VFFS contre machines d'emballage horizontales : lequel est le meilleur pour votre ligne de production ?

Principes opérationnels fondamentaux : fonctionnement du VFFS et de l'emballage horizontal Machines d'emballage Travail

Machines d'emballage VFFS : formage, remplissage et scellage continus selon un axe vertical

Les machines d'emballage verticales de type formage-remplissage-scellage (VFFS) fonctionnent en tirant un film depuis une bobine à travers un élément appelé collier de formage, qui crée cette forme de tube vertical au fur et à mesure. Les produits entrent par l'ouverture supérieure du collier. La gravité accomplit la majeure partie du travail, notamment pour les granulés, les poudres et les petits objets solides nécessitant un emballage. La machine est équipée de mâchoires de scellage qui ont une double fonction : elles forment simultanément le scellage inférieur d'une poche tout en préparant le scellage supérieur pour la poche suivante immédiatement après. C'est ainsi qu'elles permettent un fonctionnement continu sans s'arrêter entre chaque emballage. Selon des données récentes de l'Industry Efficiency Institute datant de 2023, certains des meilleurs modèles disponibles peuvent traiter entre 60 et 200 emballages par minute. Ces systèmes sont compatibles avec divers matériaux, y compris des laminés, de la feuille d'aluminium, et même certains bioplastiques écologiques certifiés recyclables. Ce qui les distingue, c'est leur conception compacte qui occupe un espace au sol minimal tout en maintenant des débits de production satisfaisants, un atout très apprécié des fabricants lorsque l'espace vient à manquer sur les lignes de production.

Machines d'emballage horizontal : Manipulation de poches préformées, d'emballages sous film rétractable et de scellés en L

Les machines d'emballage horizontales traitent des poches préformées ou des films fournis en rouleau sur un plan linéaire. Les produits avancent sur un convoyeur vers des nappes de film mobiles, où des poches sont formées autour d'eux — idéal pour les barres de céréales, les dispositifs médicaux ou les objets fragiles. Les configurations principales incluent :

• Emballageuses sous film rétractable : Enveloppent les produits allongés dans des emballages de type coussin
• Scelleuses en L : Produisent des poches scellées sur les côtés, avec garantie d'intégrité, pour liquides ou composants sensibles
• Systèmes de poches préformées : Remplissent avec précision des sacs debout ou à fermeture éclair fournis extérieurement

Contrairement aux machines VFFS, les systèmes horizontaux intègrent facilement des systèmes de fermeture plus lourds — becs verseurs, bouchons, fermetures à glissière — et permettent des remplissages stériles, adaptés aux produits sensibles à la chaleur, ou un traitement doux évitant les chutes verticales. Cela les rend particulièrement adaptées aux applications où l'intégrité du produit, la conformité réglementaire ou la complexité du format priment sur la vitesse brute.

Compatibilité entre le produit et le format d'emballage

Appariement des caractéristiques du produit — solides, granulés, liquides et fragiles — à l'architecture de la machine d'emballage

Les machines de conditionnement vertical à remplissage et scellage fonctionnent mieux pour les produits qui s'écoulent facilement par gravité, comme les granulés, les poudres et les petits éléments solides. Ces machines excellent particulièrement lorsqu'il s'agit de manipuler des matériaux sensibles à l'absorption d'humidité, car elles minimisent l'exposition à l'air pendant le remplissage, ce qui est crucial dans des secteurs comme celui des produits pharmaceutiques. Le mouvement vertical de ces machines fait que les produits passent moins de temps en attente et ont moins de contact avec l'environnement. En revanche, les machines horizontales conviennent généralement mieux au traitement des liquides, des pâtes épaisses et des articles fragiles. Dans ces systèmes, les produits sont déposés délicatement dans des pochettes ou des barquettes déjà formées, évitant ainsi tout risque de dommage dû aux chocs ou aux forces de cisaillement. Les configurations horizontales peuvent également gérer des objets de forme inhabituelle, comme des composants électroniques, des produits de boulangerie frais ou même des trousses médicales, grâce à des équipements spéciaux et des dispositifs de positionnement latéral que les machines VFFS classiques ne proposent pas. Lorsque les fabricants adaptent les caractéristiques de leurs produits — telles que la fluidité, le niveau de fragilité et l'épaisseur — au type de machine approprié, ils constatent généralement une réduction d’environ 18 % des déchets d'emballage, selon des recherches publiées l’année dernière dans des revues spécialisées sur l’efficacité de l’emballage.

