Valmet IQ cible le gauchissement du carton ondulé chez Sheets Unlimited

Valmet a annoncé le 12 août 2026 qu’elle fournirait un système de contrôle qualité Valmet IQ pour la machine à carton ondulé de Sheets Unlimited à Washington, aux États-Unis. Le projet vise le déséquilibre d’humidité, l’une des principales causes du gauchissement du carton ondulé. La livraison est prévue pour le quatrième trimestre 2026, suivie de la mise en service en janvier 2027.

La commande vise à réduire le gauchissement du carton en mesurant et en contrôlant les conditions d’humidité et de température qui le provoquent.

Ce que Valmet fournira

Le communiqué de presse professionnel officiel de Valmet identifie quatre composants principaux : Valmet IQ Warp Measurement, Valmet IQ Moisturizer, Valmet IQ Multipoint Moisture et un système de mesure de l’humidité par micro-ondes. Ces éléments seront intégrés à des régulations automatiques en boucle fermée ainsi qu’à une interface avec les équipements de chauffage existants de la machine à carton ondulé.

La commande a été comptabilisée dans les prises de commandes de Valmet au deuxième trimestre 2026. Valmet n’en a pas divulgué la valeur. Le calendrier est important, car les avantages de production annoncés restent prospectifs. Sheets Unlimited a sélectionné et évalué le système, mais le site ne disposera pas de résultats d’exploitation avant l’installation, la mise au point et les essais de production prolongés prévus en 2027.

Pourquoi le déséquilibre d’humidité crée un problème de transformation

Le carton ondulé associe des couvertures et une cannelure sous l’effet de la chaleur, de l’humidité, de la pression et de l’adhésif. Si les deux faces sortent du procédé avec des conditions d’humidité ou thermiques différentes, elles peuvent se rétracter différemment lors de la stabilisation de la feuille. Il peut en résulter un gauchissement transversal, un gauchissement longitudinal, un relevage des bords, une torsion ou une forme qui évolue après l’empilage.

Le gauchissement n’est pas seulement un défaut visuel. Il peut réduire la stabilité de l’alimentation, la précision du repérage à l’impression, la régularité de la découpe, la précision du pliage, la qualité de l’empilage et le débit des équipements en aval. Les opérateurs peuvent ralentir la ligne ou trier les feuilles après la production, mais ces actions gèrent la conséquence plutôt que la condition de procédé qui l’a créée.

Sheets Unlimited achète des bobines auprès de plusieurs papeteries. Les différentes qualités, l’historique d’humidité et les caractéristiques des fibres peuvent modifier la réaction du papier à la chaleur et à l’adhésif. Une consigne fixe efficace pour une bobine peut produire de mauvais résultats après un changement de matériau. Cette variabilité constitue le problème de régulation à l’origine de l’investissement.

De faibles différences d’humidité peuvent devenir de sérieux problèmes de manutention après le refroidissement du carton et son arrivée aux équipements de transformation.

Fonctionnement prévu de la boucle fermée

Le système de mesure observe la température du papier, l’équilibre d’humidité, l’humidité totale et le gauchissement du carton à des emplacements définis du procédé. La couche de régulation coordonne ensuite les éléments chauffants existants et le système automatique d’humidification. Valmet décrit sa plateforme pour machines à carton ondulé comme combinant des mesures en ligne de l’humidité, de la température et du gauchissement avec une régulation en boucle fermée.

Cette architecture est plus utile qu’une simple alarme de gauchissement en fin de ligne. Des mesures plus précoces de l’humidité et de la température peuvent révéler le développement d’un changement de matériau ou de procédé. La mesure finale du gauchissement confirme la forme obtenue par la feuille. Le régulateur peut alors ajuster la chaleur ou l’humidité ajoutée dans les limites approuvées, plutôt que de demander à un opérateur d’inférer la cause à partir du carton fini.

Cependant, une mesure ne devient pas automatiquement une bonne variable de régulation. L’emplacement des capteurs, la couverture du balayage, l’étalonnage, le temps de réponse, la qualité de la feuille, la vitesse de la machine et la fiabilité de la mesure influencent tous la boucle. Le système de régulation doit distinguer les véritables changements de matériau du bruit, des espaces entre les feuilles, des transitions de qualité, des conditions d’engagement et des perturbations temporaires du procédé.

Pour les usines qui entretiennent des systèmes DCS et de contrôle-commande des procédés, le projet illustre un principe bien connu : fermer la boucle autour de la variable qui provoque le défaut, tout en conservant suffisamment de données brutes pour établir un diagnostic. Les opérateurs doivent pouvoir consulter les profils mesurés, les consignes du régulateur, les sorties des actionneurs, les informations de qualité, les alarmes et toute période pendant laquelle une mesure est invalide.

