Materne, agroalimentaire
Comprendre et réduire l’effet de vague sur une ligne de gourdes
Sur une ligne de conditionnement de Materne, l’accélération puis le freinage des gourdes faisaient onduler le produit : la zone de scellage risquait d’être souillée, du produit se renversait, et la cadence comme le choix des recettes restaient bridés. Koïno a modélisé le phénomène par simulation numérique, conçu un système vibrant et l’a fait installer sur une ligne de production pour essais ; le gain reste à mesurer.
Par Maxence Morin, cofondateur de KoïnoPublié le Mis à jour le
En bref
Materne, marque de compotes du groupe Bel, conditionne ses produits en gourdes. Pendant le transport, l’accélération et le freinage des gourdes créaient une vague dans le liquide, qui menaçait la zone de scellage et limitait la cadence comme la viscosité des recettes. À partir d’octobre 2024, Koïno a mené une étude en quatre phases : analyse de la machine, simulation numérique des fluides sous Ansys, conception d’un système vibrant motorisé, essais sur une ligne de production. C’est un projet d’ingénierie sans IA, dont le gain reste à mesurer.
Le projet « effet de vague » de Materne est une étude d’ingénierie qui modélise, par simulation numérique des fluides, le mouvement du produit dans une gourde transportée sur la ligne, afin de concevoir un système qui le calme sans ralentir la production.
Quel problème fallait-il résoudre chez Materne ?
Materne, marque du groupe Bel, conditionne ses compotes et ses desserts en gourdes souples sur des lignes à haute cadence. Sur la ligne étudiée, des doigts de maintien transportent les gourdes, qui accélèrent puis freinent à chaque cycle. À chaque freinage, le liquide forme une vague dans la gourde encore ouverte. Les équipes avaient déjà essayé d’ajuster les vitesses et de laisser plus d’espace dans la gourde, sans régler le problème.
Les conséquences touchaient le produit comme la production. La vague pouvait souiller la zone de scellage ou renverser du produit. Elle obligeait à limiter la vitesse de la ligne et la viscosité des recettes conditionnées, donc la souplesse de l’usine. Freiner plus doucement atténuait la vague, mais au prix de la productivité. Il fallait comprendre la physique du phénomène avant d’investir dans une modification de la machine.
Qu’a construit Koïno pour Materne ?
Koïno a lancé le projet par une journée à l’usine, fin octobre 2024 : visite de la ligne, observation du transport des gourdes, questionnaire structuré sur les causes et les effets du phénomène, revue des solutions déjà essayées. Les critères de choix ont été posés dès ce lancement dans une matrice de Pugh : réduction de la vague, effet sur la production, coût et faisabilité technique. Un ingénieur en mécanique des fluides a ensuite repris les courbes d’accélération de la machine.
Les pré-études ont combiné une analyse dimensionnelle et des simulations de mécanique des fluides (CFD) sous Ansys, qui reproduisent le mouvement du liquide dans la gourde. Elles ont confirmé le rôle du freinage. Les phases suivantes ont refait les calculs avec les accélérations mesurées par Materne, intégré l’effet des vibrations au modèle, puis conçu un système vibrant motorisé, robuste y compris pour les produits peu visqueux. D’autres pistes ont été évaluées : doigt souple, amortissement, soufflage d’air, inclinaison.
Des mesures de la ligne au système testé en production
- La ligne observéeVisite d’usine, courbes d’accélération, solutions déjà essayées
- Analyse dimensionnelleLes forces qui agissent sur le liquide pendant le transport
- Simulation CFDLe mouvement du liquide modélisé sous Ansys, piste par piste
- Matrice de PughChaque piste notée : vague, production, coût, faisabilité
- Système vibrantConçu, simulé, puis installé sur une ligne pour essaisDossier de pré-étudesSystème motoriséEssais sur ligne
Qu’est-ce qui a été livré ?
