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Dans une série d'articles en collaboration avec le cours Gestion d'énergie de Howest, nous vous donnons un aperçu de ce que vous pouvez faire pour apporter votre contribution. Dans l'article ci-dessous, nous faisons un zoom sur le centre de recherche VEG-i-TEC, un projet lancé à l'UGent qui aide les entreprises à optimiser leurs processus.

 

Economiser de l’énergie au laboratoire VEG-i-TEC

L’UGent et Howest aident à optimiser les processus

Avec un chiffre d’affaires de 51,8 milliards d’euros, 92.743 emplois directs et 173.104 emplois indirects, le secteur alimentaire est le secteur industriel le plus important de notre pays. Etant donné que de nombreux processus y sont de gros consommateurs d’énergie, des mesures au sein de ce secteur peuvent avoir un sérieux impact sur la consommation d’énergie totale. Le centre de recherche VEG-i-TEC aide les entreprises à optimiser leurs processus. L’orgueil du centre? Un laboratoire avec une ligne de transformation de légumes et de pommes de terre, où les entreprises peuvent tester leurs installations.

Transfert de connaissance du laboratoire au lieu de travail

Motion Control: Notre industrie alimentaire ne s’affaire-t-elle pas encore elle-même à l’optimisation des processus?

Jurgen Van Ryckeghem (professeur Howest): “De nombreuses entreprises du secteur alimentaire sont conscientes que leurs processus sont très énergivores mais ignorent complètement comment optimiser leur consommation. Elles connaissent bel et bien les tendances et techniques actuelles, comme le dashboarding, la gestion des données, le travail dans le cloud, les capteurs et l’Industrie 4.0 mais elles n’ont pas une compréhension suffisante pour en profiter pleinement. Dans le cadre de la formation Howest Gestion de l’Energie, nous étudions notamment ces problématiques mais ici, l’attention ne se focalise généralement que sur une seule facette du processus. Avec le projet VEG-i-TEC, nous allons plus loin. Il s’agit d’un laboratoire modulaire, au sein duquel nous pouvons aussi analyser l’influence d’une nouvelle technique sur une ligne de processus complète.”

Motion Control: Comment VEG-i-TEC a-t-il vu le jour?

Imca Sampers, professeur à l’université de Gand: “VEG‑i-TEC a débuté sous l’aile d’Interreg en avril 2018 avec en guise de partenaires, outre l’université de Gand, Howest et les organisations françaises Inra et Adrianor. Via les divers champs de recherches et sujets traités, nous tentons d’inciter des partenaires adéquats à nous rejoindre à bord.”

Conception hygienique, developpement de produit, gestion de l’eau

VEG‑i-TEC englobe entre-temps des champs de recherches comme le développement de produit, la gestion de l’eau et la conception hygiénique. En ce qui concerne ce dernier champ de recherches, Sampers fait un constat important. “Les évolutions dans la construction de machines ces dernières années sont diverses: l’Industrie 4.0, la connectivité étendue, l’attention croissante pour l’efficacité et la croissance exponentielle du nombre de capteurs, pour n’en citer que quelques-unes. Mais toutes les évolutions n’ont pas une influence positive sur la sécurité alimentaire. Ces dernières années, énormément d’attention a été accordée à la sécurité des travailleurs, avec une augmentation significative du nombre de composants de sécurité comme les boutons d’arrêt d’urgence, les rideaux de sécurité, les grillages ... En soi, cette tendance est naturellement une bonne chose. Mais la médaille présente un revers pour la sécurité alimentaire: le nombre de coins et cavités cachés a fortement augmenté à la suite de l’augmentation du nombre de composants. Le nettoyage devient par conséquent dans bon nombre de cas une tâche compliquée. La conciliation des deux fait également partie de nos recherches.”

Ligne de production alimentaire complete

Motion Control: Que pouvons-nous nous imaginer concrètement lors d’une visite de votre laboratoire?

