Festo optimise ligne de remplissage Karmeliet/Kwak

La Tripel Karmeliet et la Pauwel Kwak disent certainement quelque chose aux amateurs de bière. Ces bières et d’autres sont brassées et/ou mises en bouteille à la Brasserie Bosteels depuis sept générations. La longue histoire de l’entreprise contraste avec les lignes de production ultramodernes. Festo a dernièrement été impliqué dans un projet d’optimisation du processus de remplissage.

Nous sommes accueillis par Jonas De Groeve, responsable du service technique, et son collègue maître brasseur Hans van Remoortere qui surveille depuis 27 ans le processus de production des bières de Bosteels. Hans nous détaille la longue histoire de l’entreprise: « Nos racines remontent à 1791, nous existons donc depuis plus longtemps que la Belgique. La septième génération est aujourd’hui aux commandes et nous produisons toujours depuis le centre de Buggenhout. Bosteels se focalise sur 4 bières et la Tripel Karmeliet et la Pauwel Kwak sont assurément les plus connues. Des deux, la Tripel Karmeliet est la plus grande bière avec une production totale de près de 300.000 hectolitres sur une base annuelle. Ce chiffre a explosé ces dernières années avec une croissance concentrée au Benelux et en France, bien qu’elle soit exportée dans le monde entier. »

« La Monte Christo est une bière brune spéciale que nous avons lancée il y a deux ans, tandis que la DeuS est une bière que nous produisons selon la Méthode Champenoise.

A cet égard, nous avons un site en Champagne où nous réalisons la mise en bouteille, la refermentation en bouteille, le remuage et le dégorgement de la bière. La méthode champenoise intégrale inclut la maturation en cave. A Buggenhout, l’accent est mis sur le brassage de la Tripel Karmeliet. Nous respectons la recette d’antan et nous réalisons le processus de brassage selon les règles de l’art. Nous utilisons toujours des chaudrons en cuivre, vous ne trouverez pas de chaudrons en inox ici. Nous voulons préserver ce caractère authentique. L’intégration de la brasserie dans le groupe AB Inbev en 2016 n’a rien changé à cela.

Ce fut au contraire un stimulant supplémentaire car cela nous permet de travailler d’une autre manière plus rationalisée et structurée. Et les canaux de vente mondiaux d’AB Inbev garantissent la cohérence des ventes. »

Les vannes inaptes au service

L’authenticité est une belle chose mais, anno 2022, le processus de production doit être le plus efficient possible. Ce n’est pas toujours évident dans une brasserie. Jonas De Groeve : « Dans une brasserie, le climat intérieur n’est jamais optimal. Le nettoyage se fait souvent à l’eau sous haute pression et c’est un défi pour les installations qui doivent fonctionner dans de telles conditions. La présence de sucre dans la bière peut aussi être problématique pour notamment l’installation pneumatique. »


« Ce qui est spécifique à notre situation, c’est que nous avons connu une énorme croissance ces dernières années. Adapter fondamentalement les installations à la production toujours croissante est un défi permanent. »

Cette donnée combinée à des conditions difficiles n’est bien entendu pas idéale. La ligne d’embouteillage connaissait des arrêts fréquents. Au-dessus de la ligne se trouve l’armoire avec les terminaux de distributeurs qui guident le processus de remplissage des bouteilles. Dans la soutireuse, les bouteilles sont successivement mises sous vide, pressurisées au CO2, remplies de bière puis dépressurisées. Pour remplir une bouteille, il faut activer 4 distributeurs différents. Jonas De Groeve: « C’est là que nous avions des problèmes depuis la mise en service de la machine. Les distributeurs de l’ancien fournisseur commutaient trop tôt ou ne fonctionnaient pas car ils restaient collés. »

Trop de bouteilles rejetées

« On ne peut pas intervenir à chaque fois pour vérifier les terminaux de distributeurs car la production doit fonctionner autant que possible. Des pontages étaient donc souvent réalisés comme solution temporaire mais les conséquences étaient proportionnelles. Certains jours de production, nous devions rejeter 1% de nos produits pour cause de problèmes techniques de remplissage. C’était principalement dû au mauvais fonctionnement des distributeurs: le niveau de remplissage dans les bouteilles était trop haut ou trop bas ou la teneur en CO2 n’était pas bonne, ce qui faisait mousser le produit hors de la bouteille. Ces dysfonctionnements étaient clairement visibles lors du démarrage le matin, certains robinets ne se remplissaient pas à cause des distributeurs défaillants.

