Grand délice, faible consommation

Un module d’efficacité énergétique réduisant la consommation d’air comprimé

Pour un groupe d’envergure mondiale tel que Unilever, les économies d’énergie sont une composante essentielle de la philosophie de l’entreprise. Au sein d'une installation de fabrication de bâtonnets de glace Magnum, l’entreprise réduit désormais de manière significative sa consommation d’air comprimé grâce au nouveau module d’efficacité énergétique MSE6-E2M.

Les crèmes glacées rafraîchissent et sont considérées comme sources d’énergie en raison des protéines et glucides qu’elles contiennent. Par contre, il faut de l’énergie pour transformer en produit fini les ingrédients que sont le lait, le chocolat au lait, le sucre et les gousses de vanille. Du mélange et de l’extrusion des ingrédients au trempé dans différentes couches de chocolat, en passant par la congélation à –25 °C, jusqu’à l’emballage final, l’électricité et l’air comprimé jouent un rôle important dans les processus thermiques et cinétiques. L’efficacité énergétique figure donc tout en haut de la liste des priorités du groupe Unilever. Dans le cadre du « Unilever Sustainable Living Plan », l’entreprise est parvenue, depuis 2008, à économiser plus de 150 millions d’euros sur sa facture d’énergie par le seul biais d’améliorations de l’efficacité en production.

En pneumatique également, l’emploi de solutions innovantes permet de faire baisser la consommation d’énergie, et donc les coûts. À l’usine Unilever de Heppenheim, le module d’efficacité énergétique MSE6-E2M réduit depuis peu la consommation d’air comprimé d’une installation de fabrication de bâtonnets de glace Magnum. Le prototype de ce module a été industrialisé en étroite coopération entre Unilever et Festo. Il est alors apparu que moins veut souvent dire plus, et ce non seulement en matière de consommation d’énergie.

La durabilité sur toute la ligne

L’usine de Heppenheim est l’un des principaux sites de production de crèmes glacées d’Unilever, dont les produits des marques Miko bien connues que sont Magnum, Nogger, Vienetta et Cremissimo. La production à grande échelle est à la base de l’approvisionnement de larges pans du marché européen. L'une des cinq unités de production de Magnum à Heppenheim produit à elle seule plus de 20 000 bâtonnets par heure. Pour ce faire, il faut beaucoup d’énergie. La visualisation et la mesurabilité de la consommation d’air comprimé étaient vitales pour réduire la consommation dans le domaine de la pneumatique. Cette consommation des différentes unités de production n’était jusqu’ici pas déterminée. « Nous volions jusque-là à l'aveugle », explique Alexander Hemmerich, ingénieur automaticien à l’usine Unilever de Heppenheim. « L’air n’est pas visible, et on ne remarque pas tout de suite quand sa consommation est trop élevée. » Le « Unilever Sustainable Living Plan » avait déjà remporté plusieurs batailles dans d’autres secteurs de l’usine. Des motoréducteurs énergivores avaient été remplacés par des modèles plus économes, ce qui avait permis d’économiser jusqu’à 60 % d’énergie. De nombreux ventilateurs de 18 kW dans les tunnels de refroidissement, qui fonctionnaient auparavant en continu pendant 24 heures, ont également été convertis en convertisseurs de fréquence à couple carré. La baisse de consommation d’énergie ainsi enregistrée était d’environ 40 %.

Visualisation de la consommation d’énergie

En optant pour le module d’efficacité énergétique Festo MSE6-E2M, M. Hemmerich et son équipe ont franchi le pas décisif pour la réduction de la consommation d’air comprimé. « Ce module nous a donné la possibilité de voir ce que nous consommions comme air comprimé durant le fonctionnement d’une unité », explique M. Hemmerich. « Nous avons pu en outre constater comment évoluaient les besoins en air comprimé quand nous coupions certaines sources de consommation. Nous avons ainsi été en mesure de localiser et d’éliminer les fuites et consommations inutiles. » La coupure automatique de l’air comprimé en mode veille du MSE6-E2M a permis de s’apercevoir que l’installation se vidait rapidement. Pour ce faire, le module MSE6-E2M signale immédiatement à la commande de l’installation toute perte de pression plus rapide que la moyenne.

Dans le même temps, la fonction de coupure automatique de la pression empêche toute consommation additionnelle d’air comprimé quand l’unité est à l’arrêt. Grâce à son intelligence embarquée, le MSE6-E2M détecte de lui-même, à l’aide de modèles de comportement type d’installations pneumatiques, quand une unité est en cours de production et quand elle est à l'arrêt. Chez Unilever, le choix s’est toutefois porté sur l’alternative consistant à confier à la commande de l’installation la gestion du MSE6-E2M. Toutes les informations sont ainsi centralisées.

Nette baisse de la consommation d’énergie

Grâce au nouveau à la nouvelle surveillance d'état du système pneumatique de sa machine pour Magnum, Alexander Hemmerich dispose aujourd’hui en permanence des données pertinentes sur le processus. Intégré par Profibus à la commande de la machine, le MSE6-E2M échange régulièrement avec elle des mesures telles que celles du débit, de la pression et de la consommation. Il s'utilise facilement via le panneau de commande. « Le module d'efficacité énergétique Festo nous a permis de réduire progressivement notre consommation d'air comprimé engendrée par le système de production Magnum. La connexion par Profibus présente l’avantage, notamment pour la transformation de nos installations existantes, de ne pas avoir à tirer de câbles additionnels. » Sur l’unité de Magnum, le coût de la consommation d’air comprimé a baissé de plus de 500 euros par an.

Concentration sur l’essentiel

L’unité de Magnum d’Unilever présentait un environnement idéal pour tester dans la pratique le prototype du MSE6- E2M. La première utilisation à l’usine de Heppenheim et l’étroite collaboration avec les développeurs de Festo ont révélé les aspects essentiels du quotidien de la production. Alors que la première version du module disposait encore d'emplacements d'E/S, le MSE6-E2M, lui, se contente d’une interface Profibus. La vanne d’échappement de la première génération a elle aussi été supprimée. Ce qui était plus important, c’était la compacité du module, notamment en raison de la place limitée pour le montage sur les unités existantes. Le MSE6-E2M a donc concentré la combinaison d'un capteur de pression et de débit, d'une vanne d'arrêt et d'un nœud de bus de terrain.

Le produit fini est aujourd’hui moitié moins gros que le prototype et est ainsi adapté de manière optimale aux besoins des exploitants et constructeurs d’installations. Il permet une surveillance énergétique tout aussi simple que performante, aidant efficacement les entreprises comme Unilever sur leur chemin vers une durabilité croissante.

Le module d’efficacité énergétique MSE6-E2M surveille et régule automatiquement l’alimentation en air comprimé sur machines nouvelles ou existantes. Comme le système start-stop sur une voiture, le MSE6-E2M intelligent détecte l’état de veille et coupe alors automatiquement l’alimentation en air comprimé. La consommation d’air comprimé passe ainsi à zéro durant les arrêts de la machine et les pauses. Le MSE6-E2M permet en outre de mesurer les fuites en signalant à l’exploitant de la machine toute chute trop rapide de la pression durant les arrêts. Il fournit par ailleurs des données pertinentes sur le process, telles que le débit, la pression et la consommation, données qu’il envoie par Profibus à la commande de la machine.

Unilever Deutschland Produktions GmbH & Co. OHG

Usine de Heppenheim
Langnesestrasse 1
64646 Heppenheim

www.unilever.de

Champ d’activité : production de crèmes glacées de la marque Miko

  1. Cet article a été publié dans le magazine clients Festo trends in automation 2.2015
Vue d'ensemble