De faibles coûts énergétiques grâce au broyage automatisé
par Gary Kernaghan, responsable de l’automatisation, Technidrive, Irlande du Nord
La production d’aliments pour animaux dans le secteur agricole irlandais est une industrie importante qui devrait valoir plus de 845 millions d’euros d’ici 2026. Cependant, la fabrication d’aliments pour animaux représente 50 à 75 % de la consommation d’énergie dans les secteurs de l’élevage de l’Union européenne, ce qui pousse les entreprises à améliorer leur efficacité. C’est pourquoi Kerry Agribusiness a fait appel au fournisseur de système d’automatisation Technidrive pour automatiser son usine d’aliments pour animaux, afin d’améliorer l’efficacité opérationnelle et la durabilité.
Optimiser les opérations de broyage
La réduction de la consommation d’énergie dans la meunerie peut améliorer les opération de multiples façons. La consommation d’énergie joue un rôle majeur dans la détermination des coûts de production des aliments pour animaux; Selon Finning, une usine d’aliments pour animaux typique produisant 250 000 tonnes d’aliments par an peut s’attendre à dépenser jusqu’à 750 000 livres sterling par an en énergie.
C’est l’une des raisons pour lesquelles l’ensemble du secteur de la meunerie a modifié ses priorités, en se concentrant sur l’optimisation des opérations, la minimisation de l’impact sur l’environnement et la réduction des coûts. Par exemple, ADM, l’une des plus grandes entreprises de nutrition au monde, a lancé son initiative Strive 35 pour éviter que 90 % de ses déchets ne soient mis en décharge, tout en réduisant les émissions absolues de gaz à effet de serre de 25 %, l’intensité énergétique de 15 % et l’intensité hydrique de 10 % d’ici à 2035.
Cette initiative reflète les efforts déployés par l’industrie pour faire face à la hausse des prix de l’énergie et à la crise climatique actuelle. Plusieurs stratégies peuvent améliorer l’efficacité, comme l’investissement dans des équipements à haut rendement énergétique, notamment des moteurs, des entraînements et des compresseurs, tout en améliorant les pratiques de maintenance. Le recours à l’automatisation est également une approche efficace, qui garantit des marges d’erreur minimales tout au long du processus de production.
Inefficacité des installations de meunerie traditionnelles
Kerry Agribusiness exploite une usine d’aliments pour animaux à Farranfore, dans le comté de Kerry. L’usine fabrique des aliments composés pour le bétail et les distribue à 3000 exploitations agricoles dans le sud-ouest de l’Irlande. L’installation broie des ingrédients bruts, notamment des céréales, des graines et d’autres composants, pour transformer en particules plus petites ou en poudres. Ce processus est essentiel dans la production d’aliments pour animaux, car il permet de s’assurer que les aliments sont propres à la consommation et qu’ils conservent une taille de particule homogène.
Dans les installations de broyage traditionnelles, les coûts énergétiques représentent une part importante des dépenses opérationnelles. Le broyage efficace des matières premières nécessite des machines puissantes et, sans un système d’automatisation efficace, la consommation d’énergie peut être excessive. En passant à un système plus sophistiqué, Kerry Agribusiness a amélioré le contrôle opérationnel tout en garantissant une utilisation plus durable des ressources.
Pour traiter différents produits d’alimentation animale, les systèmes d’alimentation des moulins nécessitent un ajustement régulier de la vitesse. Auparavant, le système reposait sur des réglages manuels, ce qui nécessitait la présence d’un opérateur sur le site à chaque cycle de production pour modifier la vitesse de l’alimentateur. Les modifications étaient basées sur des essais et des erreurs, l’opérateur s’appuyant sur son expérience passée pour déterminer la vitesse d’alimentation correcte.
Lorsque l’alimentation était réglée trop lentement, le processus de broyage devenait inefficace, ce qui entraînait des équipes plus longues et un gaspillage d’énergie. À l’inverse, une vitesse d’alimentation trop élevée affectait la qualité du produit. Si un produit ne passe pas assez de temps dans le broyeur pour être correctement écrasé, il en résulte un aliment rugueux avec des morceaux trop gros, ce qui a un impact sur la qualité et la valeur nutritionnelle. Il était donc essentiel de trouver le bon équilibre.
L’automatisation pour une meilleure efficacité
Technidrive, intégrateur de systèmes basé en Irlande du Nord, est spécialisé dans la conception, l’ingénierie et la mise en œuvre de systèmes d’entraînement industriels dans de nombreux secteurs, dont l’agriculture. Pour Kerry Agribusiness, Technidrive a proposé un système d’automatisation s’appuyant sur la technologie de l’énergie.
L’entreprise a recommandé l’utilisation d’un variateur de vitesse (VSD) avancé pour contrôler le moteur de l’alimentateur. Le VSD permet un réglage précis de la vitesse du moteur, ce qui en fait un outil précieux pour l’efficacité énergétique et le contrôle des processus. L’automatisation d’une usine d’aliments pour animaux garantit des marges d’erreurs minimales tout au long de la procédure de traitement et d’emballage, ce qui accroît la précision et réduit les déchets.