L’impact de la commutation incorrecte des distributeurs est non seulement énorme pour le pourcentage de rejet, mais cela avait aussi une influence sur les temps d’arrêt. La ligne a une capacité de remplissage de 23.000 bouteilles à l’heure et fonctionne facilement 16 heures par jour. Au total, il y a 64 robinets sur la soutireuse, ce qui signifie que chaque distributeur doit réaliser entre 9.000 et 10.000 mouvements de commutation. Si ces composants ne sont pas fiables et que l’installation s’arrête tout le temps, 5 personnes se retrouvent sans travail. »


Hans Van Remoortere poursuit: « Il ne faut pas chercher loin la cause du dysfonctionnement des distributeurs : la présence de sucre. Pour vous donner une idée : l’air renvoyé contient autant de sucre que les filtres de l’armoire que nous remplaçons tous les trois mois. » Jonas De Groeve : « Il nous fallait absolument une solution robuste, capable de supporter ces conditions extrêmes. Comme le fabricant de la machine n’existe plus, nous ne pouvions pas le contacter. Et la collaboration avec le fournisseur des anciens distributeurs était peu satisfaisante et ses délais de livraison des pièces de rechange était long, jusqu’à 3 mois. C’était notre grand problème. Nous ne sommes pas une grande entreprise, notre stock de pièces de rechange est limité. Nous étions dès lors à la recherche d’une entreprise capable de fournir du matériel robuste et de garantir des délais de livraison courts pour éviter les longs temps d’arrêt. Voilà pourquoi nous avons choisi Festo pour remplacer les armoires pneumatiques. Leurs connaissances pratiques en pneumatique est très intéressante. Nous savons comment se passe le processus de brassage mais pour le choix optimal des composants, nous préférons nous faire conseiller. »

Importance de la qualité de l’air

Johan De Pauw de Festo est venu s’assoir à la table. Il a expliqué comment il comptait aborder le problème. « Dans notre approche, la qualité de l’air est essentielle. C’est la base absolue pour maintenir une installation performante. Nous prévoyons donc une unité de traitement d’air pour l’air comprimé. Ce dispositif garantit un air de qualité optimale par l’élimination des particules de saleté et de l’eau mais aussi une amélioration de la sécurité. Un distributeur de commutation manuel est prévu qui fonctionne selon les principes LOTO (Lock Out Tag Out). L’opérateur peut désactiver la pression manuellement et placer son verrou avant d’exécuter ses tâches. Il y a aussi un distributeur électromagnétique qui veille à tout désactiver en cas d’arrêt d’urgence. Cela se traduit aussi par une belle économie d’énergie car l’air comprimé est coupé pendant le week-end. »


« Nous avons aussi décidé de renouveler toute l’installation : le remplacement des distributeurs mais aussi des armoires et le câblage sont inclus dans un seul mouvement. L’élément central de l’installation sont les 4 terminaux de distributeurs de type CPX MPA. Cette gamme est sur le marché depuis plus de dix ans et a démontré toute sa robustesse au fil du temps, même dans des conditions similaires. Ce composant est idéal pour ce type d’application : de nombreux distributeurs et des très petits débits. Au total, 64 x 64 ou 256 distributeurs sont pilotés tant avec des entrées digitales que numériques. L’ensemble est commandé par le PLC via une connexion Profinet. Les terminaux sont hébergés dans 2 armoires en inox et bien protégés de l’environnement. Nous nous attendons à ce que les arrêts de la ligne et le pourcentage de rejet diminuent de manière drastique. »

www.bosteelsbrewery.com

Publé précédemment dans Automation magazine

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