Automatisation Pomoca automatise un maillon clé de sa production

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Pour répondre aux exigences croissantes du marché du ski de randonnée, Pomoca SA a récemment franchi une étape décisive dans la modernisation de sa chaîne de production. L'entreprise s’est appuyée sur l’expertise de TCI Engineering SA pour concevoir une nouvelle machine d'encollage sur mesure, intégrant des composants de commande et d'automatisation fournis par Beckhoff Automation SA. Ce partenariat technologique a permis de développer une solution à la fois performante, fiable et évolutive, taillée pour les prochaines décennies.

Fondée en 1933 aux Avants, dans les hauts de Montreux, par la famille Dufour, Pomoca est une entreprise historique initialement spécialisée dans les articles de sport. Rapidement, elle s'oriente vers la fabrication de peaux de phoque pour le ski de randonnée, devenant ainsi le tout premier fabricant mondial dans ce domaine et ce, sans concurrence pendant près de vingt ans.

Restée une entreprise familiale jusqu'en 2011, Pomoca est alors rachetée par le groupe italien Oberalp, lui-même familial. Depuis, la croissance a été significative, portée par l'essor du ski de randonnée. Aujourd'hui, Pomoca est leader du marché mondial, avec plus d'un tiers de parts de marché globales et près de 50 % aux États-Unis. L'entreprise est reconnue pour la qualité de ses produits, positionnés en milieu et haut de gamme.

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« Dans ce secteur, nous avons deux canaux de distribution : Pomoca pour la vente directe, et le white label, qui représente plus de la moitié de nos volumes, vendus directement aux fabricants de skis », explique Josep Castellet, CEO de Pomoca.

Une chaîne de production entièrement maîtrisée

Toute la production finale a lieu en Suisse. Cependant, le processus débute en Afrique du Sud, avec la laine mohair issue de la chèvre angora. Cette matière première est d'abord filée, puis expédiée en Allemagne, chez un tisseur qui fait partie du groupe Pomoca. C'est là que la laine est tissée, teinte, puis renforcée par une membrane en caoutchouc appliquée en contre-collage.

De retour en Suisse, Pomoca prend en charge les étapes finales de fabrication. Cela comprend l'encollage de la peau, sa découpe aux dimensions exactes des skis, l'ajout du logo ou de la marque par sérigraphie, ainsi que le conditionnement en vue de la vente.

Aujourd'hui, l'entreprise produit environ 100 000 paires de peaux chaque année. Ce chiffre avait atteint 300 000 pendant la période de la pandémie. Malgré un contexte économique encore fragile, Pomoca prévoit d'augmenter sa production à 150 000 paires dès l'année prochaine, dans un marché mondial qui oscille entre 450 000 et 500 000 unités par an.

Des utilisateurs variés avec des exigences élevées

Les peaux Pomoca sont utilisées aussi bien par les particuliers (randonneurs, freeriders) que par les professionnels, notamment en coupe du monde ou aux Jeux olympiques. Une des épreuves les plus emblématiques reste la Patrouille des Glaciers. Un segment plus confidentiel concerne les armées et les utilisateurs professionnels, comme les guides et patrouilleurs.

Dans les compétitions, un moment clé est celui de la transition. Il s'agit d'enlever les peaux le plus rapidement possible pour entamer la descente. En sprint olympique, la course ne dure que trois minutes pour les meilleurs. Il s'agit d’un sport très complet, alliant intensité physique et technicité.

« Cette année, 67 % des médailles en compétition ont été gagnées avec des peaux Pomoca. Cela s'explique par la qualité de nos produits, la glisse bien sûr, mais surtout la facilité de manipulation, qui dépend en grande partie de notre colle », poursuit Josep Castellet.

Le système de collage développé par Pomoca permet une adhérence optimale tout en garantissant un retrait facile, sans résidus sur les semelles, même lors de transitions rapides sans déchausser les skis.

La colle : un savoir-faire stratégique

La colle est au cœur du produit. Sa durée de vie varie entre 3 et 5 ans, selon les conditions d'utilisation et de stockage. Pour les fabricants de peaux, la formulation de la colle est un véritable Graal. Chaque entreprise possède son propre savoir-faire. Il faut un équilibre subtil entre une adhérence suffisante même en milieu froid et humide, et une facilité de retrait sans traces.

Pomoca ne développe pas ses colles à partir de zéro, car elle n'en consomme qu'entre 5 et 10 tonnes par an. Elle les sélectionne parmi les références existantes sur le marché et, si nécessaire, demande des ajustements aux fabricants pour répondre à ses besoins spécifiques.

Le développement des produits reste avant tout empirique. « Aucun modèle mathématique ne peut prédire si une peau aux poils plus longs ou tissée différemment offrira une meilleure glisse. Seuls les tests sur le terrain, dans toutes les conditions météo et types de neige, permettent de valider les innovations. C'est un processus long et rigoureux », précise Josep Castellet.