“Nous avons construit à Courtrai une ligne de transformation de légumes et de pommes de terre, avec laquelle nous examinons le processus de production entier, du produit récolté au conditionnement, en passant par toutes les étapes intermédiaires. Nous y implémenterons notamment des techniques innovantes, évaluerons l’utilisation de capteurs et examinerons la consommation d’énergie et d’eau. Un produit fini délicieux et sûr constitue bien entendu ici la priorité. L’objectif sous-jacent de VEG-i-TEC consiste à faciliter le passage entre la recherche et la pratique. Nous avons, en effet, constaté qu’il y avait tout de même un large fossé entre la recherche théorique et l’application dans la pratique. Pour cela, vous devez disposer de l’infrastructure nécessaire. Jusqu’ici, nous dépendions pour cela d’infrastructure étrangère, ce qui est quand même dommage pour un pays où le secteur alimentaire joue un rôle aussi important. Grâce à VEG-i-TEC, nous pouvons le faire nous-mêmes."

Aussi pour les entreprises plus petites

Dans ce cadre, Sampers accorde également une attention particulière aux PME, qui représentent tout de même une part considérable de ce secteur: “Surtout pour les entreprises plus petites, il n’est pas évident d’implémenter l’innovation issue de la recherche chez elles. Le budget constitue certes un aspect mais le manque de main-d’œuvre empêche également parfois la connaissance d’être drainée correctement vers ces plus petites PME. Beaucoup doivent compter sur la connaissance de vendeurs et d’entreprises externes pour composer leurs installations et cela n’aboutit hélas pas toujours au résultat souhaité. Nous voyons dans la pratique de nombreuses entreprises alimentaires avec des machines mal choisies ou des installations qui ne sont pas dimensionnées de manière optimale.“
Van Ryckeghem enchaîne: “Si des PME implémentent une nouvelle technique, celle-ci doit dans bon nombre de cas d’abord avoir fait ses preuves sur le marché. Ce n’est que lorsque cela est bien le cas que l’entreprise procède à l’achat. Grâce à VEG-i-TEC, les entreprises pourront d’abord tester cette nouvelle technologie dans notre hall et la voir à l’œuvre par elles-mêmes. Cela abaisse le seuil d’investissement. De nombreuses PME plus petites réfléchissent aussi moins au volet économie d’énergie. Elles examinent principalement leur gestion d’entreprise depuis la relation client-fournisseur. La qualité du produit est bien sûr ici centrale mais elles perdent de vue qu’elles peuvent réaliser d’énormes économies sur le plan de leur consommation d’énergie. Cela ne vaut par ailleurs pas seulement pour les PME; même dans les grandes entreprises, nous remarquons que beaucoup négligent des choses à ce niveau.”

 

Cas d’économies concrets

Lavage de fruits
Sampers: “Notre recherche porte ses fruits. Il y a ainsi par exemple le cas d’un fruiticulteur. Avant, le lavage des pommes et des poires s’effectuait en continu ‘avec le robinet ouvert’. Nous avons imaginé pour cette entreprise un système avec récupération de l’eau et traitement de l’eau, de manière à ce que l’eau de processus puisse être réutilisée dans une certaine mesure pour le processus de lavage. Durant la période de test, le remplacement de l’eau a pu être reporté jusqu’à un mois. Auparavant, cette entreprise avait, même en dehors de la haute saison, une consommation d’eau de 10.000 litres par semaine. Calculez un peu l’économie."

Blanchiment de frites
“Dans un autre exemple, nous analysons un processus pour blanchir des frites. Pour cela, de l’eau de blanchiment à 65 °C est utilisée. Là aussi, nous planchons sur une optimisation du processus, afin de pouvoir récupérer et traiter l’eau très rapidement de manière à ce qu’on puisse la réutiliser. Nous parlons ici d’une installation traitant 30.000 kg de frites par heure et par ligne. L’économie d’eau comme d’énergie est donc énorme."

