Située dans le nord de l'Angleterre, à Whitley Bridge dans le Yorkshire, une nouvelle meunerie est décrite comme un moment de transformation dans l'histoire de la meunerie. Construite pour le plus grand meunier du Royaume-Uni, Whitworth Bros Ltd, l'entreprise récolte déjà les fruits des capacités technologiques et numériques du Mill E3.

Présenté comme l'un des moulins les plus high-tech du marché, le Mill E3 comporte plus de 15 000 points de données qui recueillent des informations sur tous les aspects du processus de production. 

L'ouverture du premier Mill E3 est une étape clé dans le cheminement vers la SmartMill et c'est le volume de données analysées, ainsi que l'application de pointe de la technologie blockchain, qui permettront la production la plus efficace, transparente et cohérente possible, dans le but de fournir un produit de la plus haute qualité.

Les données générées et analysées à l'usine de Whitley Bridge feront évoluer la technologie de broyage de l'actuel moulin assisté de données vers une usine capable d'utiliser ses propres paramètres de processus en boucle fermée pour optimiser la production.

 

D'une vision à la réalité

Selon Roman Sonderegger, responsable de la Business Unit Wheat & Rye chez Bühler, le Mill E3 est passé du stade de vision à celui de réalité. Le moulin de Whitworth Bros est appelé à avoir un impact sur l'ensemble de l'industrie de la meunerie en redéfinissant les futurs services numériques. 

"Il s'agit d'un projet très important pour Bühler qui nous permet, pour la première fois, de recueillir autant de nouvelles données sur le processus de mouture, tout en nous donnant l'occasion de collaborer avec Whitworth Bros. alors que nous nous rapprochons de la création du SmartMill", déclare M. Sonderegger. 

"Il s'agit également d'une étape importante dans la réalisation de notre objectif d'entreprise, qui consiste à réduire de 50 % le gaspillage d'énergie, d'eau et de nourriture dans les chaînes de valeur de nos clients d'ici 2025."

L'ouverture du Mill E3 est l'aboutissement de près de deux décennies de coopération étroite entre Bühler et Whitworth Bros. "Bühler est excellent dans la construction de moulins à farine et nous sommes plutôt bons dans leur fonctionnement", explique Mike Peters, directeur général de Whitworth Bros. 

"Nous pouvons faire remonter les observations en temps réel des conditions dans lesquelles nous devons faire face aux attentes des clients et aux pressions de la production. L'exploitation et la maintenance d'un moulin sont très différentes de la construction d'un moulin."

 

Le Mill E3 en action

Le concept du Mill E3 est centré sur l'idée d'utiliser une installation modulaire "plug and play" de l'équipement de broyage pour réduire le temps d'installation jusqu'à 30 %. Il permet également de réduire les coûts de construction en diminuant le volume du moulin. Les moulins peuvent réduire considérablement leurs coûts d'exploitation grâce à des équipements économes en énergie et à une utilisation optimale des services numériques.

Le système de broyage entièrement intégré Arrius, un composant clé du Mill E3, offre une consommation d'énergie réduite, une installation plus rapide, ainsi que les normes de sécurité alimentaire les plus élevées, la fiabilité et des performances de broyage optimales. À l'usine de Whitley Bridge, la technologie de broyage Arrius a été utilisée à l'échelle pour la première fois. 

Le blé entrant dans le moulin est d'abord vérifié par des capteurs en ligne pour établir ses paramètres clés", explique Andrew Thomson, meunier technique chez Whitworth Bros. "Mais ensuite, les capteurs de l'Arrius revérifient et contrôlent la distribution de l'alimentation, ce qui permet au système de broyage de s'adapter à nouveau aux caractéristiques changeantes du blé au moment de la mouture. C'est cette utilisation unique de la technologie des capteurs qui garantit l'obtention de paramètres de mouture optimaux à tout moment."

La disposition du moulin est conçue pour une performance optimale avec un accès facile aux équipements pour la maintenance. Les modules de soufflerie pré-assemblés et testés sont conçus pour une installation rapide "plug and play". Ils sont logés dans des conteneurs à l'extérieur du bâtiment, ce qui permet le transfert pneumatique le plus efficace du produit dans toute l'usine.

 

Des solutions numériques pour aider à atteindre les objectifs

Les capteurs transmettent des données toutes les quelques secondes au système MES (Manufacturing Execution System) de Bühler Mercury pour faciliter le contrôle de chaque aspect du fonctionnement interne du moulin et à la plateforme IoT Bühler Insights où des algorithmes comparent les paramètres de production et de processus passés et présents. Cela garantit que le moulin fonctionne toujours à une efficacité optimale pour obtenir le produit de haute qualité le plus constant possible.

"Ce qui est le plus passionnant avec cette technologie, c'est qu'elle fournit à l'opérateur des données en temps réel, ce qui permet au meunier de prendre des décisions clés et bien informées sur l'usine", explique M. Peters. 

"Chez Whitworth Bros., nous avons le sentiment d'être des pionniers et ce que nous devons comprendre à travers les 15 000 points de données, ce sont les paramètres optimaux de la machine nécessaires pour assurer la fabrication continue de produits de haute qualité à l'aide des technologies numériques. Une fois ces paramètres définis avec précision, vous pouvez alors être plus exact dans la façon dont vous configurez votre processus de broyage et pousser plus loin les capacités de votre processus."