Une gamme diversifiée et une production modernisée

Pomoca propose aujourd’hui 4 modèles de peaux de base, 4 modèles « pro » et 5 modèles spécialisés.

Avant le lancement du projet avec TCI Engineering, l'entreprise disposait déjà d'une encolleuse développée en interne, qui a largement contribué à son succès durant 20 ans. Mais avec le temps, certaines pièces devenaient introuvables et la machine manquait d'automatisation.

Il y a trois ans, Pomoca a donc décidé de lancer une nouvelle machine. En s'appuyant sur l’expérience accumulée, un cahier des charges précis a été établi, capitalisant sur les points forts de l'ancienne encolleuse et améliorant les aspects plus faibles. Cinq entreprises ont été consultées, et TCI a été choisie pour la qualité de sa solution, le respect des délais et la garantie de confidentialité.

« Nous sommes très satisfaits du travail de TCI. La machine, commandée en février 2023, a été testée chez eux en novembre 2023, puis installée chez nous en mars 2024. Quelques ajustements ont été nécessaires, mais TCI a été très réactif. Et ils sont à 15 minutes de chez nous, ce qui est un vrai atout », conclut Josep Castellet.

Un bijou de technologie avec un cahier des charges scrupuleux

La machine d’encollage des peaux développée par TCI intègre de nombreuses solutions innovantes. « L'innovation qu’apporte Beckhoff est intéressante pour un fabricant de machines spéciales, cela lui permet de se démarquer des concurrents, et d’apporter des solutions technologiques de pointe à ses clients », souligne Vincent Hauert, area sales manager chez Beckhoff Automation SA à Yverdon-les-Bains.

Par rapport à l'ancienne encolleuse maison, la nouvelle machine développée par TCI introduit plusieurs avancées majeures, à commencer par le système de chargement, et déchargement des rouleaux, celui de la peau brute en entrée, et celui de la peau encollée en sortie.

Ces rouleaux, pouvant contenir jusqu’à 400 mètres de peau, représentent un poids conséquent. Dans l'ancienne configuration, ils étaient positionnés à l'horizontale pour en faciliter le chargement et le déchargement. Toutefois, cette disposition imposait deux torsions successives de la peau, une première de 90 degrés pour la placer à plat lors de l'encollage, puis une seconde pour la remettre à la verticale avant l'enroulement final. Ce double mouvement compliquait le guidage de la bande, et pouvait impacter la qualité du processus.

Désormais, la nouvelle machine est équipée de deux tourelles basculantes en entrée, et en sortie. Celles-ci permettent un chargement et un déchargement horizontaux, toujours aussi simple, puis basculent à la verticale pour assurer un déroulement et un enroulement de la peau à plat, sans torsion. Cette configuration améliore à la fois la qualité du guidage, la précision de l'encollage, et l'ergonomie pour les opérateurs.

Une station située à l'entrée de la machine facilite le raccordement de la peau suivante, sans intervention manuelle. Grâce à un système de pantin, équipé d'une vanne proportionnelle, la peau est tendue avec précision. Une jauge de contrainte placée sur l'un des rouleaux permet de contrôler en continu la tension réelle, et de la comparer à la consigne.

Le centrage de la peau est ensuite affiné par une station équipée de roues de guidage, qui s'ajuste automatiquement à la largeur du produit. Avant la dépose de colle, la peau passe dans une station de chauffe infrarouge. La température y est régulée en fonction du type de peau, afin de garantir une adhérence optimale. Cette fonction, ainsi que celle de refroidissement, ne sont pas encore utilisées, comme l'explique Pierre Guyot, opérateur de la machine chez Pomoca : « Actuellement la machine fonctionne encore à vitesse réduite. Nous devons avant cela valider le processus d'encollage avec des tests de terrain en conditions réelles dans différents types de neiges, et conditions météorologiques. Une fois le procédé validé, nous pourrons profiter de l'impressionnante vitesse de défilement de cette nouvelle machine. »

Ensuite la tête d’encollage applique une couche de colle. Le dosage est précis, contrôlé pour assurer une épaisseur de film constante, ce qui impose une vitesse de défilement parfaitement stable. Des masques, positionnés dynamiquement grâce à des capteurs optiques, empêchent les coulures en stoppant la colle à la limite exacte des bords de la peau.

La peau est ensuite refroidie dans une station prévue à cet effet. Cette étape est indispensable, car la colle est déposée à chaud, et la température doit être abaissée avant les étapes suivantes. Là encore, la régulation thermique dépend du type de peau traité.

Avant l'enroulement final, un film protecteur, appelé liner, est appliqué sur la face encollée. Ce liner est déroulé depuis un rouleau, puis appliqué avec précision grâce à un système de plaquage. Sa tension est contrôlée par un servomoteur. Un capteur mesure en continu le diamètre du rouleau de liner, lorsqu’un rouleau arrive en fin de course, le système bascule automatiquement sur un second rouleau, garantissant ainsi une production ininterrompue. L'arrêt du défilement étant proscrit pour maintenir la qualité, cette fonction est essentielle.

