, pour visualiser les écarts w Commutation par la pression empreinte pour une meilleure stabilité du process et s’affranchir des fluctuations de lots matière w Equilibrage du moule par la pression cavité en boucle fermée. w Courbe en temps réel, pour une vue immédiatement sur vos pièces injectées w Mise en réseau et communication à distance

VISIONS/Septembre 2010


Visions N°22