Le projet a livré un dossier de pré-études complet : hypothèses, analyses dimensionnelles, résultats des simulations, premier dessin d’un doigt souple, recommandations de matériaux d’amortissement et chiffrage des essais de prototypes. Les phases suivantes ont produit la conception d’un système vibrant motorisé, validée par simulation, y compris pour les produits peu visqueux. En septembre 2025, deux plaques vibrantes étaient installées sur une ligne de production de Materne pour les essais.
Le gain sur la cadence et sur la propreté du scellage reste à mesurer. La machine avait été ralentie pour d’autres raisons, ce qui compliquait l’évaluation : les essais devaient reprendre aux réglages d’origine, avec un endoscope pour observer la vague. Le soufflage d’air a été écarté, car il déformait les gourdes et consommait plus d’air. L’inclinaison aussi, car le principe était déjà protégé dans certains pays. Le système vibrant, qui agit sur toute la gourde, a été retenu.
Ce que nous en retenons
Avant de modifier une machine, on modélise la physique du défaut : la simulation écarte à bas coût les mauvaises pistes, et les essais en production, difficiles à caler, ne portent que sur les solutions qui tiennent.
Rédigé par
Maxence MorinCofondateur et président de Koïno, expert en IA
Il porte la technique et les opérations de Koïno : il conçoit et met en production des agents et des automatisations pour les entreprises, publie avec des écoles et des laboratoires d’IA, et intervient régulièrement sur l’IA en entreprise.
Son profil LinkedInQuestions sur ce cas
Ce qu’on nous demande le plus souvent à propos de ce projet.
Qu’est-ce que l’effet de vague sur une ligne de conditionnement ?
C’est l’onde qui se forme dans un produit liquide quand son contenant accélère puis freine pendant le transport. Chez Materne, elle apparaissait dans les gourdes portées par des doigts de maintien, avant le scellage. Elle peut souiller la zone de scellage et renverser du produit, et elle oblige à limiter la cadence ou la viscosité des recettes. Les pré-études de Koïno ont montré que le freinage était le facteur principal de son amplitude.
Comment la simulation numérique aide-t-elle à réduire l’effet de vague ?
Elle reproduit le mouvement du liquide dans la gourde et permet de comparer des solutions avant de toucher à la machine. Chez Materne, Koïno a utilisé la simulation de mécanique des fluides (CFD) sous Ansys, d’abord à partir des données de la machine, puis avec les accélérations mesurées sur la ligne. Le modèle a ensuite intégré l’effet des vibrations, ce qui a permis de concevoir et de régler un système vibrant avant les essais en production.
Ce projet utilise-t-il l’intelligence artificielle ?
Non. Le projet mené pour Materne est une étude d’ingénierie et de simulation numérique, sans modèle d’IA. Les décisions reposent sur des calculs physiques, une matrice de Pugh et des essais sur ligne. Koïno mène aussi ce type d’étude de R&D industrielle quand le problème relève de la physique plutôt que des données : on mesure, on modélise, puis on teste, comme dans un projet d’IA.
Combien de temps dure une étude de ce type ?
Chez Materne, les pré-études ont été planifiées sur cinq semaines, de début novembre à début décembre 2024, après une journée de lancement à l’usine fin octobre. Trois phases d’études ont suivi en 2025 : validation du design, simulations avec les accélérations mesurées sur la ligne, conception du système vibrant. Les essais en production dépendent ensuite des créneaux disponibles : le système était installé sur une ligne en septembre 2025.
Peut-on appliquer cette méthode à d’autres lignes de produits liquides ?
Oui, la démarche vaut pour toute ligne où un produit liquide ou semi-liquide bouge pendant le transport : mesurer les accélérations réelles, modéliser le mouvement du produit, comparer les solutions sur des critères écrits, puis n’essayer en production que les meilleures. Chez Materne, d’autres essais étaient prévus sur une autre ligne et sur d’autres recettes. Le préalable est d’accéder aux données de la machine et à des créneaux d’essai.