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Des pâtes… oui, mais celles de NPC fabriquées
avec la CPU 317T !
pas vraiment de faire la différence avec
nos concurrents. Nous avons donc développé une ligne flexible automatisée pour
l’assemblage des lasagnes. Sa réalisation
a été confiée à Atia Industrie”.
Une grande première en Europe
Dans sa nouvelle usine de Falaise,
Normandie Plats Cuisinés (NPC)
fabrique des lasagnes sur une ligne
de production unique en Europe.
Elle est pilotée par la CPU technologique
317T intégrant les concepts de
"motion control", communiquant avec
des stations périphériques sans
armoire ET 200eco. Cette CPU pilote
12 axes : des moteurs brushless 1FK7
de Siemens entraînant des réducteurs
Stöbler.
34 Simatic - 07/2006
“Nous voulions équiper notre toute
nouvelle usine de Falaise d’une ligne très
automatisée de production de lasagnes”.
Ainsi s’exprime Christophe
Breuillet, directeur industriel de Normandie Plats
Cuisinés. Jusqu’alors, ces
lasagnes
étaient
préparées dans
un
process
certes manuel,
mais extrêmement flexible,
qui lui permettait de réagir
très vite. Néanmoins,
pour
gagner en compétitivité, il se
devait d’automatiser sa production et réduire le
coût de maind’œuvre. “Les moyens
mécanisés traditionnels ne permettaient
Cette ligne qui se veut avant tout
flexible, est unique en Europe. Elle met en
œuvre un process relativement simple qui
assemble la pâte et la sauce (bolognaise,
ou à base de légumes, de viande de porc,
de marquant de poissons)… une sauce qui
peut être très liquide ou au contraire très
visqueuse : elle est préparée dans une cuisine en amont de la ligne de production
des barquettes de lasagnes.
Les sauces sont automatiquement
transférées vers des cuves tampons alimentant les doseuses Atia. Les barquettes
(en aluminium ou en PET, selon 6 formats) sont quant à elles dépilées automatiquement et déposées sur un convoyeur
traversant de part en part la ligne d’assemblage automatique des barquettes de
lasagnes.
De son côté, la pâte sortant du pétrin,
cuite dans une machine sous contrôle
SIMATIC S7-315, converge sous forme
d’une longue bande vers cette ligne : elle
est d’abord découpée en morceaux ayant
le format de la barquette à remplir.
Emporté par un second convoyeur parallèle au convoyeur des barquettes,
chaque morceau de pâte est transféré
dans sa barquette par un système de
transfert automatisé. Les
doseurs
nappent en
continu
Solutions
la pâte, en y déposant
SIMATIC S7-300
juste la quantité proCPU 317T
grammée de sauce. “La
flexibilité de la ligne est
totale”, insiste Christophe
PROFIBUS DP
PROFIBUS DP
Breuillet : “le process peut
commencer par le dépôt
SIMODRIVE
12 variateurs SIMODRIVE 611 SIMODRIVE
TP 270
de la pâte dans la bar611U
611U
pour motion control
quette ou par le nappage
de couche(s) de sauce…
ET 200eco
Tout est permis, à la
cadence de production
6 stations E S
désirée”.
ET 200eco
Plus loin, sur le poste
suivant, le système de
Préhenseur de pâte
manutention automatisé
Nappage fromage
vient
transférer
un
second morceau de pâte
DP
Machine
CPU 315
de cuisson
DP
d’un
convoyeur
vers
de la pâte
l’autre, et continue à remplir la barquette.
adapter la vitesse et la quantité de froLe processus se poursuit comme un
mage à doser, à la recette préparée.
long fleuve tranquille : dépose d’une
Les barquettes de lasagnes sont
couche de pâte… nappage par une couche
ensuite convoyées jusqu’à des spirales de
de sauce… un morceau de pâte… une
refroidissement et de
couche de sauce… En
congélation…
finale, une couche
avant d’être
de fromage est
reprises par
nappée
sur
les
l’assemblage
convoyeurs
totalement
de
sortie
de
adaptable
jusqu’au hall
couches
de conditionne(6 au plus) de
ment final où œuvrent
pâte et de sauce, et ce,
conditionneuses, operculeuses, et autres
en synchronisme avec l’assemthermoformeuses. Elles peuvent enfin
blage des barquettes : la commurejoindre les chambres de stockage de
nication entre ligne d’assemblage
produits finis frais (entre 0 et +4 °C) ou
automatique de chaque barcelle des produits surgelés (–18 °C).
quette de lasagnes et
Au total, la ligne peut produire les
doseur à fromage
quelque 50 à 60 références actives de
est indispenplats cuisinés à la cadence de 100 barsable pour
quettes par minute : une production totalement automatisée, mais extrêmement
flexible pour alimenter le stock de produits surgelés, ou pour anticiper au
mieux (sur un horizon d’un à trois jours)
les ventes relativement stables de produits frais.