Enfin, la peau est enroulée sur un plateau en sortie de machine. Cet enrouleur, similaire dans sa conception au dérouleur d'entrée, peut passer de la position verticale à horizontale. C'est le servomoteur de cet enrouleur qui assure la traction et la vitesse de défilement de la peau, en se basant sur les données fournies par un codeur monté sur l'un des rouleaux de renvoi.

Une automatisation bienvenue

Le haut niveau d’automatisation de la nouvelle encolleuse transforme en profondeur les méthodes de travail chez Pomoca. « Grâce à cette automatisation, nous pouvons affecter nos opérateurs à d’autres tâches à plus forte valeur ajoutée, tout en réduisant considérablement les temps de changement de lots », souligne Honoré Becker, responsable de secteur.

Au-delà du gain de productivité, l'enjeu environnemental et économique est également significatif. La machine permet d'éviter les pertes de matière en optimisant l'utilisation des rouleaux. « Auparavant, nous devions systématiquement jeter les cinq premiers mètres de peau à cause de défauts liés à la mise en route. Aujourd'hui, l'intégralité des rouleaux est exploitée sans perte », précise-t-il.

Autre avantage, le système de supervision intégré génère de nombreux messages d'alerte et de diagnostic, offrant un suivi extrêmement précis du processus de production.

Une architecture d'automatisation ouverte et performante

Pour TCI Engineering, les PC de Beckhoff offrent une grande flexibilité tant en matière de développement que d'intégration. Le choix du PC s'est orienté vers une solution suffisamment puissante pour piloter les 16 axes, gérer la régulation de vitesse et de température, et afficher l'interface HMI basée sur TF2000 via un navigateur. « Ce PC nous permet à la fois de bénéficier d'une puissance d'automate élevée, d'exécuter diverses applications Windows, de calibrer nos capteurs et de communiquer avec d'autres PC en réseau », précise Ronald Berney, technicien en systèmes d'automatisation industrielle chez TCI Engineering.

Le bus EtherCAT, natif chez Beckhoff, apporte une compatibilité étendue avec différents périphériques. Le premier avantage est sa rapidité de configuration, le scan du matériel est automatique. En cas de remplacement d'une carte ou d'un drive, la configuration est automatiquement rechargée. TCI utilise prioritairement TwinCAT 3 et ses modules complémentaires, ce qui permet de répondre aux besoins spécifiques de ses clients, tout en assurant une efficacité de développement et un haut niveau de qualité.

Le choix du HMI TF2000 s'est imposé pour ses performances, sa modernité, sa rapidité de développement et sa capacité à fournir une interface complète et intuitive. Grâce aux outils fournis par Beckhoff, TCI a pu concevoir une interface personnalisable. Concernant les E/S, de nombreux modules EtherCAT IP67 de la série EP ont été employés, notamment le EP1008 pour des E/S numériques simples, le EP3184 pour des entrées analogiques multifonctions (4-20 mA, 0-10 V), ou encore le EP5101 pour la lecture de codeurs. D'autres cartes ont été ajoutées afin de permettre l'intégration de bus de terrain spécifiques à certains capteurs. L'autre avantage est sa grande souplesse de fonctionnement.

Le panneau de commande retenu est un modèle CP2916-0010 de 16 pouces, choisi pour sa haute résolution et son raccordement simplifié par CP-Link, qui regroupe alimentation, données et signal tactile dans un seul câble. En matière d'entraînement, Beckhoff permet une intégration simplifiée des moteurs et axes. La machine comprend deux moteurs asynchrones et dix-huit servomoteurs, chacun affecté à des fonctions précises de transport, de tension ou d'application.

Un grand pas vers une production 4.0

La maîtrise de Pomoca dans la fabrication de peaux de phoque, combinée à l'expertise de TCI et aux solutions de Beckhoff Automation, a permis de concevoir une machine performante dont le plein potentiel reste à exploiter. « TCI Engineering est partenaire de Beckhoff depuis plus de dix ans, une relation qui s'inscrit dans la durée », souligne Vincent Hauert, avant d’ajouter : « Nous collaborons très étroitement avec nos partenaires, tant sur le plan technique que commercial. Pour cela, nous comptons sur une équipe d'une dizaine de collaborateurs basés en Suisse romande. »

Ce projet illustre l'alliance réussie entre savoir-faire traditionnel et innovation technologique. En modernisant sa production avec des solutions évolutives, Pomoca se prépare à relever les défis futurs du marché, tout en garantissant la qualité et la précision qui font sa réputation. Il témoigne aussi de l'importance de partenariats solides et de technologies flexibles pour concevoir des machines spéciales adaptées aux besoins spécifiques de l’industrie sportive. MSM

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