Également dans d'autres secteurs
Sampers: “Imomec – un spin-off d’Imec – a récemment développé un capteur capable de détecter dans la santé publique certains éléments négatifs dans le sang et l’urine. Nous nous sommes rendus chez eux pour examiner si nous pouvions utiliser la même technologie pour détecter la présence de pesticides dans l’eau de lavage."

 

La connaissance combinee paie

L’UGent comme Howest soutiennent VEG-i-TEC. Van Ryckeghem explique: ”Au centre de recherche VEG-i-TEC, il y a énormément de connaissances sur les processus d’eau, tandis que la formation Gestion de l’Energie de Howest excelle, elle, dans des choses comme la captation, le traitement et la gestion de données, la gestion de l’énergie, la connaissance des capteurs et la visualisation de tous les flux d’énergie. Cette combinaison a un potentiel considérable. Imaginez qu’on puisse calculer exactement de chaque batch de production quelle est la consommation d’eau et d’énergie. Cela permettra de comparer la consommation rigoureusement avec d’autres concepts, d’entreprendre des actions éventuelles et ainsi d’économiser.”

Motion Control: Avez-vous un certain objectif final en tête avec VEG-i-TEC?

Henk Bostyn: “Dans un scénario idéal, nous devrions pouvoir intégrer n’importe quel type de capteur de n’importe quel fabricant en un système, avec une visualisation globale. Sur ce dashboard, tous les flux d’énergie pourraient alors être consultés et analysés, permettant aussi de régler certains KPI.”

liberté d’esprit, condition sine qua non

”Cela demande une certaine liberté d’esprit des fabricants: ils doivent dans cette approche fournir au moins une interface avec laquelle les paramètres des appareils et des capteurs peuvent être demandés. Sinon, ils s’excluent du marché.”
“Afin d’éviter tout malentendu, le but n’est pas que nous développions nous-mêmes une plate-forme. Nous montrons uniquement les possibilités avec les logiciels et hardware actuels. Il s’agira d’une ligne avec un volume industriel réel, avec tous les processus inhérents. La ligne fraîche englobe le lavage, le rinçage, la découpe, le séchage et le conditionnement. Dans chaque bloc, les chercheurs de Howest analysent tous les flux d’énergie, tandis que VEG‑i‑TEC surveille les processus d’eau.”
“Chaque entreprise peut passer pour des ateliers sur divers sujets. Je pense spontanément à l’utilisation du cloud. Les entreprises ont encore une forte appréhension injustifiée quant au stockage de données dans le cloud alors que dans bon nombre de cas, cela est au contraire plus sûr. Vous ne devez plus vous connecter au réseau d’entreprise pour pouvoir accéder à vos données et ne devez donc pas ouvrir de pare-feu. Un environnement cloud bien protégé est souvent plus robuste qu’un réseau d’entreprise local.”

 

Collaboration bienvenue!

Chez VEG-i-TEC, ils sont ouverts à des parties et perspectives supplémentaires afin d’élargir la recherche. L’équipe de VEG-i-TEC travaille de manière indépendante. Chaque constructeur de machines est libre de fournir des machines, des composants ou des installations – éventuellement temporairement, mais doit être disposé à faire preuve de la liberté d’esprit nécessaire.

On vous sert déjà quelques sujets ‘ouverts’:

Réutilisation des déchets

Aujourd’hui, environ 30% des matières premières sont perdues pendant le traitement. Il reste encore un potentiel gigantesque pour la réutilisation des déchets. Ce potentiel peut être exploité en rassemblant des experts et des entreprises. L’interaction entre les entreprises et VEG-i-TEC permet également de suivre les choses de près.

Rendre le processus CIP plus économe en énergie

Le processus CIP (Cleaning In Place) ou bien Nettoyage en Place (NEP) extrêmement énergivore peut également être amélioré. Abstraction faite de la consommation d’eau énorme, obligatoirement avec de l’eau de ville, il exige une température atteignant au moins 60 °C.

Prenez contact via  vegitec@ugent.be ou +32 (0)56/29.26.00.