Installer des capteurs de pression en un tour de main… même

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Vu
chez
Danone
ME SURE DE NI VE A U
Installer des capteurs de
pression en un tour de main…
même sous une cuve
H
Dans le secteur agroalimentaire, personne ne peut ignorer que les équipements de production doivent respecter des
exigences et des réglementations fortes. Pour des raisons économiques et techniques, l’usine Danone de Villecomtal-surArros (32) spécialisée dans la fabrication de yaourts brassés aux fruits, a pris la décision de changer ses capteurs de pression
pour la mesure de niveau dans des cuves de lait. Les critères de choix de ses nouveaux capteurs n’ont pas porté que sur
les impératifs d’un process agroalimentaire, mais aussi sur leur facilité de montage et de programmation ainsi que sur
la nécessité de réduire le nombre de références.
I
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Frais France (DPFF). Cette entreprise compte
plus de 2 500 personnes, cinq sites de production et huit bases logistiques réparties sur
le territoire français.
Les marques Danone en produits frais, telles
qu’Actimel, Activia, Danette, Jockey, Petit
suisse Gervais, Velouté, etc., se positionnent
sur trois gammes de produits : yaourts
(57 %), fromages frais (21 %) et desserts
lactés (22 %). Le site de Villecomtal-surArros, qui emploie plus de 200 salariés,
produit en continu, la semaine et le weekend, environ 130 000 t de yaourts par an.
« Nos produits vont du yaourt allégé (Activia Zéro
et Taillefine aux fruits) au yaourt crémeux (Bulle
de yaourt, Danissimo
L’usine Danone de Villecomtal-sur-Arros (32) est
le site du groupe français spécialisé dans
la fabrication de yaourts brassés aux fruits.
On y produit environ 130 000 t de yaourts par an :
du yaourt allégé (Activia Zéro et Taillefine aux fruits)
au yaourt crémeux (Bulle de yaourt, Danissimo
pour l’exportation, Activia fruits, Recette crémeuse
aux fruits).
Cédric Lardière
l vous est peut-être déjà arrivé, en
dégustant un yaourt aux fruits, de
penser à la manière dont il est fabriqué. En fait, ce n’est pas très compliqué comme nous avons pu le constater à
l’usine Danone de Villecomtal-sur-Arros
(32), qui est le site de production spécialisé
dans la fabrication des yaourts brassés aux
fruits du groupe français. Son expérience
remonte à l’année 1956, date de la création
de la laiterie de Villecomtal-sur-Arros par
Léonce Salat. Dès 1961, cette dernière, désormais associée à la société Gervais qui
fusionnera plus tard avec Danone, produit
les premiers yaourts traditionnels éponymes,
du beurre et des fromages frais. D’autres
produits apparaissent au fil du temps, notamment des desserts sous les marques Dany
(en 1937), Danette,
L’essentiel
Danino (en 1970),
Danessa (en 1973) et
P L’usine Danone
plus récemment
de Villecomtal-sur-Arros
Liégeois, Velouté…
a changé les capteurs
Sous l’impulsion
de pression pour la mesure
d’Alain Frémont qui
de niveau dans des cuves
rachète d’autres sites
de lait.
de production à travers
P Les capteurs devaient
l’Hexagone, la laiterie
bien entendu répondre
aux exigences du process
de Villecomtal-surArros poursuit son
P Leur montage et
développement. En
leur programmation
devaient être simplifiés
2000, l’usine devient
une entité à part enP La réduction du nombre
tière du groupe frande références faisait aussi
partie des critères de choix.
çais Danone (1) au sein
de Danone Produits
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pour l’exportation, Activia fruits, Recette crémeuse
aux fruits), en passant par Danone et Fruits. Les
derniers investissements permettent même d’atteindre une capacité de 180 000 t », indique
Sébastien Pérès, responsable Automatisme/
Process sur le site de Villecomtal-sur-Arros
de Danone.
Des exigences de process
classiques
Cédric Lardière
Cédric Lardière
D’une manière simplifiée, la fabrication de
yaourt commence par la collecte du lait
auprès des éleveurs de la région puis, une
fois arrivé à l’usine, par un prétraitement du
lait, à savoir l’écrémage, afin d’obtenir, d’un
côté, du lait écrémé à 0 % de matière grasse
et, de l’autre côté, de la crème. « Le lait à 0 %
et la crème sont alors stockés dans huit cuves différentes. Suivent ensuite les
étapes de réalisation des
différentes recettes de
yaourt à partir du lait
écrémé, de la crème, de lait
concentré et de poudres,
qui sont pasteurisés puis
ensemencés en cuve avec
des ferments lactiques afin
d’initier la transformation
du lait en yaourt », explique Sébastien Pérès.
