Essentielles à notre quotidien, la nourriture et les boissons occupent une place centrale dans notre vie. La production de ces produits est de plus en plus automatisée grâce à l’intégration de solutions avancées telles que les robots, la numérisation et l’apprentissage automatique.
Les fabricants et les propriétaires d’usines cherchent en permanence des moyens d’améliorer la production et l’efficacité de leurs installations. Un nombre croissant d’entre eux adoptent des solutions robotiques, transformant ainsi leurs processus en usines intelligentes, bénéficiant de l’automatisation, de l’intelligence artificielle (IA) et de l’apprentissage automatique. L’automatisation s’est imposée comme un élément essentiel de la chaîne de production, redéfinissant notre approche de la production et de la distribution alimentaires.
Cet article vous dévoilera comment les technologies d’automatisation transforment les processus de production, instaurant de nouvelles normes en matière de précision, de sécurité et de créativité dans l’industrie alimentaire.
Exploration de l’automatisation dans l’industrie alimentaire : une introduction
L’industrie alimentaire, d’une valeur estimée à 7 221,73 milliards de dollars en 2023, se positionne parmi les secteurs les plus cruciaux à l’échelle mondiale, prévoyant une croissance annuelle soutenue de 6,3 %. Ce secteur englobe une diversité d’entreprises, allant des géants mondiaux de l’agroalimentaire aux petites entreprises locales, toutes dédiées à la production et à la distribution de denrées alimentaires. Jouant un rôle essentiel dans l’économie mondiale, ce secteur n’est pas seulement un fournisseur de denrées alimentaires pour les masses, mais également un employeur majeur, générateur de richesses et de revenus. Malheureusement, cette industrie figure parmi les plus polluantes au monde, engendrant une quantité significative de déchets et d’émissions de gaz à effet de serre.
Afin de diminuer l’impact environnemental tout en améliorant la productivité et l’efficacité du secteur, l’industrie manufacturière doit opter pour des solutions d’automatisation. L’automatisation constitue un élément indispensable des processus actuels de production et de distribution des denrées alimentaires. Des lignes automatisées de transformation des aliments aux solutions d’automatisation intelligentes, les fabricants exploitent les technologies d’automatisation pour optimiser leur production, accroître leur efficacité et rentabilité, tout en réduisant leur empreinte carbone.
L’automatisation offre des perspectives prometteuses pour atténuer l’impact de l’agriculture sur le changement climatique tout en aidant les agriculteurs à faire face aux répercussions financières qui en découlent.
Rob Bland, Vasanth Ganesan, Evania Hong, Julia Kalanik, 31 mai 2023, McKinsey, Trends driving automation on the farm
Avantages de l’automatisation dans le secteur alimentaire
Tout a débuté avec des mécanisations simples pour des tâches telles que l’emballage et le tri, évoluant désormais vers des systèmes robotiques sophistiqués, l’intelligence artificielle et l’internet des objets (IoT). L’automatisation est en constante évolution, devenant un pilier essentiel de l’Industrie 4.0 et occupant une position centrale dans la cinquième révolution industrielle. L’automatisation symbolise le progrès technique au sein de l’industrie.
Les lignes d’assemblage robotisées, garantissant une qualité constante des produits, et les systèmes logiciels complexes, assurant le suivi de la production et la gestion des stocks, illustrent bien les exemples de technologies d’automatisation. L’automatisation occupe une position clé au sein de l’industrie alimentaire, contribuant de manière significative à de multiples aspects de la production, de la transformation et de la distribution. Découvrez les nombreux avantages que l’automatisation apporte à l’industrie :
- Efficacité accrue : l’automatisation accélère les procédures de production, permettant ainsi un rendement plus élevé dans un laps de temps plus court.
- Qualité constante : en éliminant les erreurs et la variabilité, les systèmes automatisés assurent une qualité constante des produits.