“Nous nous devions de relever le défi
technologique de NPC”, lance pour sa
part Frédéric de Sevin, directeur général
Normandie Plats
Cuisinés (NPC)
De la semoule… De
l’eau… des légumes, de
la pulpe de tomates et
de la viande hachée…
Les ingrédients de la
recette de lasagnes de Normandie Plats
Cuisinés !
Société fondée en mars 2002 par
Laurent Manière (son actuel président),
Thierry Renaut (directeur général),
Jacky Prod’homme (directeur commercial) et Philippe Perrard (responsable
logistique), NPC (Normandie Plats Cuisinés) compte aujourd’hui entre 100 et
120 salariés et réalise un chiffre
d’affaires 2005 de 12,5 M€. Sa spécialité ?
Les plats cuisinés à base de pâtes, et
plus particulièrement les lasagnes qui
représentent 80 % de sa production.
On lui doit aussi des gratins de penne
ou de macaroni, et des compléments de
gammes comme la moussaka ou des
gratins de légumes… Tous des produits
à
marques
de
distributeurs.
Le potentiel de production instantané
de sa nouvelle usine de Falaise est compris entre 15 000 et 20 000 tonnes de
produits finis. La réserve foncière existante donne à la société la capacité de
doubler la capacité de son usine. Au
total en 2005, NPC a élaboré 6 000
tonnes de produits finis dans son usine
de Cesny-aux-Vignes. La production
devrait atteindre 8 000 tonnes en 2006
grâce aux installations modernes de l’usine de Falaise : des produits frais (pour
70 % de la production) et des surgelés
(30 %) qui sont distribués par les
Grandes et Moyennes Surfaces (60 %),
et la Restauration Hors Foyer (40 %).
Une production faiblement marquée
par l’effet de la saisonnalité (la dégustation de lasagnes est ralentie par temps
chaud, en juillet et en août). Effet compensé par la fabrication de produits surgelés en vue de reconstituer les stocks.
Simatic - 07/2006
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Yann Kervoillard, Ingénieur de Vente
pour la vente régionale en Basse
Normandie chez Siemens A&D :
"Notre intervention a été centrée sur
l'assistance technique et
l'accompagnement de ATIA Industrie,
en particulier dans le domaine du
pilotage des axes”.
de Atia Indus“Car
nous
trie.
étions confrontés à
un projet complexe,
nécessitant le traitement d’un nombre important de recettes, avec la
capacité de changements rapides de
production (moins de 10 minutes), exigeant avant tout une très haute flexibilité. De surcroît, la validation de
l’installation était impossible avant sa
mise en service sur le site”. La réussite de
ce projet passait nécessairement par un
partenariat de proximité, avec une équipe
suffisamment étoffée et à l’écoute des
besoins du client, de façon à maîtriser
sans risque les aspects innovants du
projet.
Des lasagnes bolognaises sous contrôle
SIMATIC
“Il nous a fallu asservir la totalité des
mouvements afin de pouvoir assembler
les pâtes et la sauce”, commente de son
côté Daniel Lebourhis, responsable d’affaires chez Atia Industrie. “A tout
moment, le pilote de la ligne peut changer
le volume de sauce, la caractéristique de
l’assemblage”. Cette ligne qui s’adapte
automatiquement au format des barquettes, dispose de 12 axes motorisés
pour piloter en parfait synchronisme la
découpe de pâte, les convoyeurs, les
doseurs… Le choix d’Atia Industrie, en
Atia Industries
Atia Industrie réalise des
machines spéciales pour
l’industrie agroalimentaire. On lui doit celle
mise en œuvre avec Siemens par NPC.
Cette société qui fête ses 20 ans, a toujours
fabriqué des machines spéciales pour l’industrie agroalimentaire : à l’époque son
premier secteur d’activités a été le domaine
laitier, là où les exigences bactériologiques
ont été particulièrement développées.
36 Simatic - 07/2006
accord
avec NPC
qui désirait des
produits d’automatisme
d’une seule marque
(performance de la
maintenance oblige !),
s’est
naturellement
orienté vers les produits
SIMATIC après le succès de
la démonstration de la
programmation
et
du
fonctionnement synchronisé des axes. “Nous avons
en outre bénéficié d’un
accompagnement de qualité de la part des techniciens Siemens”, estime
Christophe Breuillet, qui a
décidé de standardiser les
automatismes SIMATIC au
sein de son entreprise.
La solution proposée
par Siemens est centrée
sur une CPU technologique, la CPU 317T qui
gère 12 axes : 9 d’entre eux
assurent des fonctions de
synchronisme (dépileur,
doseurs, nappage…) et
intègrent deux profils de
came, tandis que les 3 der-
Depuis, ses domaines d’intervention ont
évolué : la crème glacée constitue son premier secteur d’intervention, devant le fromage, la salaison et certains produits
traiteurs, enfin, depuis peu, le plat cuisiné.