Flexibilité du format d'emballage : Poches debout (VFFS) par rapport à emballages coussin, emballages sous flux et scellés en L (horizontal)

Le VFFS reste le choix privilégié pour la production de grandes quantités de poches debout, y compris celles dotées de systèmes de refermeture et de becs verseurs couramment utilisés pour les sachets de collations et les liquides concentrés. Ces systèmes atteignent généralement environ 90 % d'efficacité d'utilisation du film lors de la fabrication de formats pillow pack. Les solutions d'emballage horizontales apportent toutefois une approche différente. Elles gèrent une gamme plus étendue de formats. Les emballages sous flux conviennent parfaitement au conditionnement de barres nutritionnelles et de confiseries, tandis que les scelleuses en L produisent des emballages entièrement hermétiques et inviolables, nécessaires dans les applications médicales. Les systèmes de poches préformées permettent également des conceptions plus complexes prêtes pour la vente au détail, comme des sacs à soufflets avec fenêtres ou des récipients aux formes originales. Le principal inconvénient du VFFS est que le changement de format implique de remplacer complètement les rouleaux de film, alors que les machines horizontales peuvent rapidement passer d'une opération de scellage de barquettes à un emballage sous flux ou au remplissage de poches. Cela les rend particulièrement attrayantes pour les entreprises qui mettent régulièrement à jour leurs emballages tous les trimestres environ. Il convient toutefois de noter que le VFFS conserve un avantage significatif en termes de coût total de possession lorsqu'il s'agit de productions stables et à haut volume sur des gammes de produits constants.

Performance, Espace et Coût Total de Propriété

Réalités du Débit : 60–200 ppm (VFFS) contre 40–120 ppm (Horizontal) — Tenir Compte des Arrêts et de l'Efficacité des Changements de Production

Les machines verticales de formage, remplissage et scellage peuvent produire entre 60 et 200 emballages par minute lorsqu'elles traitent des produits à écoulement libre, car elles fonctionnent en continu sans arrêt et profitent de la gravité pendant le remplissage. Les versions horizontales atteignent généralement entre 40 et 120 emballages par minute, mais rencontrent des limites puisqu'elles doivent s'arrêter périodiquement pour des opérations telles que le chargement des poches, le positionnement des produits et l'achèvement du processus de scellage. En ce qui concerne les chiffres réels de production, les temps de changement d'outillage ont également une grande importance. Les réglages sur les machines VFFS prennent généralement entre 5 et 15 minutes, par exemple pour remplacer les rouleaux de film ou changer les colliers. Les machines horizontales nécessitent en revanche beaucoup plus de temps, souvent plus de 20 minutes rien que pour passer d'un mode à l'autre (par exemple, emballage flux wrap versus configuration en scellage en L) ou ajuster les paramètres du convoyeur pour les plateaux. En matière d'arrêts imprévus, la technologie VFFS présente un autre avantage. Les emballeuses horizontales connaissent généralement entre 12 et 18 pour cent d'arrêts annuels supplémentaires dus à des problèmes tels que des mauvais chargements de poches, des dérèglements dans le suivi du film ou des bourrages. Ces incidents surviennent plus fréquemment avec les systèmes horizontaux simplement parce qu'ils comportent une mécanique plus complexe et dépendent fortement d'un alignement précis des pièces pendant le fonctionnement.

Empreinte et intégration des installations : efficacité du système vertical par rapport aux exigences de la disposition linéaire

Les unités verticales de formage, remplissage et scellage (VFFS) permettent vraiment d'économiser de l'espace au sol, car les produits se déplacent verticalement à travers la machine. La plupart des configurations occupent moins de 15 mètres carrés, même lorsqu'elles sont équipées de contrôleurs de poids, de détecteurs de métaux ou de codeurs de date. Les systèmes horizontaux fonctionnent différemment : ils nécessitent des agencements en ligne droite, où les installations standard peuvent s'étendre entre 25 et 40 mètres carrés rien que pour les convoyeurs, la zone de formage, les sections de refroidissement et le stockage après traitement. C'est pourquoi les machines VFFS s'intègrent si bien dans les usines où l'espace est limité ou lors de modernisations d'installations. En revanche, les lignes horizontales sont plus adaptées aux nouveaux projets de construction disposant d'une hauteur sous plafond suffisante et d'un espace permettant des extensions futures par modules.