Les autres modules de service utilisés dans le Mill E3 sont les suivants : Service de gestion de la température et des vibrations (TVM), Système de gestion du rendement (YMS), Analyse des erreurs et des temps d'arrêt (EDA), Efficacité globale de l'équipement (OEE) et Replay. 

Ensemble, ils fournissent des données en continu sur les tendances des machines et des processus, les problèmes de maintenance potentiels et la manière dont les performances des machines sont liées à la qualité et à l'efficacité.

"Les services SmartMill, c'est comme si vous disposiez d'un grand nombre de briques de Lego et que vous, en tant que meunier, choisissiez ce dont vous avez besoin pour répondre à vos besoins et à vos objectifs", explique M. Sonderegger. 

"Ce qui est le plus excitant dans ce voyage, c'est que nous n'en sommes qu'au début et que toutes les données que nous recueillons nous permettront de proposer de nouvelles idées et de nouveaux services pour optimiser et aider nos clients dans le monde entier."

 

Une chaîne de valeur plus sûre et plus transparente

Une autre caractéristique clé du Mill E3 est le développement d'une interface transparente des systèmes de laboratoire vers Bühler Mercury MES et Bühler Insights, puis vers les clients de Whitworth via la blockchain à l'avenir. 

Ce que Bühler a fait à l'usine de Whitworth, c'est de connecter le laboratoire à son système de contrôle d'usine Mercury (MES). Grâce à ce système, l'ensemble de l'usine peut être contrôlée et gérée, ce qui permet aux opérateurs de savoir exactement quelle tâche est en cours à quel moment et quel produit est nécessaire lors d'une commande pour livrer un nouveau produit de farine à l'un de ses clients.

Ce système relie également d'autres fonctionnalités telles que la traçabilité, l'entreposage et la gestion des stocks. Ce système rassemble tous ces éléments, reliant le laboratoire à toutes les caractéristiques et fonctions déjà existantes du moulin. 

Cela signifie que les informations relatives à la qualité sont toujours disponibles lorsqu'elles sont vraiment nécessaires. Par exemple, nous connaissons la quantité exacte de produit intermédiaire dans un certain silo, ainsi que l'état dans lequel il se trouve par rapport à certains paramètres de qualité. 

Le système nous permet également de savoir exactement quand prélever les échantillons et d'y ajouter les étiquettes en ligne, c'est-à-dire d'y ajouter une combinaison d'analyses hors ligne et en ligne, afin de savoir comment et où ajuster le processus pour que les machines, etc. L'objectif est qu'à la fin du processus, nous atteignions toujours un niveau de qualité très élevé et constant. 

C'est quelque chose que Bühler a mis en œuvre dans l'usine de Whitworth et dans deux ou trois autres usines, dans le but de se rapprocher du Smart Mill. C'est pourquoi l'entreprise prend les informations du laboratoire et toutes les informations qui sont disponibles sur le MES et elle transfère ces informations à Buhler insights, à la plateforme IoT, avec ces points de données certains des 15 000 points de données mentionnés précédemment que nous obtenons toutes les cinq secondes.

Le système MES est compatible avec des systèmes bien connus comme ceux fabriqués par Perten, Brabender, etc. Mais s'il existe déjà un système d'information de laboratoire en place, qui collecte déjà les informations, Bühler peut se connecter directement à ce système, ce qui offre une flexibilité supplémentaire lors de la phase d'installation.

En ce qui concerne l'analyse à long terme, les informations sont stockées sur place et sont disponibles pendant très longtemps, car nous n'avons pas besoin d'acheter un service informatique ; elles sont simplement disponibles dans le Cloud et cela ne coûte pas grand-chose.

Ce que Buhler fait exclusivement ici, c'est une sorte de prototype maintenant, est une nouvelle technologie appelée Bühler blockchain. Actuellement en cours de développement, l'application blockchain permettra le transfert sécurisé de données aux clients, offrant une transparence sur les paramètres exacts du processus utilisé pour le broyage de leur produit.

La blockchain devrait permettre de réduire la fréquence des échantillonnages et des tests en laboratoire, les clients ayant accès aux paramètres de production en temps réel dans le cadre du processus de certification des produits. 

Le principal avantage de la blockchain est la collecte et le stockage sécurisés des données, ce qui permet une sécurité et une transparence maximales. Au final, cela permettra d'obtenir un produit cohérent, retraçable et sûr sur le plan alimentaire.

"Nous travaillons actuellement avec Bühler pour nous assurer que toutes les données que nous observons sur le système blockchain correspondent à celles de notre laboratoire avant de mettre en œuvre la blockchain avec nos clients à l'avenir", explique M. Thomson.

Le potentiel de la blockchain reste encore à découvrir. Les applications futures de la blockchain pourraient inclure l'utilisation de capteurs dans les véhicules pour contrôler le temps passé, la température ambiante et d'autres processus de sécurité. 

Elle pourrait être utilisée pour surveiller les performances des équipements, comme une forme d'assurance intelligente, ou pour améliorer la traçabilité.

PROFIL DE Bühler

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