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Célia Martinez

Comment réduire les coûts de non-qualité en galvanoplastie ?

COMMENT REDUIRE LES COUTS DE NON-QUALITE EN GALVANOPLASTIE ?

Le développement de microorganismes dans les bains de traitement de surface (bains de dépose, de rinçage…) est à l’origine de défauts sur les pièces à traiter. Ce type de contamination entraîne des coûts de non-qualité conséquents et des arrêts de production.

Aujourd’hui, très peu d’exploitants ont mis en place des procédures de suivi du développement microbien. Les mesures de prévention sont généralement réalisées « à l’aveugle » à fréquence définie arbitrairement et sans suivi concret. Afin de pallier ces problèmes, GL Biocontrol a élaboré une démarche en trois étapes. Elle a été éprouvée au sein de sociétés horlogères et de sociétés spécialisées dans le traitement de surfaces. Retour sur un process innovant.

Contamination microbienne, un problème mal connu

Lors de la mise en route d’une nouvelle installation, le réseau d’eau est généralement bien réfléchi : les conduites sont neuves, sans aspérité, et les procédures d’entretien sont correctement mises en place. Tout est là pour garantir une production de qualité.

Cependant, avec le temps, on observe des dérives du système. Plusieurs problèmes peuvent apparaître :

  • Des modifications du réseau entraînant la création de bras morts.

  • La sélection de quelques bactéries suite à un même traitement. En effet, la prévention repose souvent sur l’utilisation de biocides tel que l’isothiazolone, seul biocide compatible avec les procédures de traitement des surfaces. Avec le temps, ce traitement unique peut mener à la sélection d’une flore résistante.

  • Une stratégie de nettoyage et désinfection curative non adaptée. Le temps de contact est souvent trop court et/ou la concentration en biocide est trop faible, entraînant une inefficacité des biocides.

  • L’apparition de zones corrodées ou entartrées dans les canalisations et les bacs, favorisant l’accroche des microorganismes et le développement de biofilm.

  • Une turbidité élevée, souvent liée au recyclage de l’eau en boucle, qui réduit la performance des UV.

Tous ces facteurs favorisent le développement microbiologique dans le réseau d’eau et dans les bains de traitement.

Cette contamination microbienne a un impact négatif sur la qualité des pièces produites. D’ailleurs, la sanction financière est double pour l’industriel avec des coûts liés aux défauts de production (rappel ou refus de lots) et des arrêts de production pour effectuer les procédures de nettoyage et désinfection adéquates. Sans compter les dégâts sur l’image de marque…

Les acteurs de la galvanoplastie doivent garantir une bonne qualité microbiologique des bains où vont être plongées les pièces tout en maîtrisant les coûts liés à leur entretien.

Une démarche en trois étapes

Chez GL Biocontrol, nous avons développé une démarche méthodique dans le but de sécuriser le process de fabrication. Cette solution, organisée en trois étapes, répond aux besoins des industriels et optimise les actions correctives.

Identifier…

La première étape consiste à réaliser une cartographie des circuits afin d’identifier en temps réel les zones sous contrôle ou en dérive biologique. Cet examen met en évidence les éléments de réseau entraînant une production de biomasse. Afin d’être réactifs, nous utilisons une méthode de mesure de la flore totale donnant un résultat instantané directement sur le terrain : l’ATPmétrie quantitative. Cette approche permet en plus de s’affranchir des contraintes de délais inhérents à la culture. La boucle de production d’eau, les bains de traitement ainsi que les surfaces doivent être analysées.

La cartographie identifie les points critiques du process de fabrication. Dès lors, l’exploitant peut mettre en place des actions correctives pour améliorer la qualité microbiologique des circuits.

…Évaluer…

Ensuite, ces actions correctives sont suivies et entrent dans une démarche d’évaluation. Par exemple, les différentes phases d’une procédure de traitement (nettoyage et désinfection) sont évaluées et optimisées en temps réel. L’objectif de cette seconde étape est d’adapter exactement le traitement à l’écosystème rencontré afin d’assurer une efficacité optimale. On limite ainsi la prolifération microbienne et le développement de biofilm dans le temps.

…Surveiller

Enfin, la troisième et dernière étape consiste à surveiller dans le temps l’évolution de la qualité microbiologique de la ligne de production. Un autocontrôle des circuits d’eau, des bains d’électrodéposition et de rinçage est possible par ATPmétrie. Les techniciens de maintenance réalisent eux-mêmes les prélèvements et font les analyses à fréquence régulière. Mettre en place une biosurveillance permet de contrôler l’activité microbiologique des installations en temps réel. Ainsi, il est possible de réagir immédiatement en cas de dérive. L’exploitant met en place les actions correctives au plus tôt, limitant les non-conformités sur les pièces traitées. Par ailleurs, l’utilisation d’un indicateur permet de déclencher des procédures de nettoyage et désinfection que lorsque cela est nécessaire.

Accompagnement et suivi

GL Biocontrol propose une prestation complète d’expertise du réseau d’eau et des bains de traitement, et fournit l’ensemble des réactifs, consommables et appareil de mesure nécessaires au contrôle de la qualité microbiologique des circuits. Par ailleurs, l’offre comprend un accompagnement assuré par nos experts pour garantir une bonne mise en œuvre du système : manipulation, définition des limites de surveillance, choix des actions correctives à mettre en œuvre en cas de dérive de l’indicateur…

En résumé…

La démarche DIADEM comporte de nombreux avantages pour les unités de traitement des surfaces. L’optimisation de la qualité des eaux et des bains la mise en place de la surveillance autonome des microorganismes par ATPmétrie permet :

  • une réduction des coûts de production (diminution des arrêts de production, des quantités de produits de traitement injectés, des fréquences des opérations de C.I.P.)
  • une baisse des coûts de non-qualité liés à la présence de défauts visuels sur les pièces traitées par galvanoplastie.

