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Centre d'innovation céréalière Bühler

Le nouveau Grain Innovation Center de Bühler à Uzwil est l'endroit où les nouvelles créations sont fabriquées à partir d'une gamme extrêmement large de céréales et bien plus encore. La technologie Siemens garantit qu'environ 70 systèmes — des écrans de tri et des meuleuses aux ventilateurs — fonctionnent ensemble de manière transparente et efficace.

Bühler a ouvert son Grain Innovation Center (GIC) à Uzwil en octobre 2024 pour tester de manière exhaustive les nouvelles innovations de l'industrie ainsi que les nouveaux processus de traitement. Des processus innovants pour l'industrie de l'alimentation humaine et animale peuvent être mis à l'épreuve dans ce centre de test de cinq étages, qui dispose de 2 000 m² de surface au sol et de plus de 70 machines. Selon Lothar Driller, responsable du département Feed Application Center chez Bühler : « Avec le GIC, Bühler a créé un centre de test polyvalent : Il se concentre sur des sujets tels que l'optimisation des processus, l'efficacité énergétique, la disponibilité maximale (en partie grâce à l'utilisation de la maintenance prédictive).

La vue d'ensemble

Bühler s'est occupé de tous les aspects liés à l'ingénierie du GIC lui-même, mais s'est entièrement appuyé sur la technologie Siemens pour la technologie d'automatisation et d'entraînement. Le grand défi de ce projet résidait dans l'automatisation de bout en bout et à l'épreuve du temps d'un si grand centre de test, y compris l'intégration transparente des fonctions de sécurité. De nombreux composants comme les moteurs, les convertisseurs de fréquence et les commandes ainsi que les composants issus des domaines de la technologie de commutation industrielle et de la distribution d'énergie basse tension travaillent ensemble en parfaite harmonie sur ce « terrain de jeu pour les meuniers ». « Les broyeurs à marteaux utilisés dans la production d'aliments pour animaux, par exemple, tournent à grande vitesse et écrasent le matériau en tournant », explique Driller. « Le moteur doit faire face à une charge initiale élevée — ce que l'on appelle un démarrage lourd. C'est géré par les variateurs de fréquence hautes performances Sinamics G220 avec un contrôle précis de la vitesse et du couple, des options matérielles et logicielles flexibles et des fonctions de sécurité intégrées. Nous apprécions la façon dont le PLC et l'IHM interagissent de manière transparente dans le TIA Portal. Autre avantage : Même si un client fournit de petits échantillons pour les tests, un contrôle précis nous permet d'ajuster la vitesse de broyage pour optimiser les paramètres du processus ».

rapport de référence des bühler GIC 2

Le bon démarrage pour chaque moteur

Les forces de cisaillement créées par les rouleaux tournant dans des directions opposées rendent le broyage effectué par les broyeurs à rouleaux un peu plus doux que le broyage dans un broyeur à marteaux. Pour réduire la pression sur les pièces de la machine, les démarreurs souples Sirius 3RW compacts permettent aux moteurs électriques de démarrer doucement. Après le démarrage, des contacts de dérivation intégrés garantissent que le courant circule directement vers le moteur pour un fonctionnement économe en énergie. La fonction de surveillance de l'état fournie par les démarreurs souples facilite la planification des travaux de maintenance, maximisant ainsi la disponibilité du système. Alimenter les nombreux ventilateurs est plus facile, mais non moins important pour le système. Ils empêchent la poussière de s'accumuler — de la poussière qui pourrait potentiellement provoquer une explosion. Les ventilateurs sont actionnés via les démarreurs moteur Simatic ET 200SP. La mesure en temps réel du courant nominal et des données de diagnostic complètes permettent d'évaluer avec précision l'état de fonctionnement des aérateurs.

Données précieuses

Chacun des cinq étages du GIC contient jusqu'à dix armoires de commande équipées de composants Siemens. « Une alimentation électrique fiable est essentielle pour nous », souligne Stefan Suhner, responsable des solutions de fraisage automatisé chez Bühler. Les interrupteurs principaux des armoires de commande sont des disjoncteurs compacts Sentron 3VA avec une fonction de mesure intégrée pour les valeurs de courant, de tension et d'énergie. Ils peuvent être facilement intégrés dans des systèmes de gestion de l'énergie et d'automatisation de niveau supérieur via des systèmes de bus communs. Ce concept prévient les défaillances, optimise les processus et augmente durablement l'efficacité de l'ensemble du système.Dans le Grain Innovation Center, toutes les données des machines et des processus sont enregistrées de manière centralisée via le TIA Portal, permettant à Bühler d'effectuer des évaluations ciblées et des tests fonctionnels sur cette base — de l'alimentation des matières premières au traitement et au produit fini. Le TIA Portal combine matériel et logiciel : Il permet l'analyse en temps réel de données telles que la consommation d'énergie, la température ou la charge du moteur, qui sont collectées via des convertisseurs de fréquence et des composants de démarreur. Bühler utilise ces données pour optimiser les processus, tester de nouvelles formulations et évaluer l'efficacité de machines individuelles ou de lignes entières.

Durablement dans le futur

Il a fallu environ trois ans pour développer le GIC du début à la fin, et Siemens s'est joint à peu près à mi-chemin. Suhner garde de bons souvenirs de cette époque : « Pour Bühler, Siemens est plus qu'un simple fournisseur. C'est un partenaire fiable. Nous sommes plus que satisfaits de la technologie. Tout se passe bien et non seulement nos propres tests fonctionnent parfaitement, mais nos clients sont également enthousiastes à propos du GIC. Nous avons reçu beaucoup de demandes intéressantes et nous sommes très bien réservés. » Le système flexible est le signe extérieur d'une collaboration prometteuse entre Bühler et Siemens : « Si nous voulons tester de nouvelles technologies utiles pour cette application à l'avenir — comme un jumeau numérique — Bühler est ouvert à la possibilité. Nous attendons avec impatience les futures innovations et les développements conjoints au GIC », déclare Alessandro Pepa, responsable de compte mondial Siemens pour Bühler.