Ingrédients intelligentsComment la fabrication intelligente permet d'améliorer le rendement, la productivité et l'efficacité dans la production agroalimentaire

Chaleur.Vivre sous pression

Pensez aux défis auxquels votre entreprise est confrontée aujourd'hui. Lesquels viennent à l'esprit ?

Répondre plus rapidement à l'évolution des marchés et aux goûts des consommateurs ? Répondre aux besoins des consommateurs qui sont plus connectés, informés et qui ont leur franc-parler ? Faire face à de nouveaux concurrents, comme les fournisseurs de produits alimentaires en ligne, les producteurs spécialisés ou les marques distributeurs ? Respecter les nouvelles réglementations pour une meilleure traçabilité des aliments ?

De toute évidence, ce n'est pas l'industrie agroalimentaire d'hier. Elle est plus complexe, axée sur le consommateur et en évolution rapide.

Malgré toutes ces pressions, vos opérations de production doivent se moderniser si vous voulez rester compétitif. Une partie essentielle de la réponse est l'amélioration de la productivité et des rendements, pas d'une manière ponctuelle, mais continuellement et sur l'ensemble de vos opérations.

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Essor.L'essor de la fabrication intelligente

Heureusement, le monde de la production évolue rapidement. La fabrication connectée, compatible avec l'information, ou fabrication intelligente, crée de nouvelles possibilités à exploiter pour vous aider à mieux comprendre vos opérations et en tirer le meilleur.

La fabrication intelligente relie des processus précédemment isolés. Elle crée une vue unique des opérations et permet une communication

transparente entre les personnes, les données et les actifs. Cela peut vous aider à améliorer la collaboration en temps réel, à optimiser en permanence les processus et à maintenir les opérations en mouvement, même si vous affrontez les plus grands défis d'aujourd'hui.

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Mélange.La puissance de vos informations

La fabrication intelligente capitalise sur les dernières avancées technologiques pour redéfinir ce que la fabrication peut être.

l L'Internet des objets, la prolifération d'appareils intelligents connectés via le protocole Internet, vous permet d'accéder à des données qui jusqu'ici restaient piégées dans vos machines, vos procédés et votre chaîne logistique.

l Les technologies sans fil et mobiles permettent d'accéder aux données de presque partout, et de créer de nouvelles façons de communiquer et de collaborer.

l Le big data et l'analyse des données vous permettent de gérer des quantités massives de données de toute votre entreprise et de les contextualiser en informations exploitables.

l Une infrastructure de réseau sécurisée basée sur des protocoles Ethernet industriels, tels que EtherNet/IP™, prend en charge le partage transparent des données en temps réel et les communications dans toute votre entreprise.

En fonctionnant ensemble, ces technologies vous donnent une capacité sans précédent pour accéder, analyser et agir sur les données de vos opérations. Cependant, pour en tirer le meilleur parti, vous devez d'abord faire converger vos systèmes informatiques et d'atelier dans une architecture réseau unique.

Une architecture réseau convergente simplifie la façon dont les systèmes fonctionnent et rationalise la coordination des données provenant de diverses sources dans vos opérations. Rockwell Automation appelle cela The Connected Enterprise.

« Les données de détecteur qui sont utilisées pour prédire quand l'équipement est usé ou doit être réparé peuvent réduire les coûts d'entretien de 40 % et diminuer les temps d'arrêt non planifiés de moitié. »1

1 An Executive’s Guide to the Internet of Things, McKinsey & Company, août 2015

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Saveurs.Que peut vous apporter la fabrication intelligente ?

Le regroupement de réseaux disparates, l'amélioration de la visibilité de la production et l'amélioration de la maîtrise de vos processus peuvent vous aider à améliorer votre exploitation et à augmenter votre efficacité, surtout dans le cas d'activités complexes comme les changements de produits. De plus, une plus grande disponibilité de l'information peut vous aider à mieux répondre aux développements de la chaîne logistique et à améliorer la production à la demande.

