Prête pour l'industrie 4.0 : une pompe à vide autorégulée contribue aux économies d'énergie

En tant que fournisseur global, EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG propose une large gamme de spécialités de viandes et de saucisses pour ses clients en Europe et aux États-Unis.
Photo: Source: pixerio.com
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En tant qu'entreprise soucieuse de l'environnement, elle s'est toujours efforcée à produire de manière économe en énergie et à préserver les ressources. C'est pourquoi, il y a plusieurs années déjà, elle a centralisé l'alimentation en vide de ses machines d'emballage, tirant ainsi parti, d'un énorme potentiel d'économie d'énergie. Dieter Hein est la première entreprise de transformation de viande allemande à utiliser la nouvelle pompe à vide R 5 RA 0760 A PLUS de Busch dans son système de vide centralisé, permettant à l'entreprise d'économiser encore plus d'énergie. De plus, cette pompe à vide avec contrôle de la pression intégré et API (Automate Programmable Industriel) est prête pour l'industrie 4.0.

L'histoire de la Fleischwarenfabrik Dieter Hein a commencé il y a plus de 80 ans, avec une boucherie fondée par le maître boucher Georg Hein à Görlitz. Son fils Dieter Hein a perpétué la tradition en ouvrant un petit magasin à Osnabrück en 1961. L'étape suivante dans le développement de l'entreprise a été l'inauguration en 1975 de l'actuelle usine de production de viande à Hasbergen, dans la banlieue d'Osnabrück. Une deuxième unité de production a ouvert ses portes à Görlitz en 1996.
 

Experten im Fleischverpacken - EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG

Ill. 1 : EG Fleischwarenfabrik Dieter Hein GmbH & Co. KG. Photo: Busch Dienste GmbH


En tant que fournisseur global, Dieter Hein fabrique des produits de charcuterie pour les grossistes, allant des plats cuisinés prêts à servir – tels que des boulettes de viande, des burgers de kebab et des tranches de bacon croustillantes – aux spécialités de charcuteries fines, telles que des viandes crues, des viandes froides, du jambon, des viandes rôties, de la dinde et bien plus encore (ill. 1).

Les plus de 300 employés de l'usine de transformation d'Hasbergen travaillent en trois équipes (3x8), la troisième équipe étant chargée du nettoyage. Les produits sont emballés à l'aide de neuf thermoformeuses automatiques. Ces unités sont connectées à une alimentation en vide centralisée, entièrement automatisée et fonctionnant à la demande. Une unité de pompage de vide génère le vide primaire permettant le pré-vidage des chambres d'emballage à 45 millibars. Dès que le système de vide atteint un niveau de 45 millibars, les vannes de régulation activent une unité de pompage de vide fin et un second processus d'évacuations commence afin d'obtenir un niveau de vide de 3 à 4 millibars dans l'emballage. Un troisième module génère le vide nécessaire au thermoformage du film de base dans la station de formage de chacune des machines d'emballage.

Afin de réduire encore davantage la consommation d'énergie, Thomas Pelke, responsable de la maintenance, et Bernd Wörner, responsable de la division Energie, ont décidé de tester la nouvelle pompe à vide à palettes lubrifiées R 5 RA 0760 A PLUS (ill. 2) de Busch. Présentée aux spécialistes lors de l'IFFA à Francfort-sur-le-Main, cette pompe à vide est équipée de série d'un moteur à variation de vitesse et d'une unité de commande intégrée. Un capteur de pression mesure en permanence le niveau de vide à l'aspiration de la pompe à vide. Ainsi, la R 5 0760 A PLUS peut répondre rapidement à toute variation de la demande en adaptant la vitesse de pompage aux exigences actuelles. La plage de variation s'étend de 35 à 60 hertz, ce qui correspond à une vitesse de pompage de 440 à 760 mètres cubes par heure. 
 

Ill. 2 : Dans le cadre d'un projet pilote, la nouvelle pompe à vide Busch R 5 RA 0760 A PLUS a été intégrée au système de vide centralisé existant. Photo : Busch Dienste GmbH


La nouvelle pompe à vide a été intégrée dans l'alimentation en vide centralisée fin 2018, remplaçant la pompe à vide à palettes lubrifiées non régulée, d'une vitesse de pompage de 630 mètres cubes par heure. Installée il y a plus de 20 ans, cette pompe était chargée du maintien du vide primaire dans le système. Étant autorégulée, la nouvelle pompe à vide n'a pas été raccordée à l'unité de commande centralisée de l'alimentation en vide. Le système de contrôle a été programmé à l'aide de l'écran intégré, cependant, il s'est limité au réglage du niveau de vide requis à 45 millibars.

Il n'a fallu que quelques semaines de fonctionnement pour que les avantages de cette pompe à vide intelligente ne se fassent remarquer. Dans la précédente centrale de vide, le vide primaire avait tendance à ne plus être maintenu correctement lorsque plusieurs machines d'emballage avaient soudainement besoin d'une vitesse de pompage élevée, alors que la pompe à vide avait déjà été arrêtée, car le niveau de vide requis avait été atteint. Par conséquent, la pompe à vide non régulée devait redémarrer en premier, et il fallait donc plus de temps pour atteindre la vitesse de pompage maximale de 630 mètres cubes par heure. La nouvelle R 5 RA 0760 APLUS maintient une vitesse de 35 hertz. À cette vitesse, la pompe à vide consomme environ 60 à 70 % de la puissance nominale du moteur, soit 18,5 kilowatts, tout en maintenant le niveau de vide sélectionné. Ainsi, si la vitesse de pompage devait soudainement augmenter, par exemple, en cas de mise en marche simultanée de plusieurs machines d'emballage devant fonctionner à la même vitesse, la R 5 PLUS réagit immédiatement, et peut augmenter son rendement jusqu'à 120 % jusqu'à ce que la demande soit satisfaite.

L'écran de 7,5 pouces permet à Bernd Wörner de toujours garder un œil sur les données enregistrées. Bernd Wörner s'est rendu compte que la R 5 PLUS fonctionne, en moyenne, à seulement 60 % de sa capacité. En se limitant à maintenir le niveau de vide sélectionné, elle ne consomme que 60 à 70 % de la puissance électrique nominale du moteur. Sur cette base, le moteur de la pompe à vide consomme actuellement environ 6 à 8 kilowatts. Ce chiffre s'affiche directement à l'écran – une caractéristique particulièrement utile lorsque vous souhaitez réaliser un maximum d'économies d'énergie pendant la durée de fonctionnement, sans avoir d'impact négatif sur la qualité de l'emballage ou le temps de cycle. Les données étant enregistrées en permanence dans l'API intégré, l'entreprise peut également analyser les données enregistrées sur une longue période. Les données peuvent être imprimées à tout moment sous forme de tableaux ou de graphiques. Lors de la mise en service de la pompe, Bernd Wörner a tout de suite remarqué un autre avantage, à savoir que cette pompe est pratiquement silencieuse. Pour être précis, la pompe à vide génère un niveau sonore de seulement 70 dB(A) à sa vitesse maximale.

En tant que responsable de la division Energie chez Dieter Hein, Bernd Wörner est très satisfait des résultats de l'essai. En plus de générer des économies d'énergie supplémentaires, cette pompe à vide permet à l'entreprise de réagir spécifiquement aux besoins en énergie des machines d'emballage, d'enregistrer en permanence les données sur l'API intégré, et de transmettre ces données à l'unité de contrôle de l'API ou à l'API des machines d'emballage. 


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