Combien de mètres une presse thermique rotative à sublimation peut-elle produire par jour ? Guide de calcul de la capacité de production selon la largeur utile, la vitesse, les arrêts et les pertes
« Quelle est la capacité d’impression journalière de cette machine ? » : c’est la question la plus courante lors de l’achat d’une imprimante à transfert thermique par rouleau, mais aussi celle pour laquelle on se laisse le plus facilement induire en erreur par un simple chiffre indiquant la vitesse. Pour obtenir des résultats exploitables pour la planification de la production, il faut prendre en compte à la fois la vitesse de fonctionnement stable de l’équipement, la durée de fonctionnement effective quotidienne, le taux de conformité des produits finis et la structure des changements de commande.
Cet article suit l’ordre suivant : « d’abord la formule, puis un exemple de calcul, et enfin une explication de la méthode d’enregistrement sur site ». Les paramètres relatifs aux équipements et aux vitesses mentionnés dans cet article proviennent des pages produits correspondantes ; les temps d’arrêt, le taux de conformité et les rendements hypothétiques relèvent tous d’hypothèses de calcul et ne représentent en aucun cas les moyennes mesurées dans les usines des clients.
Figure 1 : Enregistrement sur site de la sortie en continu de tissu sur une machine ZS-BD équipée d’un tambour de 1 000 mm et d’une largeur utile de 1 900 mm ; la vitesse sur site peut atteindre plus de 1 000 m/h.
I. Clarification des termes : la vitesse nominale n’est pas synonyme de capacité de production journalière
Les tableaux de caractéristiques techniques indiquent généralement une vitesse de référence pour une configuration standard, tandis que la capacité de production effective réelle correspond au « nombre de mètres de produit conforme divisé par la durée totale du poste ». Si la question porte sur le nombre de mètres linéaires, il ne faut pas multiplier à nouveau le résultat par la largeur de bande ;si l’on souhaite estimer la surface traitée, il faut multiplier le nombre de mètres de produit conforme par la largeur effective de la machine. De nombreux litiges liés à la planification de la production proviennent du fait que l’on confond le nombre de mètres linéaires, le nombre de mètres carrés et la vitesse maximale de l’équipement en un seul chiffre.
II. Commençons par examiner clairement les paramètres standard réels de l’équipement
Les différences de vitesse, de largeur de bande, de diamètre des cylindres et de puissance varient considérablement d’un modèle à l’autre ; il ne faut pas regrouper ces paramètres dans un tableau horizontal difficile à lire. Ils sont présentés ci-dessous par modèle. Toutes les vitesses indiquées relèvent de la fourchette de référence de l’équipement ; la vitesse stable réelle doit être déterminée à partir des essais sur échantillons de tissu et des relevés effectués sur site.
- Petite machine à tambour :Largeur de chauffage effective : 200 × 700 mm ;Petit tambour à huile caloporteuse ; vitesse de référence maximale de 40 m/h ; puissance totale de 6 kW.
- Modèle ZS-BA pour le secteur de l’habillement :largeur utile au choix : 1 700 mm ou 1 900 mm ;diamètre du tambour : 270–800 mm ; vitesse de référence : 90–620 m/h ; puissances disponibles : 13 / 15 / 28 / 45 / 68 kW.
- ZS-BD : machine réelle de la figure 1(configuration 1 000 × 1 900) :largeur utile de 1 900 mm ; diamètre du tambour de 1 000 mm ;plage de vitesse de l’équipement : 120–1 200 m/h ; record de production continue sur site supérieur à 1 000 m/h.
- ZS-BD version industrielle :largeur utile de 2 200 mm ;diamètre des rouleaux au choix : 1 000 mm, 1 200 mm ou 1 500 mm ; vitesse de référence : 880–2 000 m/h ; puissance disponible : 96 / 120 / 146 kW.
Les paramètres ci-dessus correspondent aux spécifications standard de l’équipement ; ils ne garantissent pas une vitesse de production constante pour tous les tissus. La composition du tissu, son grammage, le taux de couverture du motif, le papier de transfert, l’encre, la température et les conditions de finition ont tous une incidence sur la stabilité de la vitesse. En particulier pour les tissus à haute densité ou les motifs foncés couvrant de grandes surfaces, il est indispensable de réaliser au préalable des échantillons afin de déterminer les paramètres de fonctionnement permettant une production stable.
Figure 1 : Enregistrement sur site de la machine en fonctionnement :Dans les enregistrements de production en continu réalisés sur site par l’entreprise pour l’équipement illustré à la figure 1, la configuration avec un rouleau ZS-BD de 1 000 mm et une largeur utile de 1 900 mm a atteint une vitesse supérieure à 1 000 m/h.Les données enregistrées ici correspondent à la vitesse horaire sur site ; elles ne signifient pas que tous les tissus et toutes les commandes peuvent être traités à la même vitesse tout au long de la journée. La production réelle reste soumise à l’influence du tissu, du grammage, de la couverture des motifs, de la température, du papier de transfert ainsi que de l’adéquation entre le déroulement et l’enroulement.