En particulier, la fabrication intelligente peut vous aider à :

l Améliorer l'utilisation des actifs

l Augmenter le rendement

l Accroître la productivité de la main-d'œuvre

l Optimiser la gestion des ressources

l Atténuer les risques de sécurité

« En reliant les machines, les lignes de production, les opérateurs et les services d'assistance, la fabrication intelligente peut aider les entreprises à optimiser leurs processus d'activité à un niveau qui ne pouvait auparavant être qu'imaginé. »1

1 Is Smart Manufacturing the Food Industry’s Next Revolution? Food Online, 21 juillet, 2015

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Appétissant.Améliorer l'utilisation des actifsPlus d'intelligenceLes informations de fabrication sont la base d'une analyse plus approfondie pour améliorer les opérations. Les systèmes intégrés et les données coordonnées de diverses sources sont en train de transformer la production de denrées alimentaires et de boissons. Par exemple, la possibilité d'accéder à des informations en temps réel sur les paramètres, tels que la température, la pression, le temps de cuisson et le nettoyage en place, peut vous aider à adopter une approche plus proactive en matière de sécurité alimentaire et de qualité. La collecte automatisée de données, l'enregistrement et la création de rapports peuvent également aider à réduire votre fardeau en matière de conformité réglementaire.

Le logiciel d'intelligence manufacturière d'entreprise (EMI) organise, corrèle et présente des informations de production pour aider les opérateurs à repérer les problèmes et à apporter les ajustements en temps réel. Des tableaux de bord riches en données affichent le niveau de fonctionnement d'une machine ou d'une ligne, et des notifications alertent les travailleurs si les paramètres de production dépassent les limites présélectionnées.

Commande évoluéeUn système de contrôle distribué (DCS) moderne intègre tous vos processus d'automatisation en un seul système à l'échelle de l'usine. Les fonctionnalités du DCS, telles que la commande prédictive du modèle (MPC), la gestion des alarmes et la gestion par lots, peuvent contribuer à améliorer l'efficacité de l'usine et la performance opérationnelle. Les serveurs et postes de travail virtualisés peuvent contribuer à réduire les investissements informatiques, à améliorer la durée de fonctionnement et à prolonger les cycles de vie.

Machines plus intelligentesLes machines et dispositifs intelligents peuvent fournir un accès sans précédent à l'élément le plus puissant que trop peu de producteurs agroalimentaires exploitent pleinement : leurs propres données.

Les données en temps réel peuvent être enregistrées et analysées pour aider les travailleurs à prendre de meilleures décisions et, en fin de compte, à optimiser non seulement leurs machines, mais aussi tout leur processus de fabrication.

Le fabricant de chocolat Barry Callebaut a utilisé un logiciel d'intelligence manufacturière pour suivre le TRS et avertir les opérateurs des pertes de produits dès qu'elles se produisaient via un tableau de bord de suivi des ingrédients. L'établissement a transformé les pertes de matière première en un gain net.1

1 Barry Callebaut Finds Sweet Savings With OEE Solution, IndustryWeek, 26 septembre 2015

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Remplissage.Augmenter le rendement

La fabrication intelligente offre des opportunités pour :

l Suivre le flux des ingrédients et suivre le rendement tout au long de la production.

l Surveiller les zones de production clés et utiliser les données pour améliorer les opérations.

l Répondre aux développements de la chaîne logistique afin d'améliorer la production à la demande.

l Prévenir et gérer les rappels.

Le logiciel de gestion de la production (MES) automatise la collecte de données pour une visibilité plus en profondeur et plus immédiate de la production. Cela peut vous aider à prendre de meilleures décisions en fonction de vos opérations, du marché des denrées et des matières premières pour vous aider à gérer les variations de matériaux et à améliorer le rendement.

Il peut également servir de base à un solide système de sécurité et de qualité des aliments et aider à suivre les ingrédients. La traçabilité au sein de la chaîne logistique alimentaire devient essentielle pour répondre efficacement à la demande des consommateurs ou pour prévenir et gérer les rappels.

