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Grain Innovation Center Bühler

Le nouveau centre d'innovation céréalier de Bühler à Uzwil est l'endroit où de nouvelles créations sont fabriquées à partir d'une très large gamme de céréales et bien plus encore. La technologie Siemens garantit qu'environ 70 systèmes, qu'il s'agisse de cribles de tri, de broyeurs ou de ventilateurs, fonctionnent ensemble de manière fluide et efficace.

Bühler a ouvert son Grain Innovation Center (GIC) à Uzwil en octobre 2024 afin de tester de manière approfondie à la fois les nouvelles innovations du secteur et les nouveaux procédés de transformation. Les processus innovants destinés à l'industrie alimentaire et animale peuvent être mis à l'épreuve dans ce centre de test de cinq étages, qui comprend 2 000 m² de surface au sol et 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 la maintenance prédictive).

La situation dans son ensemble

Bühler s'est occupée elle-même de tous les aspects liés à l'ingénierie du GIC, mais s'est entièrement appuyée sur la technologie Siemens pour les technologies 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 centre de test d'une telle taille, y compris l'intégration parfaite des fonctions de sécurité. De nombreux composants tels que des moteurs, des convertisseurs de fréquence et des commandes, ainsi que des composants issus des domaines de la technologie de commutation industrielle et de la distribution électrique basse tension fonctionnent en parfaite harmonie sur ce « terrain de jeu pour les meuniers ». « Les broyeurs à marteaux utilisés pour la production d'aliments pour animaux, par exemple, tournent à grande vitesse et écrasent le matériau en le filant », explique Driller. « Le moteur doit supporter une charge initiale élevée, ce que l'on appelle un démarrage brusque. Cela est géré par des variateurs de fréquence hautes performances Sinamics G220 dotés d'un contrôle précis de la vitesse et du couple, d'options matérielles et logicielles flexibles et de fonctions de sécurité intégrées. Nous apprécions la façon dont l'API et l'IHM interagissent de manière fluide sur 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 afin d'optimiser les paramètres du processus. »

Bühler Referenzbericht GIC 2

Le bon démarrage pour chaque moteur

Les forces de cisaillement créées par les rouleaux qui tournent dans des directions opposées rendent le broyage effectué par les broyeurs à rouleaux un peu plus doux que par un broyeur à marteaux. Pour réduire la pression sur les pièces de la machine, les démarreurs progressifs Sirius 3RW compacts permettent de démarrer les moteurs électriques en douceur. 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 progressifs facilite la planification des travaux de maintenance, maximisant ainsi la disponibilité du système. C'est plus facile d'alimenter les nombreux fans, mais c'est tout aussi important pour le système. Ils empêchent la poussière de s'accumuler, une poussière susceptible de provoquer une explosion. Les ventilateurs sont actionnés par des démarreurs 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 ventilateurs.

Des 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 automatisées chez Bühler. Les principaux interrupteurs des armoires de commande sont des disjoncteurs compacts Sentron 3 VA dotés d'une fonction de mesure intégrée du courant, de la tension et de l'énergie. Ils peuvent être facilement intégrés à des systèmes de gestion de l'énergie et d'automatisation de haut niveau via des systèmes de bus courants. Ce concept prévient les pannes, optimise les processus et augmente durablement l'efficacité de l'ensemble du système. Au Grain Innovation Center, toutes les données relatives aux machines et aux processus sont enregistrées de manière centralisée via le TIA Portal, ce qui permet à Bühler de mener des évaluations et des tests fonctionnels ciblés sur cette base, de l'alimentation en matières premières à la transformation et au produit fini. Le TIA Portal combine matériel et logiciel : il permet d'analyser en temps réel des 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 du démarreur. Bühler utilise ces données pour optimiser ses processus, tester de nouvelles formulations et évaluer l'efficacité de machines individuelles ou de lignes complètes.

Durablement dans le futur

Il a fallu environ trois ans pour développer le GIC du début à la fin, et Siemens l'a rejoint à peu près à mi-chemin. Suhner garde de bons souvenirs de cette époque : « Pour Bühler, Siemens est bien 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 enthousiasmés par le GIC. Nous avons reçu de nombreuses demandes intéressantes et nous sommes très bien réservés. » Ce système flexible est le signe 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 ouverte à cette possibilité. Nous attendons avec impatience les innovations futures et les développements conjoints au sein du GIC », déclare Alessandro Pepa, responsable des comptes mondiaux de Siemens pour Bühler.