L'industrie laitière se modernise – et gagne un avantage concurrentiel

L'esprit d'entreprise est bien vivant dans l'industrie laitière. L'intérêt sans précédent pour des offres uniques et artisanales a incité les laiteries et les fromagers à explorer de nouvelles gammes de produits. Et alors que la demande pour des produits spécialisés augmente, beaucoup se tournent vers leurs fournisseurs d'équipements pour trouver des moyens plus efficaces de gérer la production – et d'accroître la capacité.

« Les extensions d'usine sont toujours dictées par le marché », explique Dominique Roberge, directeur de l'ingénierie, Qualtech. « Lorsqu'un produit devient populaire, les laiteries doivent souvent installer de nouvelles lignes très rapidement pour respecter les obligations contractuelles avec les détaillants. »

Au cours des 25 dernières années, Qualtech a mis en œuvre plus de 150 extensions d'usines de production de fromage au Canada et aux États-Unis.

Basée au Québec, Qualtech fournit des équipements en acier inoxydable, de l'ingénierie de procédés et la mise en œuvre de projets clés en main pour les applications pharmaceutiques, alimentaires et laitières. L'expertise de l'entreprise en matière de technologie de transformation du fromage englobe la ligne de fabrication complète – de la réception du lait à la transformation du caillé et au moulage.

Combinaison de processus automatisés et manuels

« Le processus de fabrication du fromage commence toujours de la même façon », explique Roberge. « Le lait entrant est transféré de la citerne à lait au silo, puis pompé dans le système de pasteurisation, avant d'être distribué aux différentes étapes du processus. » 

Les nouvelles laiteries combinent généralement des procédés automatisés et manuels. Une exploitation de plus petite taille peut avoir des systèmes de pasteurisation à haute température/courte durée (HTST) et de nettoyage en place (CIP) automatisés – mais utiliser un procédé manuel pour acheminer le lait à travers d'autres étapes.

« Par exemple, nous avons aidé Skotidakis Goat Farm à établir son usine il y a environ 15 ans », a déclaré Roberge. « À l'époque, un système entièrement automatisé n'était pas approprié pour ce fabricant de fromages et de yaourts artisanaux. »

Des panneaux de flux conventionnels avec des raccords coudés « pivotants » étaient utilisés pour la réception du lait – ainsi que pour le remplissage et la vidange des cuves de fermentation. 

Les panneaux de flux laitiers comportent un port d'alimentation principal au centre, avec des ports supplémentaires autour. Le lait est détourné vers des étapes de traitement spécifiques via des vannes à siège unique dans les ports. Pour transférer le lait, un opérateur connecte manuellement le port correct au port d'alimentation – et arrête et démarre le flux sur une interface à bouton-poussoir.

Des panneaux de flux et des vannes supplémentaires sont nécessaires pour les solutions de nettoyage utilisées dans les systèmes de nettoyage en place.

Visibilité limitée du système

Si la configuration initiale du panneau de flux a bien servi la laiterie Skotidakis, les défis se sont multipliés à mesure que la capacité augmentait.

« Les opérateurs avaient une visibilité limitée sur le processus », explique Roberge. « Les changements de production étaient plus fréquents. Le système n'incluait pas de capteurs de proximité, il n'y avait donc pas de moyen simple de vérifier que les raccords coudés étaient correctement en place. »   

Par conséquent, un opérateur qui démarre une séquence peut rapidement découvrir que le lait a été évacué dans les égouts – ou qu'il a été déversé dans la mauvaise cuve. 

En outre, à mesure que la gamme de produits s'est élargie, passant du yaourt grec et du fromage feta à une gamme de sauces, de tartinades et de ricotta, la complexité globale du système a également augmenté.

Unification de l'usine

« La mise en ligne de nouveaux produits était difficile avec le système manuel », a déclaré Roberge. « Lorsque Skotidakis a commencé à planifier une nouvelle ligne de production de fromage feta, ils nous ont contactés pour une solution automatisée qui engloberait toute leur usine et améliorerait les opérations. »

Pour moderniser l'usine, Qualtech a choisi un système de commande basé sur une plateforme Rockwell Automation® doté d'automates Allen-Bradley® CompactLogix™ et de terminaux graphiques Allen-Bradley PanelView™. Les variateurs c.a. Allen-Bradley PowerFlex® 525 et 753 commandent les applications de pompage et de mélange. La solution est intégrée à un réseau EtherNet,IP™.

Pour optimiser l'acheminement des fluides, Qualtech a automatisé le processus de réception du lait – et a remplacé les panneaux de flux existants par 200 vannes à double étanchéité. Les vannes à double étanchéité permettent le passage simultané du lait et de la solution CIP par la même vanne sans risque de contamination croisée.

« Les groupes de vannes à double étanchéité permettent de gagner de l'espace et de réduire la complexité du système », a déclaré Roberge. « De plus, les vannes sont intelligentes. »

Les capteurs détectent si la vanne est ouverte ou fermée – et les séquences sont validées par le système de commande. Aucune connexion manuelle n'est requise.

L'extension et la modernisation de l'usine multiphase comportent également une gamme de nouveaux équipements Qualtech, notamment des silos, des cuves de fermentation, un séparateur de yaourt grec, une ligne de moulage de feta automatisée, des machines de remplissage – ainsi que des systèmes de nettoyage en place et de pasteurisation HTST.

Meilleur contrôle. Résultats extraordinaires.

« Aujourd'hui, chaque phase de production de l'usine Skotidakis est automatisée et peut être contrôlée à partir de l'IHM ou d'une tablette », a déclaré Roberge.

« Nos extensions d'usine laitière et nos modernisations de système de commande apportent généralement des avantages significatifs », a ajouté Roberge.

Dans ce cas, Skotidakis a réduit les erreurs des opérateurs de 95 %, augmenté la productivité de 20 % et amélioré le rendement.

« En faisant appel à Qualtech pour moderniser l'automatisation de notre usine, nous avons constamment amélioré nos rendements et les complications sont moins nombreuses », a déclaré John Skotidakis, président et PDG de Skotidakis Goat Farm. « Ces améliorations ont permis à notre usine d'augmenter notre clientèle et d'optimiser notre efficacité. »