Le logiciel EMI peut regrouper des données provenant de nombreuses sources au sein de vos opérations et fournir des rapports et des analyses pour aider à générer du rendement. Les responsables du contrôle qualité peuvent examiner les événements de production et surveiller les cellules de travail pour suivre le rendement du premier passage. Les directeurs d'usine peuvent surveiller le rendement dans le cadre de leur suivi des données et des résultats à l'échelle de l'usine.

Les systèmes d'intégration de ligne vous permettent de configurer, de contrôler et d'analyser les performances de ligne à partir d'un poste opérateur standard afin que vous puissiez déployer et optimiser plus rapidement l'équipement de production.

Le logiciel MPC utilise des modèles prédictifs pour calculer les points de consigne optimum durant la production. Ensuite, il surveille en permanence de nombreux paramètres pour vous aider à maximiser les performances des équipements et à mieux gérer les processus complexes.

Un important producteur de lait en poudre a utilisé la commande prédictive du modèle pour réduire les niveaux de variabilité de l'humidité dans ses sécheurs de 52 % en moyenne. Cela s'est traduit par une augmentation moyenne du rendement d'une tonne par jour.

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Hillshire Brands a mis en œuvre un système d'intelligence manufacturière dans son usine de Haltom City, au Texas, qui produit 58 variétés de repas en brochette. Le système donne aux opérateurs un aperçu des problèmes rencontrés, où ils peuvent apparaître et où une capacité de production supplémentaire existe.

La visibilité améliorée a permis à l'usine de réduire les objectifs de produits non comestibles et de déchets à 0,8 %, soit une économie annuelle d'environ 5,5 millions de « corn dogs » (saucisse en croûte sur baguette). De plus, le système offre une traçabilité améliorée et des rapports pour la conformité aux nouvelles réglementations en vertu de la loi sur la modernisation de la sécurité alimentaire (FSMA) américaine.1

Inciter.Accroître la productivité de la main-d'œuvre

Les producteurs agroalimentaires de toutes tailles sont confrontés aux mêmes défis, dont la nécessité d'améliorer la productivité, de protéger les travailleurs et de préserver la compétences des employés qui prennent leur retraite. La fabrication intelligente peut vous aider à gérer ces défis.

Utilisation de la main-d'œuvre

L'accès à des données en temps réel contextualisées et pertinentes pour le travail effectué peut créer une productivité « sans friction ». Cela peut aider les entreprises de l'agroalimentaire à mieux répondre

aux besoins en matière de flux de travail et à réduire le délai de mise sur le marché.

Sécurité de la main-d'œuvre

Les systèmes de sécurité, qui sont intégrés aux systèmes de commande des machines, peuvent aider à atténuer les risques et ne sont pas aussi enclins à des arrêts intempestifs que les anciens systèmes câblés. De plus, les données sur les incidents de sécurité peuvent vous aider à identifier les risques et à faire des réglages dans les zones où des arrêts de sécurité surviennent.

1 Case Study: Hillshire Brands Mobilizes Information to Improve Compliance, Reduce Quality Deviations and Waste Background, Food Manufacturing, May 18, 2015

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Disponibilité de la main-d'œuvre

À mesure que les travailleurs âgés et plus expérimentés prennent leur retraite, des travailleurs plus jeunes et moins expérimentés prennent leur place. En gardant cela à l'esprit, les opérations doivent être à l'épreuve du futur.

Les instructions spécifiques aux travailleurs et les informations de production contextualisées peuvent aider à réduire la complexité pour ces nouveaux travailleurs et les appareils mobiles peuvent leur fournir des informations dans un format familier et interactif. Les processus de numérisation peuvent également capter les connaissances exclusives critiques des travailleurs expérimentés avant leur retraite.