La production se termine par le mélange
du yaourt et des préparations de fruits et le
remplissage des pots, suivis d’une mise en
barquettes pour l’expédition.
Revenons au stockage du lait à 0 % et de la
crème dans des cuves d’un volume allant de
25 à 60 m3. La conduite du stockage fait
intervenir un ensemble d’opérations, dont
la mesure des niveaux des cuves lors de la
production, les phases de nettoyage en
place/stérilisation en place (NEP/SEP). Les
cuves, et donc tous les équipements installés
dessus, subissent ainsi des pressions en ligne
comprises entre 0 à 10 bar, des chocs de
température pouvant aller jusqu’à + 90 °C
(solution de nettoyage) puis passer quinze
minutes plus tard à + 4 °C lorsque le lait
recircule. Il est relativement simple de mesurer les pressions en question, avec les niveaux
de précision souhaités, du moment que l’on
utilise des capteurs affleurant, des raccords
de type Clamp, etc.
« Par contre, si aucune mesure de niveau n’est réalisée lors des phases de NEP, les transmetteurs doivent
quand même supporter ces chocs thermiques ainsi
que les grandes différences de température qui
peuvent exister entre le lait et l’air ambiant, les cuves
étant situées à l’extérieur. Ces gradients peuvent en
Un intérêt tout particulier a été porté au montage aisé et à la programmation facile des capteurs de pression
pour la mesure de niveau dans des cuves de lait, même lorsque l’opérateur doit se glisser dessous.
plus entraîner la formation de condensation », précise Pierre Faucouneau, responsable Grands
comptes chez ifm electronic France. On
comprend ainsi aisément que la compensation en température au sein même du capteur de pression est une obligation. En
termes de mesure du niveau, une quinzaine
de transmetteurs à pression atmosphérique
et une trentaine de transmetteurs à pression
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différentielle (en haut et en pied de cuve)
d’un fabricant bien établi dans l’usine et le
domaine sont installés.
« Depuis plusieurs mois, nous avons décidé de changer de fabricant et de remplacer les transmetteurs
installés par des modèles du constructeur [allemand] ifm electronic. Ce choix stratégique est la
conséquence d’une augmentation du prix des produits du constructeur historique associée à l’appa-
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rition de pannes à répétition. Je devais alors faire de
plus en plus souvent appel au SAV », constate
Sébastien Pérès. Un autre élément déclencheur réside dans les aspects liés à l’utilisation des transmetteurs eux-mêmes. « Une des
motivations n’est pas forcément le prix, même si les
capteurs PI27xx et PI28xx sont bien placés, car on
trouverait des produits asiatiques ou chinois bien
moins chers encore. La matrice de programmation
devenait en effet de plus en plus complexe : par
exemple, je devais entrer dans une liste de menus
pour simplement changer un paramètre », poursuit
Sébastien Pérès.
En un tour de main…
sans tour de rein
Le constat ne s’applique toutefois pas à
tous les instruments de mesure de ce
constructeur. Si l’usine a également procédé au changement de fabricant en débitmétrie, les utilisateurs du site ne trouvent
rien à redire pour ce qui est des mesures
physico-chimiques (sondes de pH, de
conductivité…). « Attention ! signale
Sébastien Pérès, l’ergonomie joue un rôle important. Afin de montrer aux personnes susceptibles de
visiter l’usine l’image de marque du groupe, nous
portons une attention particulière à la conception de
nos lignes de production. Et ces petits capteurs en
inox sont ergonomiques et compacts que ceux de
l’entrée de gamme du constructeur historique. »
Cela concerne surtout les anciens transmetteurs remplacés par les capteurs de pression
PI1096 d’ifm electronic et, dans une
moindre mesure, ceux qui laissent leur
place aux modèles PI27xx et PI28xx à
“ Avec quatre à
cinq références
différentes,
les risques d’erreur de
monter le mauvais
capteur sont
multipliés. Ceux-ci
sont considérablement
réduits avec
un seul capteur.
”
Sébastien Pérès
(à gauche), responsable
Automatisme/Process
sur le site
de Villecomtal-sur-Arros
de Danone
membrane céramique (voir Mesures
n° 846).
En plus de l’ergonomie, les aspects liés à la
mise en œuvre et à la maintenance sont,
pour Sébastien Pérès, tout aussi importants.
