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Pourquoi l'industrie 4.0 requiert des solutions plus intelligentes dans le secteur agroalimentaire

IIoT for food and beverage applicationsLe secteur de l'agroalimentaire utilise depuis longtemps des machines hautement automatisées, associées aux technologies les plus perfectionnées disponibles sur le marché. Cependant, les processus de production automatisés connaissent actuellement une période de transformation, avec l'apparition de nouvelles technologies comme l'Internet Industriel des Objets (IIoT, Industrial Internet of Things), le cloud computing et les systèmes virtuels-physiques. Ainsi, l'apparition de ces nouvelles solutions et les paradigmes de l'Industrie 4.0 ont un impact sur ce secteur.

Même si les systèmes automatisés et robotisés connectés devraient être massivement adoptés dans l'industrie agroalimentaire au cours des prochaines années, de nombreuses entreprises en sont encore au stade de la validation du concept. Elles investissent dans des solutions numériques car elles sont conscientes de leur potentiel ; cependant, promouvoir une proposition de valeur en la matière n'est pas forcément évident. Le secteur de l'automatisation a aussi fort à faire avec la mise en œuvre de l'IIoT, et même si cette évolution est amenée à transformer radicalement le paysage industriel, le processus de transition est progressif, et parfois difficile.

 

Défis et tendances actuels

En reliant le monde physique à des actifs numériques, l'IIoT ouvre une nouvelle ère en termes de rendement, de croissance et de circulation des informations, permettant aux entreprises de visualiser clairement leurs actifs critiques et leurs processus de production. Les tâches qui reposaient auparavant sur des équipements analogiques et des procédures inefficaces peuvent maintenant être réalisées par des solutions numériques ou sur cloud, dont l'offre ne cesse de croître. Grâce à ces machines à intelligence intégrée, les fabricants peuvent mettre en œuvre une stratégie de maintenance prédictive.

La maintenance prédictive est largement reconnue comme le chemin à suivre dans de nombreux domaines, et pas seulement dans l'automatisation industrielle. Une étude menée par Accenture et GE a révélé que la maintenance prédictive permet une réduction de 30 % des coûts de maintenance et une réduction de 70 % des temps d'arrêt de production causés par des défaillances d'équipement.

En plus des grandes tendances de l'IoT et du big data, ainsi que l'avènement prochain de la « Quatrième révolution industrielle », d'autres tendances façonnent les usines agroalimentaires du futur :

• Prise de conscience sanitaire des consommateurs : la demande en produits naturels, sans gluten ou sans lactose transforme le secteur, stimulée par une prise de conscience sanitaire croissante des consommateurs. Les lignes de production des fabricants doivent être plus souples que jamais, pour permettre les changements fréquents de recette, d'emballage et d'étiquetage.

• Réglementations sur la sécurité des aliments : le nombre croissant de maladies d'origine alimentaire et la mondialisation du secteur ont entraîné le renforcement des réglementations sur la sécurité alimentaire. Pour se conformer à ces réglementations d'hygiène, les constructeurs de machines et les fournisseurs de composants doivent mettre au point des solutions sur mesure.

• Cadences de production accrues : les applications de contrôle du mouvement dans le secteur de l'agroalimentaire se caractérisent par des exigences de hautes performances. Dans un contexte concurrentiel, les constructeurs doivent proposer des machines à cadence de production maximale, au plus proche des limites physiques.

• Réduction des coûts et rendement : les machines doivent être optimisées et simplifiées pour assurer un rendement de production maximal et ainsi réduire les coûts, entraînant de nouvelles tendances dans le secteur manufacturier comme les solutions compactes, les architectures décentralisées et l'utilisation des bus de terrain « Fieldbus » pour simplifier les connexions.

Répondre à l'ensemble de ces besoins est un formidable défi pour les fabricants de solutions de contrôle du mouvement : la réponse ne se limite plus aux composants mais repose sur l'expertise des fournisseurs, qui doivent proposer des solutions intégrant les systèmes physiques et la sphère numérique, pour créer des environnements « physiques-numériques ».