III. La seule formule pratique pour calculer la capacité de production journalière
Capacité de production journalière livrable (en mètres) = vitesse de fonctionnement stable (en mètres par minute) × nombre de minutes de fonctionnement effectif par jour × taux de conformité des produits finis
Dans cette formule, le nombre de minutes de fonctionnement effectif doit être calculé en déduisant des heures de travail les temps consacrés au préchauffage, au changement de bobine, au nettoyage, au réglage de la machine et aux arrêts imprévus. Le taux de conformité des produits finis doit quant à lui être déterminé à partir des données réelles enregistrées pour le lot de tissu concerné, et non en reprenant directement les chiffres fournis par des tiers.
Figure 2 : L’opérateur consulte et ajuste l’état de fonctionnement de l’équipement depuis le panneau de commande.
IV. Démonstration du calcul à l’aide d’une hypothèse claire
L’exemple de calcul ci-dessous sert uniquement à illustrer la formule. Supposons une configuration à tambour de 600 mm du modèle ZS-BA, une vitesse de croisière réelle de 4,5 mètres par minute (soit 270 m/h, ce qui se situe dans la plage de référence standard de ce modèle), une équipe de travail de 8 heures, et les durées suivantes :
- Durée totale du poste : 480 minutes
- Temps de préchauffage : 45 minutes, d’après les données de la fiche produit du ZS-BA indiquant un préchauffage à 200 °C en environ 45 minutes ;pour les autres modèles, les durées réelles dépendent de l’équipement utilisé
- Deux changements de série : estimés à 20 minutes chacun, soit 40 minutes au total
- Nettoyage, chargement et contrôle : 25 minutes
- Correction des anomalies et arrêt temporaire : 30 minutes
- Taux de conformité des produits finis (à titre d’exemple) : 90 %
Temps de fonctionnement effectif = 480 – 45 – 40 – 25 – 30 = 340 minutes.
Capacité de production journalière livrable (exemple) = 4,5 × 340 × 90 % = 1 377 mètres.
Le chiffre de 1 377 mètres correspond au résultat des calculs effectués selon ces hypothèses et ne représente pas le rendement journalier standard de ce modèle de machine. Si le même équipement ne fonctionne que pendant une demi-équipe, si les changements de commande sont plus fréquents, si le nombre de commandes est nettement insuffisant ou si la vitesse de fonctionnement stable réelle est plus faible, le résultat diminuera en conséquence ; à l’inverse, si l’on adopte une vitesse de fonctionnement stable plus élevée et que l’on réduit les temps d’arrêt, le résultat augmentera.On ne peut pas d’un côté utiliser 4,5 mètres/minute et 340 minutes de temps effectif, et de l’autre exprimer ce résultat sous la forme de 300 à 600 mètres.
V. Détermination de la vitesse de l’équipement à partir de la production cible
Si votre objectif n’est pas d’estimer la production de l’équipement, mais que vous connaissez la quantité quotidienne de mètres à livrer, vous pouvez calculer a posteriori la vitesse de fonctionnement stable requise :
Vitesse requise (mètres/minute) = production journalière cible ÷ (nombre de minutes de fonctionnement effectif × taux de conformité des produits finis)
Par exemple, si l’objectif est de 1 000 mètres par jour, avec 340 minutes de fonctionnement effectif et un taux de conformité de 90 %, la vitesse de fonctionnement stable requise est d’environ 3,27 mètres/minute, soit environ 196 m/h. Lors du choix de l’équipement, il convient de s’assurer que celui-ci est capable de maintenir cette vitesse de manière stable sur des tissus réels, et non de se fier uniquement à la valeur maximale indiquée sur la plaque signalétique.
VI. Quels sont les facteurs qui réduisent la capacité de production réelle ?
1. Changement de commande et stabilisation de la température
Après un changement de largeur de bande, de tissu ou de motif, il est nécessaire de réenrouler le tissu, d’ajuster la tension et de vérifier la température. Plus les changements de commande sont fréquents, plus le temps consacré au préchauffage et aux essais occupe une part importante. Regrouper dans la planification de production les commandes présentant le même motif et le même tissu permet de réduire les temps d’attente inutiles.
2. Tension, correction de déviation et état du tissu
Les déviations, les plis et les enroulements irréguliers peuvent entraîner une réduction de la vitesse, des retouches ou la mise au rebut de certaines sections.Les fonctions mentionnées dans la documentation de l’équipement, telles que l’alimentation et le lissage automatiques, le guidage automatique, l’enroulement synchronisé et l’enroulement à double rouleau, ne constituent que des conditions matérielles ; les résultats réels dépendent toujours de l’état du tissu et des paramètres. Pour plus de méthodes de dépannage de la tension, veuillez vous reporter auGuide de contrôle de la tension pour l’impression en continu des tissus en fibres synthétiques.