Aujourd’hui, Atia Industries qui réalise un
chiffre d’affaires compris selon les années
entre 2,5 et 2,8 M€ avec 21 personnes, est
le fournisseur de grands groupes industriels
(Unilever, Nestlé, Lactalis, Bongrain…) en
France, en Europe, voire même sur le continent asiatique (Japon). Ce constructeur de
machines spéciales intervient aussi dans
niers servent à des
fonctions
d’automatisme autonomes.
Le pilotage des
mouvements
est
réalisé par des variateurs
SIMODRIVE
611U.
Doté
d’une
interface
homme
machine
MP270,
le
conducteur de la ligne
Barquette de lasagnes partant vers le
conditionnement final
des entreprises de taille plus modeste à
l’instar de NPC. Ses machines unitaires et
souvent innovantes réalisent des fonctions
telles que le dépilage de barquettes, leur
remplissage,
l’operculage, le couverclage… pour réaliser
in fine des assemblages visant à satisfaire
parfaitement la demande particulière de
chaque client. Comment relever pleinement les défis technologiques, sinon que
par un véritable partenariat entre Atia
Industrie et son client ?
Solutions
peut régler son installation, paramétrer
ses recettes.
L’automate programmable SIMATIC S7
317T-2DP communique, via un premier
réseau PROFIBUS DP (muni du profil PROFIdrive) avec 12 variateurs SIMODRIVE
611U qui pilotent autant de groupes
moto-réducteurs : moteurs brushless
1FK7, réducteurs Stöbler. Sur un second
réseau PROFIBUS DP se trouvent raccordés l’interface homme machine MP
Déterminant : l’accompagnement des
fournisseurs !
Dans un projet aussi complexe et innovant, l’accompagnement des fournisseurs
est déterminant pour obtenir le succès
d’une installation qui ne pouvait être
testée qu’en production, à Falaise. “Atia
Industrie est présent au quotidien pour
la mise en service de la ligne”, note
Christophe Breuillet. Pour sa part,
L’avis de l’expert
“Tout en un :
la CPU 317T,
au cœur de la ligne
NPC de fabrication
des barquettes de
lasagnes”
Hervé Hamon,
ingénieur d’application
De gauche à droite :
"Christophe Breuillet (NPC), Hervé Hamon (Siemens),
Frédéric de Sevin (ATIA), Daniel Lebourhis (ATIA),
Yann Kervoillard (Siemens)
270, ainsi que six stations d’entrées/sorties décentralisées ET 200eco : répondant
au concept "Zéro Armoire", celles-ci se
caractérisent par un indice de protection
élevé (IP67) leur permettant d’intervenir
au plus près du terrain. La communication est assurée avec la CPU 315 de l’automate de la machine de cuisson de la pâte,
via une passerelle DP/DP. On y trouve également un module de communication
avec le système de transfert de la pâte
entre convoyeurs, ainsi qu’une passerelle
avec la machine de nappage du fromage.
Frédéric de Sevin insiste sur la qualité de
l’assistance technique que lui a apportée
Siemens : “les fournisseurs de logiciels
ou d’automatismes se réfugient trop souvent derrière une hotline et autres organisations payantes mais tellement peu
efficaces ! A contrario, Siemens est l’un
des rares fournisseurs à accompagner
ces clients et s’entourer régionalement
de distributeurs possédant de sérieuses
compétences techniques. C’est là un
plus que nous savourons… aldente,
comme les pâtes de Normandie”.
Le nappage des lasagnes met en œuvre
des mouvements synchronisés au profil
particulier. Ils sont réalisés grâce à la CPU
317T-2 DP, CPU standard de l’automate
SIMATIC S7-300, à laquelle se trouvent
associées des fonctions d’automatisme et
de motion control (elle peut gérer jusqu’à
32 axes). Des fonctions intégrées dans un
même châssis pour constituer un système parfaitement homogène. Chez NPC
qui exploitait déjà l’automate SIMATIC S7300, cette CPU technologique pilote, en
association avec les variateurs de vitesse
SIMODRIVE 611U, les 12 axes de la ligne
de production des lasagnes. La CPU technologique intègre des profils de cames
réglables via l’interface opérateur, des
fonctions de synchronisation de vitesses
et de positions, et envoie les consignes de
vitesses aux variateurs. On évite ainsi d’avoir à coupler spécialement un automate
programmable gérant les entrées/sorties
et une commande numérique pilotant les
axes. L’automate mis en œuvre chez NPC
parvient à un temps de cycle de 4 ms pour
la gestion des 12 axes.
Le variateur
SIMODRIVE 611U
permet quant à lui
de réaliser au choix,
des entraînements
autonomes, ou des
entraînements plus
complexes en s’apsurusine
la CPU
puyant
de
Axter,
Courchelettes.
technologique.
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