Pour plus d’informations :

Projet de recherche : Développement d’un kit de détection des coliphages somatiques

Le projet VIRKIT +

Le 1er février 2018, la commission européenne a proposé une révision complète de la Directive n°98/83/CE. Cette révision inclus un nouveau paramètre : le contrôle des coliphages somatiques selon la norme ISO 10705-2 qui impose une quantification par culture.

Pour cela, il est nécessaire d’analyser 100 ml par méthode culturale. Deux méthodes sont possibles :

  • l’ensemencement de 5 ml d’échantillon sur 20 boites de pétri
  • la concentration de 100 ml d’échantillon pour un ensemencement sur 2 boites de pétri

La première méthode est longue, fastidieuse et coûteuse en temps, matériel et consommables. La concentration présente des avantages incomparables. Cependant, aujourd’hui, il n’existe pas de méthode clé en main pour la concentration des coliphages somatiques.

La modification de la directive impose aux laboratoires de sélectionner et valider une nouvelle méthodologie pour l’analyse des coliphages somatiques par plage de lyse. Cette modification engendre un réel besoin qui n’est pas couvert par l’offre du marché à ce jour.

Depuis janvier 2019, GL BIOCONTROL travaille au développement d’un kit de concentration des coliphages somatiques pour l’analyse des EDCH. Pour cela, la société a obtenu une aide de BPI France et de la Région Occitanie via un projet d’investissements d’avenir (PIA3).

Le but du projet VIRKIT+ est de développer un filtre concentrant efficacement les coliphages somatiques, ainsi qu’une solution de récupération en vue de leur analyse par culture.

Pourquoi introduire ce nouveau paramètre ?

En France, la réglementation est élaborée par le ministère de la Santé à partir de directives européennes. Elle s’appuie sur des travaux médicaux et les recommandations en vigueur de l’Organisation mondiale de la santé (OMS) qui établissent les doses maximales admissibles. En d’autres termes, il s’agit des quantités d’une substance qu’un homme peut absorber quotidiennement sans courir de danger. Sur cette base, la dose maximale tolérable dans l’eau est calculée tout en gardant une marge de sécurité confortable. La réglementation sanitaire actuelle définie plus de 70 critères sanitaires à respecter. Parmi les paramètres contrôlés on distingue :

    • les facteurs organoleptiques,
    • les risques chimiques,
    • les risques microbiologiques.

Depuis la ressource naturelle jusqu’au robinet du consommateur, en passant par l’usine de potabilisation et le réseau de distribution, des traitements et contrôles sont présents pour garantir une bonne qualité. De par la grande diversité des micro-organismes à contrôler, la réglementation s’appuie sur des indicateurs de contamination.

L’arrêté du 11 janvier 2007 dépendant de la directive 98/83/CE du 3 novembre 1998 défini la qualité de l’eau utilisée pour la production d’eau potable. Dans cet arrêté, figurent des normes bactériologiques pour différents paramètres (Escherichia coli, entérocoques, coliformes, …) à ne pas dépasser. Cependant, aucun critère virologique n’est présent.

Or, ces dernières années, des études montrent que les virus entériques humains, responsables de maladies d’origine hydrique, migrent plus rapidement dans le sol que les bactéries. Ils sont également moins sensibles aux traitements de potabilisation. Par conséquent, l’eau peut être contaminée par des virus entériques humains alors que les indicateurs bactériens traditionnels sont négatifs. 

Des défis technologiques d’envergure

« En considérant les résultats de la bibliographie et les préconisations de la norme ISO 10705-3, la filtration sur membrane électropositive est la méthode à privilégier. Cependant, la diversité des virus est très importante, leur taille peut varier de 25 à 120 nm. Ce point constitue le premier verrou technologique. Il faudra être capable de produire un support pouvant capturer efficacement les coliphages somatiques. Après absorption des virus sur le support, l’élution constitue le deuxième verrou technologique. En effet, l’analyse des virus doit se faire par culture ce qui nécessite de garder le virus intègre avec son infectiosité. » rapporte Clément Faye, ingénieur de recherche. 

Un savoir-faire déjà présent

L’objectif du projet est de créer un produit innovant à forte valeur ajoutée sur la base d’un savoir-faire déjà présent dans l’entreprise. GL BIOCONTROL, spécialisée dans la surveillance sanitaire des eaux, a déjà travaillé sur le développement de supports de capture. Ce travail en collaboration avec l’équipe CHROME de l’Université de Nîmes, a permis l’obtention d’un brevet (FR3038616 – Roig et al., 2013).

Par ailleurs, il y a un grand changement de paradigme ces dernières années concernant les analyses microbiologiques. La mise en place du PGSSE (Plan de Gestion de Sécurité Sanitaire de l’Eau) en est un exemple. Il s’agit d’une approche globale visant à garantir en continu la sécurité sanitaire des eaux potables. Désormais, le but est de disposer d’une stratégie générale d’évaluation permettant de prévenir les dérives. De ce fait, il est indispensable de disposer d’autres indicateurs, comme les coliphages somatiques.

L’équipe R&D, qui a commencé à travailler sur ce projet en 2019, a réussi à mettre au point  un kit complet pour la concentration et l’élution des virus.  Ce kit est désormais commercialisé sous le nom VIRAPREP®.