Figure 3 : L’opérateur vérifie l’état du tissu avant de décider s’il convient d’ajuster les paramètres de défilement ou de tension.
3. Incompatibilité entre les équipements d’impression en amont et en aval
La vitesse de la machine à rouleaux doit être adaptée à la vitesse de sortie de la presse, à la largeur du papier de transfert, à la capacité d’enroulement et de déroulement, ainsi qu’aux opérations en aval. En cas d’alimentation insuffisante en amont, la machine à rouleaux ne peut que ralentir et attendre.La largeur de l’équipement n’est pas non plus nécessairement meilleure si elle est plus grande : l’utilisation d’une machine trop large pour des commandes de faible largeur augmente les temps de marche à vide et les pertes dues à la découpe des bords.
4. Lots de commandes et demande effective
La capacité de l’équipement n’est pas synonyme de demande des commandes.Lorsque les commandes sont insuffisantes, même si la machine peut fonctionner à grande vitesse dans les limites de ses paramètres, elle ne produit pas suffisamment de mètres pour atteindre la production journalière prévue. Avant l’achat, il convient de regrouper dans un même tableau le nombre de jours de commandes prévus, la fréquence des changements de commande et la capacité de production visée.
VII. Enregistrer sa capacité de production réelle pendant trois à cinq jours
La première évaluation ne doit pas reposer sur des estimations subjectives. Il est recommandé d’effectuer un enregistrement continu pendant au moins trois jours, en notant chaque jour : l’heure de mise en marche, l’heure de début d’alimentation, la vitesse de fonctionnement stable, les heures de changement de bobine et de commande, les raisons de l’arrêt, le nombre de mètres traités, le nombre de mètres à refaire et le nombre de mètres conformes. Enfin, calculez le temps effectif réel et le taux de conformité à l’aide de la formule.
En l’absence de données issues d’une production d’essai, le budget ne peut être établi qu’à partir d’hypothèses prudentes ; dès que des données relatives à l’équipement ou aux clients sont disponibles, ces hypothèses doivent être remplacées par des données réelles. Pour savoir si différents tissus sont compatibles avec le transfert thermique, consultez leGuide d’aptitude des tissus à la sublimation;concernant la consommation d’énergie et la stabilité des équipements, vous pouvez consulter leguide sur la production stable et les économies d’énergie.
Foire aux questions
Un tambour de 600 mm peut-il réellement traiter 600 mètres par jour ?
Il n’est pas possible de répondre directement en se basant uniquement sur le diamètre du tambour. Le chiffre de 600 mètres peut s’expliquer par un faible volume de commandes, des équipes de travail courtes ou de nombreux arrêts de production, ou encore par une vitesse de production moins stable.Après calcul à partir de la vitesse stable, du nombre de minutes effectives et du taux de conformité réel, ces 600 mètres ne constituent qu’un résultat dans un scénario particulier, et non une norme pour l’équipement.
Une largeur de bande plus importante implique-t-elle nécessairement un rendement en mètres plus élevé ?
Si l’on compare le nombre de mètres linéaires, à vitesse et durée de fonctionnement égales, les machines à grande et à petite largeur parcourent le même nombre de mètres par jour ; cependant, une machine à grande largeur couvre une plus grande surface par mètre. Si la commande elle-même est très étroite, l’utilisation d’une machine trop large n’augmentera pas automatiquement le volume de vente effectif, mais augmentera au contraire les courses à vide, la consommation d’énergie et les chutes de bordure.
Faut-il utiliser la vitesse maximale pour les calculs ?
Il ne faut pas utiliser directement la vitesse maximale pour la planification de la production. Il convient d’utiliser la vitesse permettant une production stable et continue avec le tissu, le motif et les critères d’acceptation du client réels, et d’effectuer au moins un test de défilement continu.
Les chiffres sont tous hypothétiques ; cet article a-t-il encore une valeur de référence ?
Oui. L’article fournit des formules vérifiables, les champs à enregistrer et des méthodes de calcul a posteriori. À condition d’indiquer clairement quels chiffres proviennent des paramètres du produit et lesquels relèvent d’hypothèses de calcul, les responsables des achats peuvent remplacer les exemples par leurs propres données pour obtenir des résultats concrets.
En résumé : la vitesse maximale indiquée sur la plaque signalétique de l’équipement ne fait qu’indiquer la limite de capacité et ne peut pas être considérée directement comme la capacité de production journalière. Il faut d’abord déterminer la vitesse stable, puis enregistrer le temps de fonctionnement effectif, et enfin convertir le nombre de mètres de produit fini à l’aide du taux de conformité réel. Ce sont les chiffres ainsi obtenus qui conviennent pour les devis, la planification de la production et le choix du modèle.La configuration spécifique de l’équipement peut être confirmée plus en détail à partir dela machine de transfert à tambour industrielle ZS-BD, la version pour vêtements ZS-BA et le calcul de retour sur investissement de l’équipement.
