Manipulation flexible et rapide de bobines de papier : des ponts automatisés Demag pour Norske Skog à Golbey

• Quatre ponts process équipés chacun de deux mécanismes de levage pouvant être déplacés séparément
• Recherche du concept optimal par simulation
• Exploitation entièrement automatisée
• Des pics de charge élevés sont possibles : jusqu'à 80 stockages et 140 déstockages par heure

Le fabricant de papier Norske Skog a confié à Demag la réalisation d'un magasin de stockage de bobines de papier entièrement automatisé sur son site de Golbey, en France. Cette commande s'inscrit dans le cadre d'un projet de réaménagement en cours qui prévoit d'adapter la capacité de l'entreprise à la production annuelle de 550 000 tonnes de papier brut recyclé pour carton ondulé. En période de pointe, jusqu'à 160 bobines doivent être manutentionnées par heure. Face à ce défi, la solution la plus économique prévoit quatre ponts automatisés équipés respectivement de deux mécanismes de levage indépendants permettant de gérer au mieux la manutention de tels volumes. Cette solution garantit une manutention aussi rapide que flexible des produits finis dans un espace restreint, y compris en périodes de pointe. Avec près de 2100 employés et une capacité de production de 2,1 millions de tonnes de papier d'impression par an, répartis dans cinq usines à papier, le groupe Norske Skog est l'un des principaux fabricants de papier au monde. Située en France, dans les Vosges, l'usine de Golbey fabrique chaque année environ 565 000 tonnes de papier journal sur deux chaînes, principalement à partir de papier recyclé.

L'une des deux chaînes, la PM 1, est actuellement en cours de réaménagement et ne produira plus de papier destiné à l'impression de journaux mais du papier d'emballage recyclé de faible grammage, à hauteur de 550 000 tonnes. Dans le cadre de cette réorganisation, Norske Skog va également construire un nouveau magasin automatisé pour produits finis dédié à cette chaîne de fabrication. Dans ce contexte, la société a chargé Demag de la planification et de la construction des ponts dans l'entrepôt.

Sur environ 2470 emplacements, des bobines d'un diamètre de 1,40 m seront empilées à une hauteur pouvant avoisiner les 15 m. La conception de la grille de stockage est flexible et permet de s'adapter aux bobines de petit comme de grand diamètre. Au total, le magasin peut stocker près de 15 000 bobines d'un poids total de 41 400 tonnes à un taux de remplissage de 100 %. Compte tenu de la grande variété des produits prévue à l'avenir, on sait par expérience que la capacité de stockage sera d'environ 31 000 tonnes, soit un taux de remplissage de 75 %. Étant donné que la chaîne PM1 disposera d'une capacité de 550 000 tonnes annuelles de papier brut recyclé pour carton ondulé, le taux de renouvellement complet du magasin avoisinera les 18 fois par an. La cadence de manutention par heure est donc très élevée : selon les prévisions, ce sont au maximum 80 bobines qui doivent être stockées et jusqu'à 140 bobines qui seront déstockées ou déplacées. En moyenne, 32 bobines sont stockées et 104 bobines sont déstockées ou déplacées par heure. Les ponts automatisés doivent par conséquent satisfaire à des exigences élevées en matière de rendement, ce qui présuppose un processus logistique sans faille, organisé de manière efficace. Comme pour tous les projets, ce processus est développé en étroite collaboration avec le client et le fournisseur d'équipements de manutention au sol ; il est de plus adapté aux besoins futurs. Du côté du système de gestion des stocks, les analyses et les développements incluent l'ensemble de la gestion des flux de matières, depuis la rebobineuse située en aval de la machine à papier jusqu'au chargement des produits finis dans les camions.

À des fins de validation, Demag recommande une simulation du flux de matières qui tient compte non seulement de la surface de stockage et du rendement requis pour les ponts, mais aussi de la technique de manutention pour l'alimentation et l'évacuation ainsi que des poids et dimensions des bobines de papier. Pour la chaîne PM 1 à Golbey, la solution idéale comporte quatre ponts process équipés chacun de deux mécanismes de levage pouvant être déplacés séparément (capacité de charge respective de 4,5 t), dans la mesure où il est ainsi possible d'atteindre rapidement des cadences de manutention très élevées. Norske Skog a opté pour ce concept.

Deux ponts roulants bipoutre par travée de hall se déplacent sur une voie de pont commune possédant une portée de 29,2 mètres et une course de levage maximale de 18,5 mètres. La particularité de ces ponts réside dans leur structure, respectivement constituée de 2 chariots pouvant être déplacés séparément. Cette configuration et la commande intelligente prise en charge par le système de gestion des stocks garantissent le rendement élevé et la flexibilité de l'installation. Les treuils peuvent fonctionner en course parallèle et prélever ou déposer deux bobines (de même hauteur ou de hauteur différente), mais aussi ne manipuler qu'une seule bobine et même prendre deux bobines d'une même pile. Des accessoires de préhension sous vide préservant les matériaux sont utilisés pour soulever les charges.

Dans la pratique, les ponts process effectuent des opérations combinées de stockage et de déstockage en mode automatique 24h/24 et 7j/7. La différence quantitative entre les entrées et les sorties de stock s'explique par le fait que l'installation fonctionne 24 heures sur 24 dans le cadre du remplissage du magasin, alors que les sorties de stock ne sont effectuées que pendant la journée. Avec ce contrat, Demag démontre une fois de plus sa compétence de longue date en matière de conception et de réalisation de magasins automatiques pour l'industrie du papier.

Dr Thomas Bönker, Senior Vice President Ponts process : « De nombreux fabricants de papier transforment leurs usines de papier pour passer de la fabrication de papier d'impression à celle de papier d'emballage et modernisent dans ce contexte les techniques de stockage. Grâce à nos ponts process et à la solide expérience dont nous disposons dans le domaine de l'ingénierie, nous pouvons élaborer des concepts de flux de matières sur mesure très efficaces pour cette tâche. »

Ces concepts vont bien au-delà de la technique de manutention : l'offre que Demag adresse à l'industrie du papier comprend des solutions pour le transport interne complet des bobines de papier, y compris la préparation et le chargement :

• Gestion du flux des matières permettant le suivi de la bobine de papier depuis la rebobineuse jusqu'au point de stockage.
• Gestion des stocks pour l'organisation du stockage des bobines de papier.
• Gestion de l'expédition pour la mise à disposition en temps voulu de la bobine correcte au moment opportun et au lieu de chargement adéquat.
• Gestion des dépôts visant à organiser la circulation des camions dans la zone d'expédition.