Les commandes manuelles ont été remplacées par un système logiciel utilisant une interface WLP (Ladder Programmer), une plateforme Windows pour le contrôle et la surveillance des équipements. Cela a permis de supprimer les réglages manuels et de surveiller le système à distance, offrant ainsi aux opérateurs un meilleur aperçu des opérations du moulin.
La possibilité de surveiller les opérations à distance a été particulièrement bénéfique, car elle a permis d’effectuer des réglages en temps réel sans intervention sur place. Cela a permis de réduire les temps d’arrêt et d’améliorer l’homogénéité de la production d’aliments pour animaux, aidant Kerry Agribusiness à maintenir une production de haute qualité tout en consommant moins d’énergie.
Économies d’énergie et rentabilité
Après l’installation, Technidrive a déterminé les signaux de commande corrects pour le système. Conçue pour fonctionner avec un signal de zéro à dix volts, la nouvelle installation ne reproduisait pas initialement toute la plage de vitesse de l’installation d’origine. Pour y remédier, les ingénieurs de l’entreprise ont modifié la carte de circuit imprimé de commande de l’alimentation afin d’y intégrer un autre type de signal.
Le variateur a également été programmé avec un algorithme intelligent pour garantir des performances optimales en ajustant dynamiquement la vitesse de l’alimentation en fonction des points de consigne, ce qui permet d’économiser à la fois de l’énergie et des coûts. En réduisant la consommation d’énergie inutile et en optimisant les performances de broyage, l’usine a considérablement réduit sa consommation d’électricité. Cette réduction de la demande d’énergie permet de réduire les coûts tout en contribuant à des initiatives plus larges en matières de développement durable.
Augmentation du débit et avantages opérationnels
“Nous avons constaté une augmentation de 29 % du débit du broyeur depuis l’installation initiale en juin 2022”, a déclaré Gary Kernaghan, responsable de l’automatisation chez Technidrive. “De plus, nous n’avons dû procéder qu’à des ajustements mineurs après plusieurs mois de fonctionnement, car le système automatisé faisait déjà une différence significative”.
Au-delà des économies, cette modernisation a permis à Kerry Agribusiness d’améliorer la durabilité tout en réduisant son empreinte carbone. En automatisant son processus de broyage, l’entreprise a éliminé la consommation d’énergie inutile, prolongé le cycle de vie des équipements et réduit les coûts de maintenance.
Le nouveau système fonctionnant en permanence à un niveau de performance optimal, les responsables des installations de Kerry Agribusiness ont pu se concentrer sur d’autres aspects cruciaux de la fabrication, tels que le respect des normes de sécurité et la coordination avec les fournisseurs. Auparavant, les réglages manuels présentaient des risques pour la sécurité, car les opérateurs devaient travailler en étroite colalboration avec des machines très puissantes. La solution d’automatisation a considérablement réduit ces risques en permettant le fonctionnement et la surveillance à distance, créant ainsi un environnement de travail plus sûr.
Futures innovations en matière d’automatisation
Le succès de cette installation a donné lieu à d’autres projets entre Technidrive et Kerry Agribusiness, avec pour objectif à long terme de mettre à niveau d’autres systèmes afin d’améliorer l’efficacité et la productivité de l’ensemble de l’exploitation. Les développements futurs pourraient inclure des analyses basées sur l’intelligence artificielle (IA) pour une optimisation encore plus poussée des processus. L’automatisation de la mouture présente des avantages qui vont au-delà des coûts et de l’efficacité énergétique. L’évolution vers une technologie intelligente dans l’agriculture devient de plus en plus importante à mesure que la demande mondiale en matière de production alimentaire augmente.
En tirant parti de l’analyse prédictive, Kerry Agribusiness pourrait réduire davantage les déchets, améliorer l’efficacité des équipements et prendre des décisions opérationnelles davantage fondées sur des données. Les systèmes d’automatisation numériques améliorent la traçabilité, contrôlent l’impact sur l’environnement et garantissent la conformité aux réglementations. L’automatisation intelligente permet également l’intégration avec d’autres systèmes numériques, ce qui favorise la maintenance prédictive.
La réussite de l’usine en matière d’automatisation reflète l’évolution générale de l’industrie vers la minimisation de l’impact sur l’environnement. Tout comme l’initiative Strive 35 d’ADM vise à réduire les émissions de gaz à effet de serre, l’intensité énergétique et les déchets, Kerry Agribusiness a considérablement réduit sa consommation d’énergie tout en améliorant la qualité et l’efficacité des aliments pour animaux. L’automatisation s’avérant être un facteur clé de la durabilité dans le secteur de la meunerie, l’industrie s’oriente vers des pratiques plus intelligentes et plus efficaces pour faire face à l’augmentation des coûts.