- Réduction des coûts : l’automatisation peut engendrer des économies significatives en termes d’exploitation et de main-d’œuvre au fil du temps.
- Sécurité accrue : l’automatisation diminue le nombre d’accidents sur le lieu de travail et améliore la sécurité et l’hygiène alimentaires en gérant les tâches à risque.
- Réduction des déchets : l’amélioration du contrôle des processus et de la précision de la production contribue à minimiser les déchets de matériaux.
- Évolutivité : l’automatisation facilite l’adaptation de la production aux variations de la demande de manière plus flexible.
- Informations basées sur les données : les données générées par les systèmes automatisés peuvent être exploitées pour améliorer les opérations et orienter les prises de décision.
- Flexibilité : en réaction aux fluctuations du marché, les systèmes automatisés actuels peuvent être rapidement ajustés pour traiter une variété de produits ou d’emballages.
- Durabilité : en optimisant l’utilisation des ressources et en réduisant les déchets, l’automatisation peut jouer un rôle crucial dans la promotion de pratiques plus respectueuses de l’environnement.
- Réaffectation de la main-d’œuvre : l’automatisation libère la main-d’œuvre humaine pour des emplois plus qualifiés, favorisant ainsi l’augmentation de la production et la satisfaction au travail de manière générale.
Types de technologies d’automatisation
Chaque technologie remplit une fonction distincte dans l’amélioration du processus de production, que ce soit la précision des bras robotisés, les informations basées sur les données de l’intelligence artificielle, ou les capacités de mise en réseau de l’Internet des Objets (IoT).
Découvrez comment ces avancements ne simplifient pas seulement les processus, mais ouvrent également de nouvelles opportunités en termes d’efficacité, d’assurance qualité, et de flexibilité en réponse à l’évolution des demandes des consommateurs.
Robotique
Les robots sont déjà largement déployés dans l’industrie manufacturière, que ce soit sous la forme de bras robotisés dans les usines, de véhicules à guidage automatique (AGV), ou encore de drones. Ils sont également de plus en plus intégrés dans l’industrie alimentaire. En général, les robots peuvent opérer dans un large éventail d’environnements et sont aptes à gérer diverses tâches, du soudage à la préparation de commandes et à l’emballage, jusqu’à des processus plus complexes tels que la vision artificielle et l’inspection.
Bras robotisés : ils sont devenus incontournables dans des opérations telles que l’assemblage, le tri et l’emballage de produits. Les bras robotisés peuvent manipuler sans dommage des objets délicats tels que des produits frais ou des confiseries élaborées, grâce à leur vitesse et à leur précision supérieures à celles de l’homme. Ils sont également employés pour des tâches exigeant une grande cohérence, telles que le contrôle des portions et la décoration des aliments.
Actuellement, le bras robotique xARM est disponible en commande différée chez Distrelec, cliquez ici pour accéder à la page du produit.
Véhicules à guidage automatique (AGV) : la manutention est une application courante pour les AGV. Avec le moins d’intervention humaine possible, les AGV déplacent les fournitures, les produits finis et les matières premières dans l’usine. En plus de booster la productivité et de réduire le risque d’accidents ou de dommages aux produits, les AGV sont conçus pour naviguer dans l’installation de fabrication.
Drones : les drones font leurs débuts dans la logistique interne et la surveillance au sein des grandes installations de production alimentaire. Ils sont déployés dans de vastes entrepôts pour assurer le suivi de l’inventaire et simplifier la gestion des stocks, étant capables de transférer rapidement de petits produits ou des échantillons d’une zone à l’autre de l’installation.
Ces systèmes robotiques reposent largement sur une infrastructure filaire fiable et efficace. C’est là que les connecteurs M8 et M12 d’Amphenol LTW font la différence, offrant un gain significatif de temps lors de l’installation et de la maintenance des systèmes de câblage. Dans les industries de transformation alimentaire, ces connecteurs sont particulièrement utiles car ils simplifient l’application de compétences professionnelles spécialisées, assurant ainsi le fonctionnement fiable et efficace de la robotique ou de tout autre équipement d’automatisation industrielle, même dans des situations de production difficiles.
