LabVIEW contribue à l’amélioration du contrôle de procédés sur les lignes de production chez Danone

Author(s):
Stéphane Hervé - Danone

Industry:
Research, Food/Beverage

Products:
Industrial Communications, Data Acquisition, Compact FieldPoint, LabVIEW, FieldPoint, Distributed I/O

The Challenge:
Étudier les variabilités sur différents paramètres de fabrication (température, pression…) et contrôler ces paramètres pour améliorer la qualité.

The Solution:
Mettre en place un système composé d’un PC, de LabVIEW et de modules d’acquisition déportée FieldPoint, en production.

Le groupe alimentaire Danone est leader mondial sur le marché des produits laitiers frais. Le groupe Innovation Technologie et Procédés du Centre International de Recherche Daniel Carasso (CIRDC), au Plessis-Robinson, en région parisienne, a pour mission de rénover les technologies existantes, de développer et d’industrialiser de nouvelles technologies au sein du département Produit Frais du groupe Danone. Afin de mieux contrôler les procédés de fabrication des produits laitiers frais (yogourts, desserts, fromages frais...) et d’améliorer la qualité, le groupe Innovation Technologie et Procédés est amené à intervenir sur des lignes de production en installant des systèmes d’acquisition de données. Le but est de réaliser une étude afin de décrire les variations sur différents paramètres de fabrication. Cette étude cherche à retracer toute l’histoire thermomécanique du produit fabriqué.

Mise en oeuvre
La ligne de production est équipée d’un certain nombre de capteurs, d’automates et d’un superviseur. Pour comprendre les phénomènes perturbants, on va "surinstrumenter" la ligne, afin de collecter toutes les informations pertinentes. Le système mis en place est composé d’un PC sous Windows NT 4.0, équipé de LabVIEW et relié à des modules d’acquisition déportée FieldPoint. Plusieurs racks FieldPoint de National Instruments sont placés à différents endroits sur la ligne de fabrication. Les modules de communication FP-1000 permettent de dialoguer avec le PC central via la liaison RS-485. Le système acquiert des températures sur des capteurs de type Pt100 (modules FP-RTD-122), des informations de débit massique, pression, niveau... en 4-20 mA (modules FP-AI-110) et gère des entrées/sorties TOR qui permettent de savoir dans quelle phase de fabrication on se trouve : fermentation, refroidissement, conditionnement... L’application réalisée avec LabVIEW enregistre et archive toutes les informations collectées. En parallèle, des échantillons du produit fabriqué sont prélevés à différents endroits et analysés. Les données acquises sont présentées sous forme de courbes et après calculs statistiques, permettent de comprendre l’origine de la variabilité constatée et de déterminer les facteurs de contrôle pertinents. Il peut s’agir par exemple, tout simplement, d’un capteur de température non adapté ou mal positionné. La dernière phase consiste à mettre en place une solution industrielle pour contrôler ce paramètre perturbant. Pour cela, on ajoute, lorsque c’est possible, une nouvelle fonction au système de contrôle existant, ou alors on insère sur la ligne un système d’acquisition de type PC, le logiciel LabVIEW et des modules d’acquisition de données.

Pourquoi LabVIEW ?
LabVIEW est utilisé au centre de Recherche de Danone depuis 1990, pour diverses applications à des fins d’études comme on l’a vu précédemment, mais aussi pour des tests réalisés sur des unités pilotes. Ce sont des unités de fabrication miniatures qui permettent de tester de nouveaux équipements (ex : capteurs) et de nouveaux procédés unitaires (ex : fermentation). Nous avons installé des applications d’acquisition de données pilotées par LabVIEW sur plusieurs sites de production en France mais aussi en Italie et au Mexique. Le fait que National Instruments soit une société internationale nous permet d’avoir un interlocuteur dans chaque pays et nous a conforté dans notre choix. Nous utilisons la version française de LabVIEW au sein du centre de Recherche, et la version anglaise en production et à l’international. Nous apprécions la facilité d’utilisation de LabVIEW et notre application évolue en permanence en fonction des besoins.

Novembre 1999

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Stéphane Hervé
Danone
CIRDC, 15 avenue Galilée
Le Plessis-Robinson 92350
FR

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