Tirez le meilleur parti de votre système NEP

Des gains multiples à réaliser: coût, sécurité alimentaire et environnement

Dans l'industrie alimentaire, le nettoyage des équipements de production est crucial. Une installation NEP automatisée garantit un nettoyage efficace pour répondre aux exigences de qualité et de sécurité alimentaire. En outre, ce nettoyage est efficace, ce qui permet d'économiser du temps, des coûts et de l'énergie. Ceux qui intègrent les mesures nécessaires et ajustent de manière optimale leur processus de NEP à leur processus de production peuvent même réaliser des gains supplémentaires, ce qui leur confère un avantage concurrentiel.

Qu'est-ce que le NEP?

Dans le NEP - nettoyage en place - le nettoyage interne de l'installation de traitement est effectué automatiquement et sans qu'il soit nécessaire de la démonter à cette fin, en faisant circuler des agents de nettoyage dans l'équipement et les tuyaux. À l'inverse du nettoyage sur place (COP), le nettoyage intermédiaire des différents composants est effectué manuellement.

Comparez cela à la vaisselle à la main ou au lave-vaisselle; dans ce dernier cas, il suffit d'appuyer sur un bouton pour suivre un programme de lavage préétabli.

Des formes variées

Le NEP est largement utilisé dans l'industrie alimentaire. C'est la norme, en particulier dans les moyennes et grandes entreprises et dans les installations de type 'ditto', bien qu'il ne soit pas possible de l'appliquer à toutes les applications. Le chocolat en est l'exemple classique, car ces résidus de produits se solidifient au contact de l'eau (froide).

Dans d'autres cas, un système NEP séparé peut être intégré à la machine de traitement elle-même. Des skids NEP mobiles sont également loués, par exemple à des fins de test. Il existe donc un large éventail de possibilités, impliquant une automatisation plus ou moins poussée.

Pourquoi opter pour le NEP?

Coût

Le NEP nécessite naturellement un investissement initial pour l'ensemble de l'équipement et de la programmation (voir ci-dessous). Cependant, du fait de l'absence de démontage, ce nettoyage est plus rapide qu'en COP. Ce temps de nettoyage plus court et l'automatisation permettent non seulement de réduire les coûts de main-d'œuvre, mais aussi d'économiser de l'énergie. La consommation d'eau et de détergents est moindre, ce qui réduit les coûts de traitement de l'eau. En outre, les temps d'arrêt entre les lots ou lors d'un changement de produit sont également réduits. Le temps de production et la rentabilité de l'entreprise s'en trouvent donc accrus.

Sécurité alimentaire

L'automatisation implique également que le nettoyage est toujours effectué de la même manière et sans erreur, une fois qu'il est en place. Ce faisant, tous les facteurs du cercle des pécheurs sont vérifiés: l'action mécanique est suffisante, le dosage des produits chimiques est correct, l'eau et les produits de nettoyage sont à la bonne température et le processus de nettoyage dure suffisamment longtemps pour que l'installation soit complètement propre.

Sans intervention humaine, on a la garantie de résultats de nettoyage uniformes

Cela signifie que la qualité et la sécurité alimentaire des aliments produits sont garanties, ce qui améliore à nouveau la rentabilité et la compétitivité de l'entreprise. De plus, cela permet de valider le nettoyage et de l'inclure dans les programmes de qualité. Ainsi, en cas d'audit, l'entreprise peut démontrer que le nettoyage a été effectué correctement. Souvent, les entreprises du secteur alimentaire sont tenues d'effectuer un nettoyage NEP pour obtenir une certaine certification.

Environnement

L'efficacité énergétique n'est pas seulement un avantage économique, mais aussi un avantage environnemental. En consommant moins d'électricité, d'eau et de produits chimiques, l'empreinte de l'usine alimentaire est réduite. Le choix de composants à haut rendement énergétique ou la réutilisation de l'eau, des détergents et de la chaleur permettent d'améliorer encore cet aspect. Un système de raclage supplémentaire pour la récupération des résidus alimentaires, avant le nettoyage NEP, offre également des avantages écologiques. Ainsi, il y a moins de pertes de produits et moins à nettoyer. En d'autres termes, la consommation d'eau, de produits de nettoyage et d'énergie est encore plus faible.

Quelles sont les conditions requises?

La construction d'une installation NEP dépend naturellement beaucoup du processus de production considéré et des contaminations attendues. Néanmoins, nous pouvons distinguer un certain nombre de composants fixes dans le cycle de nettoyage, chacun ayant ses fonctions spécifiques.

Réservoirs et périphériques

Tout d'abord, il y a un réservoir de prérinçage contenant de l'eau pour rincer les résidus de produits dans l'équipement de production. En outre, en fonction des produits alimentaires spécifiques, il y a un réservoir de lessive et/ou d'acide, à partir duquel les agents de nettoyage respectifs circulent et peuvent être mélangés selon une concentration, une température et une durée déterminées. Entre les deux, une phase de rinçage intermédiaire est incorporée, suivie d'une étape de rinçage. Après une éventuelle désinfection, l'eau recueillie après le rinçage est souvent récupérée pour le prérinçage du même objet ou d'un autre objet à nettoyer.

