Danone - digitalização de uma nova fábrica de bebidas de aveia
Produção de bebidas de aveia para o futuro com AS-i e IO-Link
A Danone confia nas soluções de digitalização da ifm para modernizar uma unidade de produção
A Danone é um dos principais fornecedores mundiais de produtos lácteos. A procura crescente de bebidas à base de plantas por parte dos consumidores, que a Danone também oferece nos mercados mundiais, levou a empresa a converter uma das suas maiores fábricas em França, da produção de lacticínios para a produção de bebidas à base de aveia.
Thierry Pasquet é o diretor da fábrica da Danone em Villecomtal-sur-Arros e explica as razões da reconversão da fábrica: "80% dos nossos clientes dizem que querem mudar a sua dieta de proteínas de origem animal para proteínas de origem vegetal. Gostaríamos, naturalmente, de ter isso em conta, aumentando a nossa capacidade de produção de bebidas de aveia. A decisão também contribui para os objetivos empresariais globais da Danone de reduzir as emissões de CO2 e o consumo de água em 80 por cento". A empresa investiu cerca de 50 milhões de euros na fábrica do sudoeste da França. "Ao modernizar as instalações de produção, optámos pelas melhores tecnologias disponíveis no mercado para garantir que este investimento e a própria fábrica durarão décadas", afirma Pasquet.
Imagem 1: O cabo plano AS-i amarelo percorre toda a cadeia de processos. As informações das cabeças de comando de válvulas Sorio da Definox também são transmitidas sem problemas.
Imagem 2: O AS-i encontra o IO-Link: As duas tecnologias de comunicação digital podem ser ligadas em rede de forma ideal, tirando partido das vantagens de ambas. Aqui, por exemplo, o caudal, a pressão e a temperatura são transmitidos ao AS-i através do IO-Link.
Digitalizar o futuro com a ifm
Desde tanques de armazenamento a condutas, ilhas de válvulas e sistemas CIP, tudo foi mudado do leite para a aveia - e tudo num espaço de doze meses. "Durante este período, todo o equipamento antigo teve de ser desmontado e reconstruído noutros locais", afirma Sébastien Peres, responsável pela automação na fábrica.
"Ao mesmo tempo, os novos componentes da fábrica para a produção de bebidas de aveia, incluindo a tecnologia de automação, foram gradualmente instalados." Não foi por acaso que a ifm foi escolhida como parceiro de automação para a modernização da fábrica. A Danone trabalha com a ifm em Villecomtal-sur-Arros há cerca de vinte anos.
"Por isso, era quase lógico que voltássemos a trabalhar juntos neste projeto." Para a digitalização, a equipa de Peres, apoiada pelo integrador Boccard, baseou-se em duas tecnologias de automação: AS-Interface (AS-i) e IO-Link. "Em comparação com um sistema convencional com fios, beneficiamos de uma cablagem simples com AS-i e IO-Link. O AS-i permite-nos instalar o cabo em longas distâncias e ligar os sensores de forma flexível onde quer que precisemos deles", afirma Peres.
A Danone também utiliza o AS-i Safety para a gestão completa dos sensores de segurança, que monitorizam, por exemplo, se as câmaras de visita ou outros pontos de acesso ao processo estão corretamente fechados.
AS-i - transmissão digital de dados a longa distância
Uma das principais características do AS-i é o cabo plano amarelo de dois núcleos, que pode ser instalado em distâncias de até 1.000 metros e em topologias de linha e estrela. A adição de fibra ótica permite ultrapassar distâncias até 3.000 metros. Os sensores e atuadores podem ser facilmente ligados ao cabo plano em qualquer ponto, utilizando os módulos AS-i e a tecnologia de deslocamento do isolamento. Opcionalmente, os atuadores com maiores requisitos de potência podem ser alimentados com energia adicional através de um cabo plano adicional de 24 volts que corre em paralelo com o cabo de dados e através dos módulos. Uma outra vantagem da tecnologia AS-i é a possibilidade de ligação IO-Link. Os mestres IO-Link de campo, agrupam os sinais dos sensores IO-Link e reencaminham-nos para o AS-i.