Un capteur 2 fils facilite grandement ces
opérations, même si un modèle 3 fils est
obligatoire si la consommation électrique du
capteur est plus grande. A contrario, un capteur 3 fils permet d’utiliser un Memory Plug (2)
pour enregistrer, par exemple, le niveau
d’une cuve pleine, ou de remonter une
alarme vers un afficheur en cas de dépasse-
Cédric Lardière
Les capteurs de pression
PI27xx et PI28xx
d’ifm electronic assurent
la visualisation
du niveau grâce
un écran LCD orientable.
Un point qui a
son importance :
certains capteurs sont
en effet installés en pied
de cuve, dans une zone
accessible seulement
par une trappe…
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ment de seuil. « On peut également toujours remonter toutes les informations vers un automate et
ainsi disposer d’un éventail infini d’alarmes possibles. Mais l’utilisation des capteurs PI27xx passe
en général devant celle de capteurs TOR [Tout-OuRien, NDR], car ils assurent la visualisation du
niveau à proximité de la cuve via un écran LCD
orientable », poursuit-il. Un point qui a son
importance : certains capteurs sont installés
en pied de cuve, dans une zone accessible
seulement par une trappe…
Privilégier une standardisation des capteurs
Si le groupe français préconise des produits
d’ifm electronic pour les mesures de niveau
sur cuves, c’est que cette décision s’inscrit
dans une stratégie de standardisation des
équipements. Pour la mesure de pression, le
fabricant allemand propose la même référence pour un capteur PI2797 avec un raccord universel, un raccord Clamp ou un
raccord SMS, alors que, pour l’ancien fabricant, il y a une référence propre pour un
capteur et un raccord donné, ce qui multiplie rapidement le nombre de références…
« Avec quatre à cinq références différentes, les risques
d’erreur de monter le mauvais capteur sont multipliés, constate Sébastien Pérès. Cela m’arrange
donc de n’avoir qu’un seul capteur, d’autant plus que
la gestion des appareils en stock s’en trouve, elle
aussi, simplifiée.»
Il faut par ailleurs ajouter que les capteurs
PI27xx et PI28xx sont livrés avec une bride
universelle et non pas un raccord propriétaire, ce qui évite de devoir refaire tous les
piquages, et qu’ils ne sont pas sensibles à
d’éventuelles infiltrations d’eau pouvant
entraîner condensation et oxydation. « La
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“ La standardisation des produits entre eux intéresse également
les intégrateurs car cela leur simplifie la vie. ”
Pierre Faucouneau, responsable Grands comptes chez ifm electronic France
Cédric Lardière
Faucouneau. Et cela a été le même combat plus en plus, les capteurs vont basculer sur le bus
en mesure de température où l’on pouvait numérique AS-i, qui permet de monter une ligne
avoir jusqu’à neuf références différentes entière en deux heures seulement, et ifm electronic
chez un fabricant donné pour une seule a les compétences dans ce domaine. Avec les converchez ifm electronic.
tisseurs AS-i/IO-Link, il est possible d’utiliser un
Même s’il y a quelques points à améliorer même capteur en 4-20 mA ou en IO-Link »,
encore (problèmes d’étiquettes et de grip, conclut Sébastien Pérès. Encore cette notion
un défilement des fonctions qui ne permet d’optimisation des stocks…
Cédric Lardière
pas de revenir en arrière si on dépasse celle
recherchée), Sébastien Pérès est tout à fait
satisfait de l’installation des nouveaux capteurs de pression. « Le bon fonctionnement avec (1) Le groupe français Danone employait en 2011
101 885 personnes dans le monde pour un chiffre
leur fournisseur est également dû au dynamisme de d’affaires total de 19,3 milliards d’euros,
Pierre Faucouneau ; c’est aussi une histoire de rela- dont 11,2 milliards pour le pôle d’activité
tion humaine. Il nous a laissé des capteurs pour les Danone Produits laitiers frais (DPF).
tester in situ et, dans le cas des sondes de température (2) Le Memory Plug est utilisé partout où des données
qui avaient commencé à dériver au bout de trois d’un capteur IO-Link doivent être copiées ou
sauvegardées (échange d’un appareil défectueux, copie
standardisation des produits entre eux intéresse éga- mois, le constructeur a joué la transparence de de réglages identiques à plusieurs capteurs). Le module
Un petit““®Æ*>µÕi
rien lit, sauvegarde
lement les\nxÓÚ-Ú-°«`vÆ*>}i
intégrateurs, comme SteapStailor, car cela
l’information
», explique-t-il.
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ou échange automatiquement
les données
leur simplifie la vie », ajoute Pierre peut parfois faire remporter une vente. « De du capteur sur lequel il a été raccordé.
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