Il peut s'agir, par exemple, d'un réservoir de traitement ou d'une installation de remplissage, mais aussi d'un échangeur de chaleur, d'un système de filtrage ou d'une tuyauterie. Depuis et vers ces objets, il y a une ligne d'alimentation et une ligne de retour vers l'ensemble NEP dans chaque cas. Des pompes, des vannes, des capteurs, des systèmes de chauffage et de pulvérisation complètent l'installation. Il va de soi que tous ces éléments doivent être correctement dimensionnés et conçus en fonction du type de matériau et de l'hygiène.

Contrôle

Outre le matériel, il faut bien sûr aussi un logiciel, sous la forme d'un système de contrôle. Après chaque cycle de production, une procédure NEP distincte et prédéfinie peut être sélectionnée, en cas de changement de lot ou de produit.

Les vannes et les capteurs effectuent des mesures en continu pour s'assurer que le processus de nettoyage se déroule correctement ou pour l'ajuster de manière dynamique. Ainsi, le débit, la température et la pression des fluides en circulation sont contrôlés en plusieurs points.

Ces instruments de mesure peuvent également empêcher une pompe de fonctionner à sec ou signaler que le niveau d'un réservoir atteint une certaine limite supérieure ou inférieure. Ils évitent ainsi les temps d'arrêt et assurent la continuité de l'activité.

Les données de mesure sont transmises à un automate programmable (PLC), qui est chargé d'activer ou d'ajuster le processus NEP. La complexité de la programmation dépend naturellement du volume de production et du nombre de changements de produits.

Les capteurs effectuent des mesures en continu pour garantir le bon déroulement du processus de nettoyage

L'analyse des données permet de mieux comprendre les éventuelles situations problématiques et d'y remédier. Grâce à l'IA, cette analyse peut même être automatisée. En outre, ces données de mesure peuvent être sauvegardées pour servir de preuve lors du contrôle de la qualité (voir plus haut).

Mesures en ligne pendant le NEP
Dans un article précédent, nous avons déjà abordé les différents capteurs et leurs fonctions dans le processus NEP.

Comment réaliser une intégration réussie?

Pour tirer le meilleur parti de l'installation de NEP, il faut une bonne coopération entre les différents fournisseurs ou intégrateurs, le concepteur et l'utilisateur final. Et cela commence dès l'élaboration des diagrammes P&ID, dans le cas d'une nouvelle installation. De cette manière, chaque partie peut recommander les meilleurs itinéraires, composants et agents de nettoyage en fonction de sa propre spécialité, et les points d'intérêt ou les exigences spécifiques du client peuvent être pris en compte.

Précision du réglage

Les gains potentiels ne s'arrêtent pas à la connexion de la structure construite. En alignant parfaitement le processus de production et le processus de NEP, il est possible de réaliser encore plus d'économies.

Pour ce faire, on part généralement de paramètres de base largement répandus. Après un certain nombre d'essais, il est possible d'affiner les actions de l'automate, en repoussant la limite entre l'efficacité et la sécurité alimentaire.

Il est vrai que cela se fait avec une certaine marge de sécurité. Après tout, le coût d'un rappel est plusieurs fois supérieur aux économies d'énergie potentielles. Néanmoins, à long terme, il est certainement rentable d'étudier les économies potentielles.

Il s'agit de trouver la limite entre l'efficacité et la sécurité alimentaire

Pour ce faire, les capteurs fournissent des données de mesure en temps réel. En mesurant la conductivité, par exemple, on peut déterminer si la concentration chimique est suffisamment élevée pendant le nettoyage et si elle est suffisamment faible après le rinçage. Une fois que c'est le cas, on peut passer à l'étape suivante. Il faut donc que la séparation des phases soit aussi nette que possible, afin de permettre un dosage correct. Cela permet de minimiser le temps, les coûts énergétiques et la quantité de produits de nettoyage, tout en garantissant la qualité et la sécurité des aliments produits.

Cela permet également de déterminer si l'eau de rinçage et les détergents sont encore réutilisables ou s'ils doivent être éliminés en vue d'une décharge ou d'un traitement. De cette manière, il n'y a pas d'erreur trop précoce ou trop tardive.

Modernisation

Des améliorations peuvent être nécessaires dans les usines existantes pour accroître le degré d'automatisation ou pour répondre aux normes en vigueur. Par exemple, dans de nombreux cas, les anciennes boules de pulvérisation statiques s'avèrent inadéquates et les boules de pulvérisation rotatives sont désormais recommandées pour un nettoyage efficace. Il en va de même pour le système de contrôle, pour lequel de nouvelles fonctionnalités sont constamment développées. En cas d'extension, le système de tuyauterie complet et tous les équipements périphériques doivent bien entendu être correctement configurés.

Entretien

Lorsque la programmation complète est correcte, l'installation NEP fonctionne dans des conditions optimales. Pour qu'il en soit ainsi, des inspections et un entretien périodiques de tous les composants concernés sont nécessaires. Par exemple, il est important de vérifier et d'étalonner régulièrement les capteurs. Les joints et les garnitures s'usent sous l'influence de la température et des produits chimiques et doivent donc être remplacés à temps.

En collaboration avec Agidens, AWH - Neumo Ehrenberg Group, Endress+Hauser, Fluidz engineering, ifm et Sick