Comparaison du coût total de possession (TCO) : investissement initial, charge de maintenance et accessibilité des pièces de rechange pour Machines d'emballage

Le coût total de possession (TCO) doit prendre en compte le prix d'achat par rapport à la consommation énergétique, la fréquence de maintenance, le gaspillage de matériaux et la valeur résiduelle. Bien que les machines horizontales aient souvent un coût initial inférieur de 15 à 30 %, les machines VFFS offrent des avantages mesurables à long terme :

• Efficacité énergétique : Une mécanique simplifiée et moins d'actionneurs réduisent la consommation d'énergie d'environ 20 %
• Déchets matériels : Les problèmes de désalignement du film et de tension de la bande entraînent un gaspillage de 8 à 10 % dans les systèmes horizontaux contre seulement 2 à 3 % pour des lignes VFFS bien calibrées
• Charge de maintenance : Les scelleuses horizontales nécessitent environ 30 % d'heures de maintenance annuelle supplémentaires en raison de têtes de scellage plus complexes, de convoyeurs motorisés par servomoteurs et d'une synchronisation multi-axe
  La valeur résiduelle confirme cet avantage : les unités VFFS haut rendement conservent environ 40 % de leur valeur initiale après cinq ans, contre environ 25 % pour des machines horizontales comparables, reflétant ainsi leur durabilité dans des opérations continues et à haut volume de cycles.

Intégration en ligne et pertinence sectorielle

Compatibilité des systèmes d'alimentation : Peseuses, doseuses-vis, robots avec machines VFFS ou machines d'emballage horizontales

Les systèmes verticaux de formage, remplissage et scellage fonctionnent très bien avec des équipements d'alimentation supérieure tels que les peseuses multicueils, les doseurs vis sans fin et ces alimentateurs vibrants que nous connaissons tous. Le produit tombe simplement par gravité dans le collier de formage, ce qui simplifie grandement l'automatisation de l'ensemble du processus. Des bras robotiques peuvent saisir directement les poches remplies à l'extrémité de décharge, sans nécessiter beaucoup d'espace au sol ni une infrastructure complexe. Les modèles horizontaux sont toutefois différents. Ils exigent une synchronisation parfaite entre les convoyeurs, les robots de prélèvement et de placement, ainsi que le déplacement du film. Cela signifie que les ingénieurs doivent faire preuve d'une grande précision dans les mesures, et que les commandes deviennent assez complexes. En raison de leur conception en ligne droite, les machines horizontales gèrent mieux les produits placés sur le côté. C'est pourquoi elles sont souvent privilégiées pour les marchandises déjà emballées, les plateaux assemblés ou tout autre produit dont l'orientation spécifique est importante lors du chargement.

Principales applications industrielles : cas d'utilisation dans l'alimentaire, la pharmacie et les biens de consommation pour chaque type de machine d'emballage

Dans les lignes de production alimentaire, les machines verticales de formage, remplissage et scellage dominent pour les snacks, les céréales du petit-déjeuner, les produits à base de café et l'alimentation animale. Ces systèmes produisent des poches debout à des cadences comprises entre 60 et 200 par minute, de manière assez fiable la plupart du temps. Les entreprises pharmaceutiques adoptent quant à elles une approche totalement différente, privilégiant principalement des équipements horizontaux pour des produits comme les plaquettes blister, les plateaux stériles pour dispositifs médicaux scellés en L, ou divers emballages de flacons et de boîtes. Pourquoi ? Parce qu'elles ont besoin d'une manipulation douce des produits, doivent respecter les normes ISO dans leurs installations et exigent des dossiers de validation détaillés qui ne peuvent en aucun cas être compromis. Les fabricants du secteur grand public répartissent généralement leurs choix d'équipements selon ce qui fonctionne le mieux : les emballeuses horizontales sont utilisées pour les articles électroniques en boîte, les produits de beauté et les kits d'outillage, là où l'aspect visuel est crucial. En revanche, les machines VFFS traitent des produits tels que les recharges de savon liquide, les portions de compléments vitaminés et les friandises souples pour animaux de compagnie. En définitive, ces décisions reposent sur les priorités opérationnelles : les producteurs alimentaires privilégient la vitesse et le volume, le secteur pharmaceutique exige précision et conformité réglementaire, tandis que les entreprises de biens de consommation tentent d'équilibrer un emballage attrayant, les préoccupations environnementales et l'adaptation aux offres produits en constante évolution.

Section FAQ

Qu'est-ce qu'une machine VFFS ?

Une machine VFFS est un équipement de formage, remplissage et scellage vertical utilisé pour créer des poches à partir d'un rouleau de film, les remplir avec des produits et les sceller, le tout selon un axe vertical.

Quels sont les produits principaux utilisés dans les machines horizontales ? Machines d'emballage ?

Les machines horizontales manipulent généralement des poches préformées, des emballages sous flux et des scellés en L, destinés à des articles comme les barres de céréales, les dispositifs médicaux et les produits fragiles.

Quelle machine est plus efficace en termes d'utilisation de l'espace ?

Les machines VFFS sont plus efficaces en termes d'espace grâce à leur conception verticale superposée, ce qui les rend idéales pour les usines disposant d'un espace au sol limité.