Intelligence artificielle et apprentissage automatique
L’intelligence artificielle devient rapidement une caractéristique commune au sein de l’industrie alimentaire. De la gestion des entrepôts au développement de produits, l’IA peut être intégrée dans un large éventail de processus. En exploitant l’apprentissage automatique, l’IA peut jouer un rôle crucial dans la création de produits alimentaires plus sûrs et dans la rationalisation du processus de production.
Contrôle de la qualité : les algorithmes d’IA sont entraînés pour reconnaître les défauts ou les variations dans les produits alimentaires. Ces algorithmes peuvent détecter des problèmes invisibles à l’œil humain grâce à l’utilisation de systèmes d’inspection visuelle, assurant ainsi que les consommateurs ne reçoivent que des produits de qualité supérieure.
Maintenance prédictive : grâce à l’IA, les pannes d’équipement peuvent être anticipées avant même qu’elles ne se produisent L’IA peut mettre en évidence des tendances signalant des pannes éventuelles en analysant les données issues de capteurs et de machines. Cela permet une maintenance préventive, réduisant ainsi les temps d’arrêt au minimum. Découvrez dans cet article comment les solutions d’IA et d’IoT, incluant divers types de capteurs tels que les capteurs de proximité ou capacitifs, sont utilisées dans l’industrie agricole pour surveiller et analyser la qualité des sols ainsi que les niveaux de semences.
Optimisation : l’automatisation dans l’industrie alimentaire ne se limite pas à l’amélioration des processus de fabrication des aliments ; des algorithmes d’apprentissage automatique sont utilisés pour optimiser les recettes en analysant un large éventail de données, telles que les interactions entre les ingrédients, les préférences des consommateurs et les conditions de traitement. De ce fait, les recettes peuvent être aisément ajustées pour refléter l’évolution des préférences des consommateurs ou la disponibilité des ingrédients, tout en préservant un goût et une texture constants.
Internet des objets (IoT)
L’Internet des objets (IoT) et l’Internet industriel des objets (IIoT) sont des termes qui décrivent l’interconnexion de dispositifs physiques (objets) intégrant une technologie pour communiquer et détecter ou interagir avec leurs états internes ou l’environnement externe. L’IIoT est une extension de l’IoT spécifiquement liée à l’automatisation industrielle. Dans le secteur alimentaire, l’utilisation de l’IoT connaît une expansion rapide.
Surveillance en temps réel : pour suivre de près des paramètres tels que la température, l’humidité et les performances des équipements, des dispositifs IoT sont déployés tout au long du processus de production. L’environnement de fabrication doit être maintenu dans des limites idéales, ce qui influe directement sur la qualité du produit. Ces données en temps réel sont essentielles à cette fin.
Chez Distrelec, découvrez une gamme de produits conçus pour mesurer la température et l’humidité, parfaitement adaptés aux besoins de l’industrie alimentaire. L’un des produits que nous proposons est la sonde d’humidité et de température de E+E Elektronik, spécialement conçue pour répondre aux exigences des applications OEM exigeantes. Il surveille la température et l’humidité, ainsi que des caractéristiques physiques telles que le rapport de mélange, la température du point de rosée et l’humidité absolue.
D’autres dispositifs incluent les thermomètres à résistance d’Endress + Hauser, spécifiquement conçus pour des applications sanitaires et aseptiques dans les secteurs de l’alimentation et des boissons, ainsi que des sciences de la vie. En matière de capteurs, les capteurs de température avec IO-Link de Jumo sont couramment utilisés pour la mesure et la surveillance de la température dans l’automatisation des processus, ainsi que dans l’industrie alimentaire.
Contrôle des paramètres de production : l’automatisation et le contrôle à distance des processus de production sont facilités par la technologie IoT. Contrôle des paramètres de production : l’automatisation et le contrôle à distance des processus de production sont facilités par la technologie IoT.