Vous pouvez également tirer parti des services externes pour augmenter vos propres effectifs lorsque les talents qualifiés ne sont pas disponibles localement. Voici quelques exemples :

l Les services tiers de télésurveillance peuvent assurer une surveillance continue des machines, la collecte de données et une assistance directe si votre équipe de maintenance manque de personnel et est surchargée. Ces services peuvent être particulièrement utiles pour les processus critiques, les opérations 24 heures sur 24 et les opérations qui sont basées sur des sites éloignés.

l Les services d'ingénierie embarquée peuvent aider à maintenir le fonctionnement régulier des opérations en cas de problème de dotation en personnel. Des professionnels du service après-vente formés à l'usine peuvent fournir des services d'assistance technique et de maintenance spécialisés et compléter les compétences de votre main-d'œuvre existante.

1 The Skills Gap in U.S. Manufacturing 2015 and Beyond, Deloitte, 2015

« Au cours de la prochaine décennie, près de 3,5 millions d'emplois manufacturiers devront probablement être comblés. Le déficit de compétences devrait se traduire par 2 millions de postes vacants. »1

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Préparer.Créer une main-d'œuvre prête pour le futurDans les opérations de fabrication intelligente, la productivité dépend de plus en plus des technologies de réseau et de l'analyse des données. Vous devez être sûr que vos employés ont les connaissances et les compétences nécessaires pour concevoir, maintenir et prendre en charge l'infrastructure réseau. Ils doivent également être en mesure de capitaliser sur les données qui peuvent garder vos lignes en fonctionnement plus longtemps et améliorer la productivité.

La convergence des systèmes informatiques et des systèmes d'atelier, combinée à l'évolution du paysage technologique, brouille les rôles et les responsabilités des spécialistes IT et du personnel de production. Cela présente des défis pour vous car vous devez vous assurer que les travailleurs ont les compétences et les connaissances dont ils ont besoin pour maximiser la disponibilité du réseau et tirer le meilleur parti de vos données.

Les services de formation et d'homologation peuvent aider à former vos travailleurs pour des environnements convergés et un afflux de données. Des cours de niveau préliminaire donnent aux travailleurs les compétences de base dont ils ont besoin pour gérer et administrer des systèmes de commande industriels en réseau. Des cours plus poussés approfondissent les sujets tels que les protocoles Ethernet industriels, la mise en œuvre de la technologie sans fil et le dépannage avancé.

Près des deux tiers des dirigeants d'entreprises de produits alimentaires, de boissons et de biens de consommation ont déclaré que l'embauche et la rétention des talents clés constitueraient un défi important au cours des trois prochaines années.1

1 2014 Food, Drink and Consumer Goods Industry Outlook Survey, KPMG, 2014

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Mesurer.Optimiser la gestion des ressourcesL'amélioration de la productivité peut être un avantage corollaire lorsque vous utilisez la fabrication intelligente pour répondre à d'autres besoins. L'un de ces domaines est la gestion des ressources, y compris l'eau, l'air, le gaz, l'électricité et la vapeur (WAGES).

La gestion de l'énergie est un exemple typique. L'industrie agroalimentaire se classe régulièrement en tête parmi les secteurs manufacturiers des États-Unis en ce qui concerne la consommation d'énergie. En conséquence, les entreprises veulent maximiser leur retour sur ce coût qu'il est possible de maîtriser.

Les technologies intelligentes peuvent rendre les données énergétiques plus facilement accessibles et accroître la visibilité afin de prendre des décisions plus intelligentes lorsqu'il s'agit de maîtriser la consommation d'énergie. Forts de ces capacités, les fabricants du secteur agroalimentaire peuvent gérer de manière proactive les exigences de charge, améliorer les performances du système et réduire les coûts.

Un producteur d'aliments réduit la consommation d'énergie et d'eau dans le cadre d'une réorganisation de la production

Un producteur américain d'aliments en conserve a amélioré son infrastructure d'automatisation pour répondre aux besoins de la production et du développement durable.

Les nouvelles commandes sont dotées d'un système de récupération d'énergie et de chaleur à la pointe de la technologie qui réutilise 100 % de la chaleur du processus de refroidissement pour chauffer l'eau de ville utilisée dans les opérations de trempage, de blanchiment et de cuisson. Résultat : une diminution de 38,2 % de la consommation de gaz naturel.