 

Concevoir un écosystème numérique

The voice of the machine

 

 

 

 

 

 

 

Le terme « automatisation » peut se rapporter à différentes technologies industrielles, depuis les capteurs et actionneurs en ligne de production jusqu'aux postes robotisés à vanne pneumatique capables de micro-précision. Les technologies d'automatisation les plus largement utilisées dans le secteur de l'agroalimentaire sont les systèmes pneumatiques et électromécaniques.

Lors de l'élaboration de solutions de maintenance préventive, d'importantes quantités de données doivent être collectées sur les capteurs, avant d'être traitées. Pour qu'une ligne de production soit vraiment polyvalente, les données d'aide à la décision doivent permettre d'effectuer des ajustements rapides et de rééquilibrer les lignes.

Généralement, les ingénieurs ciblent le rendement de production plutôt que les performances pures. Cet objectif peut aujourd'hui être atteint grâce aux nouvelles technologies numériques et aux possibilités de connectivité réseau sans précédent.

Une fausse idée circule autour des nouvelles technologies d'automatisation : leur mise en œuvre nécessiterait le remplacement de l'ensemble de la ligne de production. Nous recommandons plutôt de déployer les équipements sur une zone en premier lieu, puis de l'installer dans les autres zones selon un planning établi. En adoptant cette approche évolutive, les coûts sont réduits et la valeur du projet peut être démontrée dans la zone pilote.

 

Combler les manques de compétence

Le manque de compétences figure parmi les principaux problèmes auxquels font face les entreprises de conditionnement. À cet égard, les fabricants de systèmes automatisés jouent un rôle clé : ils doivent accompagner les utilisateurs lors de la construction des usines, mais aussi les aider à exploiter les technologies qui rendent leur usine intelligente. Les fabricants de systèmes automatisés soucieux de développer les compétences en Industrie 4.0 doivent proposer des programmes structurés afin d'accompagner leurs partenaires et clients au fil des évolutions technologiques.

Parker Hannifin est au service des constructeurs de machines de transformation et de conditionnement alimentaires depuis de nombreuses années, et propose des contrôleurs de mouvement/API, des variateurs électriques et des moteurs sans balais, des actionneurs électromécaniques, des moteurs linéaires, des systèmes et actionneurs de commande pneumatique, dans des versions standards, personnalisées, dans des systèmes complets ou des sous-systèmes.

Grâce à la plateforme IIoT de Parker appelée « Voice of the Machine », l'ensemble de nos produits et technologies font partie d'un même écosystème numérique. Cet écosystème intègre l'assistance et la formation pour plus de 13 000 distributeurs du réseau global de Parker, répartis dans 97 pays. « Voice of the Machine » prend en charge les composants et les machines exploitant le concept numérique IoT discret/Module fonctionnel.

Les appareils Parker sont aussi disponibles avec une interface I/O-Link. Il s'agit d'un puissant protocole de communication permettant des échanges de point à point simples et évolutifs entre les capteurs ou actionneurs et le contrôleur. Les principaux avantages d'I/O-Link se manifestent clairement lors des activités de production normales des usines. Permettant l'installation et l'ajout faciles de multiples points de détection, I/O-Link fournit des données précises sur la machine et les transfère en temps réel, afin de surveiller de près les processus.

N'oublions pas que la prochaine révolution industrielle ne repose pas uniquement sur les outils technologiques de pointe, mais aussi sur les compétences et l'expertise requises pour maîtriser ces outils. Avec des dizaines d'années d'expérience en automatisation industrielle et sa maîtrise des nouvelles technologies Industrie 4.0, Parker est prêt à accompagner ses clients pour mettre à niveau leurs machines existantes selon les paradigmes de l'IIoT. Cette évolution les prépare aux paradigmes de l'Industrie 4.0 et pose les bases des processus de production nouvelle génération, plus efficaces et plus rentables.

 

Manuel Finotto, business development manager IoT, EMEAArticle rédigé par Manuel Finotto, Responsable Développement commercial IoT, EMEA

 

 

 

 

 

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