Imagem 1: O sensor de condutividade LDL200 assegura a execução correta e eficiente do processo CIP.
Imagem 2: Interface entre OT e IT. O armário de distribuição contém a fonte de alimentação AS-i, módulos de saída AS-i seguros e gateways AS-i Ethernet/IP.
Imagem 3: Monitorização centralizada dos processos: Graças à comunicação digital via AS-i e IO-Link, todo o processo pode ser monitorizado centralmente.
IO-Link - maior transparência e mais dados por ponto de medição
"A tecnologia IO-Link era nova para nós. Mas ficámos satisfeitos por dar o passo em direção à transmissão digital de dados para preparar o futuro e operar a fábrica da forma mais eficiente possível", diz Peres. “Os sensores IO-Link oferecem-nos muito mais opções de diagnóstico do que os sistemas de automação convencionais, o que resulta num elevado nível de transparência do processo. Também beneficiamos de uma cablagem simples com conectores M12 standard."
Muitos sensores IO-Link transmitem dados e informações adicionais para além do valor real medido. Por exemplo, um sensor de pressão pode também medir a temperatura no ponto de medição. Os medidores de caudal transmitem o caudal atual, a pressão, a temperatura do meio e o caudal total como valores de medição digitais através do IO-Link. Outra caraterística útil do IO-Link é a opção de armazenar os parâmetros de um sensor no IO-Link Master ao qual o sensor está ligado. "Isto faz com que seja muito fácil para nós substituir o sensor se este se tornar defeituoso. Graças à transmissão automática dos parâmetros de ajuste armazenados para o novo sensor, os sensores também podem ser substituídos por colegas não especializados." Isto alivia o fardo dos especialistas, que podem agora concentrar-se nas suas tarefas principais graças ao processo de substituição simples.
Os responsáveis da Danone também recorreram a peritos externos para ajudar a selecionar os sensores iniciais: "Com o nosso integrador Boccard e a ifm como especialista em automação, estabelecemos padrões para todos os sensores necessários para medir pressão, temperatura, fluxo e condutividade", diz Peres. Interface entre OT e IT. O armário de distribuição contém a fonte de alimentação AS-i, módulos de saída AS-i seguros e gateways AS-i Ethernet/IP. "Ao trabalhar em estreita colaboração com a ifm, e graças à ampla gama de variantes de produtos disponíveis, conseguimos garantir que usamos sempre exatamente o tipo certo de sensor."
Graças aos muitos anos de cooperação estreita entre a Definox e a ifm, está assegurada a integração perfeita das cabeças de válvula Sorio da Definox, que também são utilizadas no sistema modernizado, através de AS-i e IO-Link.
Digitalização e conversão para produtos de aveia implementadas com sucesso
A produção de bebidas à base de aveia já começou. Todas as informações podem ser monitorizadas centralmente em tempo real. "Graças à digitalização, somos mantidos informados sobre todos os processos e números-chave. Isto permite-nos reagir rapidamente aos desvios", comenta Peres. "Isto ajuda-nos a produzir de forma eficiente, segura e, por conseguinte, com a elevada qualidade exigida. De um modo geral, estamos muito satisfeitos com a implementação do projeto de digitalização. A cooperação positiva correspondeu a todas as nossas expectativas e exigências para um projeto desta dimensão."
Conclusão
Como parceiro de automação de longa data da fábrica em Villemcomtal-sur-Arros, a ifm pôde usar sua experiência em produção de alimentos para apoiar a Danone na modernização e conversão da produção de laticínios para a produção de bebidas de aveia. O contacto próximo com o cliente, sublinhado no slogan "ifm - close to you", também se reflectiu neste projeto.