Festo propose des produits intelligents spécifiquement conçus pour l’industrie alimentaire, tels que des vannes de distribution décentralisés utilisés dans des lignes d’embouteillage et d’emballage de boissons hautement efficaces, ainsi que des systèmes de cuisson automatisés.
Gestion de la chaîne d’approvisionnement : un élément crucial de l’optimisation de la chaîne d’approvisionnement réside dans l’utilisation de dispositifs IoT. Ils permettent une gestion plus efficace des stocks, une réduction des déchets, et une amélioration de la réactivité de la chaîne d’approvisionnement en offrant un suivi en temps réel des matières premières et des produits finis.3
Parmi les produits de connectivité périphérique pour les solutions IoT, on trouve les routeurs cellulaires industriels de Teltonika, particulièrement utiles dans les applications industrielles avancées, notamment la surveillance et la gestion à distance des équipements. Un autre exemple sont les passerelles d’interface de Moxa, adaptées aux applications industrielles comme l’automatisation des usines et d’autres industries de l’automatisation des processus.
Enfin, les serveurs série de Brainboxes sont conçus pour contrôler les sorties de la machine, par exemple pour calculer le volume des déchets alimentaires. Une vaste gamme d’articles de Brainboxes peut vous assister dans vos applications d’automatisation et de contrôle, notamment dans la transformation et l’emballage des produits alimentaires.
Contrôle de la qualité dans l’industrie alimentaire
Afin de garantir que les produits finis et les processus de production respectent les normes de sécurité et de qualité, les contrôles de qualité dans l’industrie alimentaire impliquent l’examen minutieux des matières premières. Cela implique la réalisation de tests de sécurité en laboratoire, l’évaluation de la consistance et du goût par le biais d’évaluations sensorielles, et la vérification de la conformité aux exigences réglementaires.
Des systèmes de traçabilité sont également indispensables pour suivre les produits et gérer efficacement d’éventuels problèmes. La garantie de la sécurité et de la qualité des aliments, conforme aux normes les plus élevées et en respectant les exigences légales et celles des consommateurs, dépend de toutes ces actions.
Pour en savoir plus sur la sécurité alimentaire dans l’UE, lisez les documents suivants :
- Politique de sécurité alimentaire de l’UE
- Synthèse de la législation de l’UE en matière de sécurité alimentaire
Pour connaître les règles de contrôle de la qualité en vigueur dans les différentes régions, il est recommandé de se référer aux réglementations spécifiques des pays concernés.
Solutions d’automatisation pour l’industrie alimentaire
L’avenir de l’industrie alimentaire repose largement sur l’automatisation. L’utilisation de solutions automatisées dans la production d’aliments et de boissons marque le début d’une nouvelle ère de productivité, d’excellence et d’innovation. Les avantages de l’automatisation vont bien au-delà de l’augmentation de la production et de la réduction des coûts, comme nous l’avons illustré. Il s’agit notamment d’une plus grande uniformité des produits, d’une sécurité et d’une hygiène accrues, d’une flexibilité de la production, et d’une capacité à s’adapter rapidement à l’évolution des préférences des clients.
Les coûts initiaux et la nécessité d’avoir une main-d’œuvre dotée des compétences nécessaires pour utiliser ces technologies sont quelques-uns des obstacles qui se dressent sur la voie de l’automatisation. “Les avantages à long terme de l’adoption de ces avancées technologiques sont toutefois clairs : efficacité opérationnelle, durabilité et maintien de la compétitivité sur un marché qui évolue rapidement.
Distrelec est un distributeur de produits d’automatisation et de composants d’automatisation adaptés à une large gamme d’applications, y compris dans le secteur alimentaire. Si vous n’avez pas encore trouvé celui qui vous convient, découvrez une large sélection de produits en cliquant sur le bouton ci-dessous.