La mise en service doit démontrer plus que la planéité du carton

La mise en service de janvier 2027 devrait commencer par la vérification des instruments et des actionneurs. Les mesures d’humidité, de température et de gauchissement doivent être étalonnées ou vérifiées par rapport à des références approuvées. L’interface de chauffage et les sorties de l’humidificateur doivent être testées sur l’ensemble de leurs plages de fonctionnement sûres. Le sens, la mise à l’échelle, la saturation, les modes manuels, les verrouillages et les réactions aux défaillances doivent être confirmés avant le fonctionnement en boucle fermée.

Le réglage de la régulation doit utiliser des produits représentatifs et différentes qualités de bobines. Une boucle réglée sur une qualité à une vitesse donnée peut surcorriger une autre qualité. Les ingénieurs doivent enregistrer les performances de référence avant d’activer la régulation automatique, puis comparer la répartition du gauchissement, les déchets, les restrictions de vitesse, la qualité de l’adhésif et les interruptions de transformation en aval dans des conditions de production comparables.

Les critères de réception doivent être définis numériquement. Les mesures utiles comprennent le nombre de feuilles dépassant la limite de gauchissement, les rognures ou rebuts, les arrêts de l’alimentateur, la vitesse moyenne de production, la variation du profil d’humidité, les interventions des opérateurs et les réclamations des clients ou de la transformation interne. Ces indicateurs doivent être examinés par qualité et par fournisseur, et pas seulement sous la forme d’une moyenne générale pour l’usine.

Un mode dégradé sûr est également nécessaire. En cas de défaillance du scanner d’humidité, du capteur de gauchissement, de la liaison de communication ou de l’humidificateur, le système doit identifier les données invalides et passer à une condition manuelle contrôlée ou à un mode de repli limité. Il ne doit pas continuer à modifier la chaleur ou l’humidité en fonction de valeurs de mesure obsolètes. Les niveaux de priorité des alarmes et les consignes destinées aux opérateurs doivent être validés pendant la mise en service.

La mise en service doit tester les changements de qualité, les défaillances des capteurs, les limites des actionneurs et les résultats de la transformation en aval.

Exigences en matière de maintenance et de données

Le contrôle qualité en ligne ajoute des instruments et des actionneurs qui nécessitent leur propre plan de maintenance. La propreté du scanner, la dérive d’étalonnage, l’état du système de mesure par micro-ondes, les buses de l’humidificateur, les vannes, les filtres, les interfaces de chauffage et l’alignement mécanique peuvent tous influencer les performances. Une mesure qui se dégrade lentement peut produire des valeurs plausibles tout en éloignant le procédé de sa cible.

Les données historiques doivent conserver les mesures brutes et les actions du régulateur. Lorsque le gauchissement réapparaît, les ingénieurs doivent pouvoir comparer la source de la bobine, la qualité, la vitesse, les conditions de vapeur ou de chauffage, le procédé d’application de l’adhésif, le profil d’humidité, la sortie des actionneurs et les événements de maintenance. Sans ce contexte, l’usine peut confondre un problème de matériau avec un problème de capteur ou de régulation.

Le matériel de mesure et de régulation doit également être couvert par une planification des pièces de rechange. Les composants des systèmes PLC et PAC concernés, les interfaces réseau, les capteurs et les dispositifs de sortie doivent être documentés avec leurs micrologiciels, leurs sauvegardes de configuration, leurs relevés d’étalonnage et leurs procédures de remplacement.

Point de vue technique

La commande de Sheets Unlimited constitue un exemple intéressant de l’évolution de l’automatisation vers une prise de décision qualité en amont. Au lieu de détecter les feuilles gauchies après l’ajout de valeur, le projet vise à mesurer les variables de procédé qui provoquent le gauchissement et à les ajuster pendant la production. Il s’agit d’une stratégie de régulation plus solide qu’une simple inspection.

Le résultat devra néanmoins être évalué après le démarrage de janvier 2027. Le communiqué de presse de Valmet décrit les fonctions prévues et les avantages attendus, et non les performances vérifiées sur le site. Les meilleures preuves seront une stabilité du débit de transformation, une réduction des interventions, une diminution des déchets et une qualité reproductible malgré les changements de bobines. Si ces indicateurs s’améliorent sans masquer les problèmes de capteurs ou d’actionneurs, le système QCS aura résolu un problème technique plutôt que d’ajouter simplement un tableau de bord supplémentaire.