Le système réutilise également l'eau refroidie pour réduire la température des boîtes dans le processus de cuisson. Cela a réduit la consommation globale d'eau de l'entreprise de plus de 378 millions de litres chaque année.

Pendant ce temps, la société produit la même quantité de produit en cinq jours au lieu de sept auparavant, tout en obtenant aussi une meilleure qualité de produit.

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Multi-couches.Atténuer les risques de sécurité

En marge de tous les avantages que la fabrication intelligente peut offrir à vos opérations, elle exige une approche plus complète de la sécurité. La connectivité transparente et les dispositifs intelligents sont les catalyseurs de la fabrication intelligente, mais ils peuvent également être un vecteur de menaces pour la sécurité.

La sécurité du réseau est essentielle pour toute entreprise de fabrication intelligente. Dans l'industrie agroalimentaire, vous devez protéger non seulement votre temps de fonctionnement et votre propriété intellectuelle, mais aussi les processus, les équipements et les personnes responsables du maintien de la salubrité et de la qualité de vos produits.

Votre programme de sécurité doit être global. Il doit s'étendre de l'entreprise jusqu'au niveau de l'usine, et à tous les dispositifs de terrain. Et il doit aborder les risques relatifs à votre personnel, vos processus et vos technologies.

Certaines considérations à garder à l'esprit lors de l'élaboration d'un programme de sécurité industrielle comprennent :

l Commencer par une évaluation de sécurité pour identifier vos zones à risque et les menaces potentielles.

l Appliquer une approche de sécurité multi-couches, telle que la défense en profondeur, pour établir plusieurs fronts de défense en utilisant des protections physiques, électroniques et procédurales.

l Mettre en œuvre des technologies dans l'ensemble de vos opérations de manière à optimiser la sécurité.

l Utiliser des ressources, telles que les architectures de référence Converged Plantwide Ethernet (CPwE) de Rockwell Automation et Cisco.

l Déployer des efforts de sécurité adaptés aux nouvelles technologies, tels que l'utilisation de la gestion des appareils mobiles pour restreindre et surveiller l'accès mobile.

1 Rockwell, Cisco Launch New Architectures to Reduce Security Risks, Food Engineering, 28 juillet 20152 Kaspersky Lab Survey: One in Every Five Manufacturing Businesses Has Lost Intellectual Property to Security Breaches Within the Past Year, Kaspersky Labs, 13 août 2014

« Au fur et à mesure de l'automatisation des opérations dans l'industrie agroalimentaire, les risques de sécurité, tels que le vol de données/recettes et les arrêts d'usine provoqués par des pirates, deviennent des casse-tête pour les ingénieurs. »1

Kaspersky Labs a constaté que 21 % des fabricants ont subi une perte de propriété intellectuelle sur une période d'un an.2

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Prêt.La fabrication intelligente a le potentiel de transformer complètement les opérations de production agroalimentaire.

La possibilité d'accéder à des informations pertinentes en temps réel et basées sur les rôles peut permettre de prendre des décisions plus informées à tous les niveaux et de créer des opportunités presque illimitées pour améliorer les processus. En outre, les progrès dans les équipements, les systèmes de commande et les systèmes d'information peuvent vous aider à établir des opérations plus flexibles et plus réactives.

Et les avantages de la fabrication intelligente vont bien au-delà des améliorations opérationnelles. Une infrastructure réseau sécurisée, une connectivité accrue et l'accès à des informations exploitables créent également des occasions d'améliorer la qualité, la sécurité alimentaire et la sécurité des travailleurs, ce qui contribue à réduire votre fardeau en matière de conformité réglementaire.

Pour en savoir plus sur la façon dont la fabrication intelligente peut aider à améliorer vos opérations, contactez votre représentant commercial Rockwell Automation ou apprenez-en plus ici.

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