Défi
- Wonderful Pistachios devait construire une nouvelle usine pour répondre à la hausse de la demande mondiale de pistaches.
Solutions
- Les centres de commande de moteurs CENTERLINE 2100 avec automates PowerFlex 70 et PowerFlex 525 intégrés assurent la commande de précision de 500 moteurs dans l’usine.
- Les automates ControlLogix gèrent le système de commande
- Un réseau EtherNet/IP permet la surveillance à distance et le reporting des données.
Résultats
- Les prévisions de volume de production ont été dépassées de 15 %
- La production quotidienne de pistaches atteint désormais 2,5 millions de kilos
Dans les années 1930, il n’y avait pas un seul pistachier aux États-Unis. Aujourd’hui, ils sont le deuxième plus grand producteur au monde et la demande internationale ne cesse d’augmenter.
Autrefois l’apanage des têtes couronnées, les pistaches sont devenues une star des en-cas dans le monde entier. Les consommateurs sont friands de ce fruit à coque vert en raison de sa saveur unique et de ses atouts pour la santé. À l’instar des amandes, des noix et d’autres fruits à coque, les pistaches sont un condensé de protéines, d’antioxydants et de fibres.
Wonderful Pistachios est bien placée pour répondre à l’engouement mondial pour cette petite friandise. La société est établie dans la vallée centrale de San Joaquin en Californie, laquelle constitue le cœur de l’industrie de la pistache américaine. Pour se développer, les pistachiers ont besoin d’hivers frais et de longs étés chauds et peu humides. Cela limite considérablement les lieux possibles pour la production de pistaches et il en existe trois principaux dans le monde : l’Iran, la Turquie et la Californie.
Aujourd’hui, la société Wonderful Pistachios représente à elle seule 50 % du marché mondial et 65 % des ventes aux États-Unis. Pour poursuivre sa croissance, elle avait besoin d’une nouvelle usine capable de traiter plus de fruits bruts pour en faire les en en-cas grillés, et généralement salés, appréciés par les consommateurs du monde entier.
La construction rapide d’une nouvelle usine
La première étape du processus de production, l’écalage, est un moment délicat. Les fruits à coque tombent des arbres dans une enveloppe extérieure protectrice, laquelle doit être retirée rapidement pour que le fruit ne s’abîme pas. C’est pourquoi Wonderful Pistachios a construit la nouvelle usine à Firebaugh, Californie, à proximité des vergers.
La section de décorticage de la nouvelle usine devait être prête à temps pour la récolte, laquelle débute en septembre et dure 8 à 10 semaines. Après le décorticage, les fruits sont entreposés pour les processus de tri, de grillage, de salage et de conditionnement qui s’étalent tout au long de l’année. Les dirigeants avaient prévu de terminer ces sections une fois que la section de décorticage serait opérationnelle.
Ils prévoyaient le décorticage quotidien de plus de 2,2 millions de kilos de pistaches pendant la récolte. Le traitement d’un tel volume sur l’ensemble du processus de production impliquait des investissements d’infrastructure importants, notamment dans une sous-station de 30 MW et des kilomètres de conduites de gaz naturel.
Parallèlement à ces travaux préparatoires, la société a commencé à planifier la conception des lignes de décorticage et de production.
Pour gérer l’ensemble du processus, l’équipe de Wonderful Pistachios avait besoin d’une solution de commande pouvant être mise en œuvre rapidement, puis étendue, pour inclure des étapes critiques telles que la pasteurisation et le grillage de précision.
Des commandes précises pour une gestion des procédés précise
Le choix de l’équipe du projet s’est naturellement porté sur la solution de commande de Rockwell Automation, avec qui Wonderful Pistachios travaille depuis plus de 20 ans.
Il y a près de 15 ans, Wonderful Pistachios a commencé à standardiser son système sur la plate-forme de contrôle-commande de Rockwell Automation, notamment avec les centres de commande de moteurs (MCC).
« Dans notre secteur, les délais de traitement des projets sont très rapides », explique Don Kloster, responsable de l’ingénierie électrique pour Wonderful Pistachios.
« La plate-forme de contrôle-commande de Rockwell Automation nous permet d’installer rapidement des automates et des MCC, puis de lancer la production en quelques semaines. »
Pour contrôler les 500 moteurs pilotant la production de pistaches dans la nouvelle usine, Don Kloster et son équipe ont développé le système de gestion des procédés, confirmé leurs besoins en matière de contrôle des moteurs et passé commande d’un grand nombre de MCC CENTERLINE® 2100 Allen-Bradley® auprès de Rockwell Automation.
Les MCC intelligents, intégrés aux variateurs PowerFlex® 70 et PowerFlex 525 Allen-Bradley de Rockwell Automation, contribuent à assurer un pilotage flexible de la production. Les MCC incluent un logiciel préconfiguré pour collecter des données de production et de diagnostic en temps réel, ainsi que des tendances, des historiques des composants, des schémas de câblage, des manuels utilisateurs et des pièces de rechange.
Les MCC procurent des gains de temps substantiels pour le démarrage par rapport aux précédents systèmes propriétaires de Wonderful Pistachios. Comme toujours, les MCC ont été entièrement testés avant leur arrivée, facilitant l’installation pour l’équipe de Wonderful Pistachios.
La commande centralisée et les instructions ‘add-on’ intuitives des MCC contribuent à réduire le coût total de possession par rapport aux systèmes propriétaires en réduisant les temps d’arrêt et de dépannage. L’équipe peut facilement apporter des modifications sur site et déplacer rapidement en toute sécurité les unités MCC selon les besoins.
Les MCC communiquent les données de production et de diagnostic via un réseau EtherNet/IP™ à des contrôleurs d’automatisme programmables (PAC) Allen-Bradley ControlLogix® de Rockwell Automation.
Les opérateurs accèdent directement aux données des automates et peuvent extraire des rapports d’historique de production en moins d’une heure. Les données permettent de déterminer rapidement et, si nécessaire d’ajuster, les variables de production, notamment les températures de séchoirs et les vitesses de torréfacteur. Avec la connectivité du réseau EtherNet/IP, Wonderful Pistachios peut surveiller tous les systèmes à distance et réagir rapidement à tout problème.
La nature ouverte de la plate-forme de commande et du réseau EtherNet/IP permet à l’équipe de Wonderful Pistachios d’installer et de connecter facilement des équipements fournis par les OEM / constructeurs de machines. L'équipe a acheté des séchoirs, des pasteurisateurs et d'autres équipements sans contrôle, et les a intégrés dans la plateforme ControlLogix.
Des millions de pistaches
Après l’arrivée des MCC, la ligne de production a été opérationnelle en moins de trois semaines, à temps pour la récolte d’automne. Le prétraitement a ensuite démarré l’année suivante et a dépassé les estimations de volume de 15 %.
Grâce à la fiabilité du système de contrôle et aux capacités de surveillance, la nouvelle installation fonctionne sans problème.
« En 2000, il fallait 100 personnes pour faire fonctionner une usine produisant 680 000 kilos par jour », déclare Paul Hughes, directeur général des projets d’investissement chez Wonderful Pistachios. « À l’usine de Firebaugh, 10 personnes sur place gèrent une production quotidienne de 2,5 millions de kilos pendant la saison de la récolte. »
D’ici 2023, l’usine disposera de capacités de fin de ligne, et l’ensemble des travaux sera terminé d’ici 2025.
Les résultats ci-dessus sont spécifiques à l’utilisation par Wonderful Pistachios des produits et services Rockwell Automation en association avec d’autres produits. Les résultats spécifiques peuvent différer pour d’autres clients.
