L’usine de production de lait d’avoine mise sur AS-i et IO-Link
La laiterie de Villecomtal-sur-Arros de Danone s’appuie sur les bus AS-i et IO-Link pour la transmission et la surpervision des données process. .
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Le groupe Danone est l’un des plus grands producteurs mondiaux de produits laitiers. Cependant, la demande en hausse constante des consommateurs pour les boissons à base végétale, l’a amené à convertir l’une des plus grandes laiteries de France en usine de production de lait d’avoine. « 80 % de nos clients affirment qu’ils aimeraient changer leur alimentation en remplaçant les protéines animales par des protéines végétales. Nous souhaitons bien évidemment en tenir compte en augmentant nos capacités de production de boissons à base d’avoine. Par ailleurs, cette décision contribue aussi à atteindre les objectifs que Danone s’est fixés à l’échelle mondiale, visant à réduire de 80 % les émissions de CO2 et les besoins en eau », explique Thierry Pasquet, directeur de l’usine Danone à Villecomtal-surArros.
L’entreprise a donc investi environ 50 millions d’euros dans son usine située dans le Sud-Ouest de la France. « Pour la modernisation des installations de production, nous avons opté pour les meilleures technologies disponibles sur le marché afin d’assurer la pérennité de cet investissement, et donc aussi de l’usine elle-même, au cours des prochaines décennies », indique Thierry Pasquet. Dans le cadre de la modernisation de cette usine de production, Danone a notamment misé sur les solutions de digitalisation d’ifm.
Des cuves de stockage aux équipements NEP (nettoyage en place) en passant par les tuyauteries et îlots de vannes : tout a dû être converti et adapté en l’espace de douze mois pour passer à la production du lait à l’avoine. « Sur ce laps de temps, il a fallu démonter toutes les anciennes installations pour les remonter sur d’autres sites. Dans le même temps, les nouveaux composants pour la production de lait d’avoine ont été installés, y compris le système d’automatisation», explique Sébastien Peres, responsable de l’automatisation dans l’usine.
Pour moderniser l’usine, le choix s’est naturellement porté sur les solutions d’automatisation d’ifm qui collabore avec Danone sur son site de Villecomtal-sur-Arros depuis une vingtaine d’années. « Il était donc presque logique que nous travaillions de nouveau ensemble pour ce projet », souligne Sébastien Peres.
Pour la digitalisation, l’équipe chargée des automatises de l’usine, assistée par l’intégrateur Boccard, a misé sur deux technologies de communication industrielle : AS-Interface (AS-i) et IO-Link. « En comparaison avec un système à câblage classique, AS-i et IO-Link nous permettent de simplifier le câblage. Avec AS-i, nous pouvons poser le câble sur de grandes distances et y relier des capteurs de manière flexible partout où nous en avons besoin », explique Sébastien Peres. En outre, Danone utilise le bus AS-i Safety pour l’ensemble de la gestion des capteurs orientés sécurité, qui surveillent par exemple si des trous d’homme ou d’autres accès de process ont été correctement refermés.
Le câble plat jaune AS-i caractéristique chemine sur l’ensemble de la chaîne de process. Les informations relatives aux têtes de commande de vannes Sorio de Definox sont également transmises via AS-I.
Transmission numérique des données sur de longues distances
Ce qui caractérise le bus AS-i, c’est le câble plat jaune à deux fils qui peut être posé sur des distances allant jusqu’à 1 000 mètres, aussi bien en topologie linéaire qu’en étoile. En ajoutant des fibres optiques, il est même possible d’atteindre des distances allant jusqu’à 3 000 mètres. Grâce à la technique de clipsage, les capteurs et actionneurs peuvent être facilement reliés au câble plat via des modules AS-i à n’importe quel endroit. Les actionneurs à consommation plus élevée de courant peuvent également être alimentés en énergie supplémentaire via un câble plat 24 volts additionnel posé parallèlement au câble de données et également relié aux modules.
Avec les capacités de connexion d’IO-Link, la technologie AS-i se pare d’un atout supplémentaire. Des maîtres IO-Link spéciaux
adaptés au terrain regroupent les signaux numériques des capteurs IO-Link et les transmettent au niveau AS-i. Ces deux technologies de communication numériques peuvent être mises en réseau l’une avec l’autre. Les mesures de débit, de pression et de température, entre autres, sont transmis au bus AS-i via la liaison IO-Link.
Les deux technologies de communication numériques AS-i et IO-Link peuvent être mises en réseau. Les mesures de débit, de pression et de température sont notamment transmises à AS-i via IO-Link.
Plus de transparence et plus de données par point de mesure
« La technologie IO-Link, c’était nouveau pour nous. Mais nous étions partants pour passer à la transmission numérique des données, afin d’être prêts pour l’avenir et exploiter l’installation de la manière la plus efficiente possible », explique Sébastien Peres. « Les capteurs IO-Link nous offrent bien plus de possibilités de diagnostic que les systèmes d’automatisation traditionnels. Ce qui nous procure une grande transparence sur le process. En outre, nous profitons ici aussi de la simplification du câblage avec des connecteurs M12 standardisés. »
En plus de la valeur de mesure proprement dite, de nombreux capteurs IO-Link fournissent aussi des données et informations supplémentaires. Un capteur de pression peut, par exemple, mesurer également la température au point de mesure. Via IO-Link, des débitmètres transmettent en valeurs numériques les mesures du débit effectif, de la pression, de la température du fluide ainsi que du débit total. IO-Link offre également la possibilité d’enregistrer les paramètres d’un capteur sur le maître IO-Link auquel le capteur est raccordé. « Cela nous facilite grandement la tâche lorsqu’il faut remplacer le capteur en cas de défaut. Comme les paramètres de réglage mémorisés sont transmis automatiquement au nouveau capteur, le remplacement du capteur peut, en cas de besoin, être aussi effectué par des collègues non spécialisés. » Ce qui déleste le personnel spécialisé et lui permet de se consacrer davantage à des tâches plus pertinentes.
Grâce à la communication numérique via AS-i et IO-Link, l’ensemble du processus peut être supervisé de manière centralisée.
La production des boissons à base d’avoine a démarré. Et grâce au capteurs connectés aux bus AS-I et IO-Link, toutes les informations peuvent être surveillées en temps réel et de manière centralisée. « Grâce à la digitalisation, nous sommes informés de tous les processus et de tous les indicateurs. Nous pouvons ainsi réagir rapidement aux dérives », rapporte Sébastien Peres. « Cela nous aide à produire de manière efficiente, sûre, et donc avec la qualité élevée requise. Dans l’ensemble, nous sommes très satisfaits de la réalisation du projet de digitalisation. »
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