Réduire les coûts énergétiques et prolonger la durée de vie des pompes à vide dans le secteur de l'emballage alimentaire

Lorsqu'une famille sert un morceau de bœuf haut de gamme à table ou qu'un restaurant propose un steak parfaitement maturé, rares sont ceux qui se demandent comment cette viande reste fraîche, saine et savoureuse jusqu'à ce qu'elle arrive dans leur assiette. Ce qui garantit cette qualité, c’est une technologie qui préserve la fraîcheur dès le départ : l’emballage sous vide.

Ce processus est mis en œuvre chez Kepak McIntosh Donald, juste à côté d’Aberdeen, l’un des plus grands transformateurs de viande rouge d’Écosse. À l’intérieur de l’usine, plusieurs lignes d’emballage sous vide fonctionnent sans relâche pour garantir que la viande fraîche soit emballée, conservée et prête à être distribuée en toute sécurité. Au cœur de cette opération à grande échelle se trouve un élément crucial : un approvisionnement en vide fiable et efficace.

Rendre l'emballage alimentaire plus efficace

Pour optimiser les performances et réduire la consommation d’énergie, Kepak a fait confiance à Busch Solutions de Vide, un partenaire avec lequel ils travaillent depuis environ 15 ans. Ensemble, ils ont mis en œuvre ECOTORQUE, la technologie d’entraînement à variateur de vitesse (VSD) de Busch, qu'ils ont installée sur les pompes à vide R5 à palettes rotatives lubrifiées à l'huile déjà en place sur le site. Les résultats parlent d’eux-mêmes : en adaptant la vitesse de pompage aux exigences de vide réelles du procédé, ECOTORQUE a permis de réduire considérablement la consommation d'énergie. Cela a non seulement permis de réduire les coûts d’exploitation, mais aussi de franchir une étape importante vers la réalisation des objectifs ambitieux de Kepak en matière de durabilité et de réduction des émissions de carbone.

Mais les avantages ne s'arrêtent pas là : grâce au fonctionnement plus efficace des pompes à vide et à une sollicitation réduite des équipements, Kepak peut s'attendre à une diminution des besoins en maintenance et à une durée de vie prolongée de ses pompes à vide, ce qui garantit leur fiabilité à long terme.

Comment fonctionne l'emballage sous vide chez Kepak

Quatre lignes principales d’emballage sous vide sont au cœur du processus d’emballage de Kepak. Chaque ligne s’appuie sur des machines d’emballage sous vide à chambre avancées pour extraire l’air des emballages avant le scellage. À chaque cycle, des portions de viande sont placées dans des sacs barrière et introduites dans la chambre. Le couvercle de la machine se ferme alors pour sceller la chambre, et une pompe à vide R5 à palettes rotatives lubrifiée à l'huile de Busch, associée à un surpresseur de vide, évacue l'air jusqu'à ce que le niveau de vide requis soit atteint. Une fois ce niveau de vide atteint, des barres de scellage ferment les sacs pour créer un joint hermétique. La chambre est ensuite ramenée à la pression atmosphérique et les emballages finis sont retirés pour lui suite du traitement.

En éliminant l’oxygène, le procédé prolonge la durée de conservation, prévient l'altération, l’oxydation et aide à préserver la couleur, la texture et le goût attendus par les clients. Tout temps d’arrêt ou toute performance de vide irrégulière aurait un impact direct sur les objectifs de production et la qualité des produits.

« Nos machines d’emballage fonctionnent généralement de six heures du matin jusqu'à au moins seize heures », explique Malcolm Baillie, Engineering Manager chez Kepak. « La disponibilité et la fiabilité de l’alimentation en vide sont absolument essentielles pour assurer la continuité de la production. »

Le défi

Traditionnellement, les pompes à vide de Kepak fonctionnaient à une vitesse fixe de 50 Hz, en continu, quelle que soit la demande. Même lorsque les chambres d’emballage étaient à l'arrêt et qu’aucun vide n’était nécessaire, les pompes à vide consommaient la même quantité d’énergie. ECOTORQUE a changé cette dynamique en introduisant un contrôle intelligente de la vitesse. En ajustant la vitesse de pompage en temps réel, le système ralentissait ou passait en mode Eco pendant les phases d'inactivité. Cela a non seulement permis de réduire la consommation d'énergie inutile et les émissions de CO₂, mais aussi de limiter l'usure mécanique en évitant un fonctionnement constant à haute vitesse.

Ce qui semblait au départ être un ajustement modeste s'est rapidement révélé être un gain d'efficacité majeur. Pour les pompes fonctionnant en continu pendant de longues périodes de production, l'optimisation des périodes d'inactivité s'est rapidement traduite par des économies de coûts significatives, une plus grande efficacité opérationnelle et des gains concrêts en matière de durabilité.

Identifier l’opportunité

Lors d'une visite à l'usine Kepak, les experts de Busch ont identifié une opportunité de réduire considérablement la consommation d'énergie du système de vide. Plutôt que de présenter un cas théorique, ils ont proposé une démonstration concrète : installer ECOTORQUE sur l'une des machines d'emballage sous vide à chambre afin de mesurer directement l'impact. « Busch ne s'est pas contenté de nous présenter un argumentaire de vente », a souligné Malcolm Baillie. « Ils ont apporté des données et un plan d'essai pour mesurer la consommation d'énergie réelle avant et après, afin que nous puissions constater la différence par nous-mêmes. »
L'essai consistait à installer un enregistreur de puissance pour surveiller la consommation d'énergie de base pendant une semaine. ECOTORQUE a ensuite été installé, permettant à la pompe à vide à palettes rotatives d'ajuster dynamiquement sa vitesse en fonction de la demande réelle en vide. Une deuxième semaine de mesures a permis d'établir une comparaison claire avant/après. « L’équipe technique de Busch est restée sur place pour affiner les réglages du variateur de vitesse (VSD) afin qu’ils se synchronisent parfaitement avec le cycle de la machine », a ajouté Malcolm Baillie. « C’est ce soutien pratique qui a vraiment créé de la valeur pour nous. »

Des résultats prouvés en matière d'efficacité énergétique

Pendant la production active, les économies d’énergie ont atteint environ 26 %. L'impact le plus important a été observé pendant les pauses : grâce au mode Eco, la consommation d'énergie a chuté de 94 %, la pompe ne consommait plus d'énergie lorsqu'aucun vide n'était nécessaire. Avant ECOTORQUE, la consommation électrique moyenne de la pompe à vide pendant la production active était de 16 kW. Après l’installation d’ECOTORQUE, elle est tombée à seulement 11,8 kW. Sur la semaine d'essai, cela s'est traduit par une économie d'environ 903 kWh, soit environ 207 £ *, ce qui correspond à une économie annuelle d'environ 10 350 £ * pour une seule machine. « Les projections fournies par Busch étaient déjà attrayantes », a déclaré Malcolm Baillie. « Mais les résultats réels de l'essai ont été encore meilleurs. »
*Sur la base d’un prix de l’énergie de 23p par kWh et de 50 semaines de production par an.

Fiabilité à long terme

Les avantages ne se limitaient pas aux économies d'énergie. En évitant un fonctionnement continu à pleine vitesse, l'usure mécanique des palettes, des roulements et d'autres composants a été réduite. La baisse de la température de l'huile a ralenti sa dégradation, allongeant ainsi les intervalles de maintenance et réduisant les coûts d'entretien. Ensemble, ces facteurs contribuent à améliorer la fiabilité globale et à augmenter le temps de disponibilité, les pompes à vide sont moins susceptibles de nécessiter une maintenance imprévue. Grâce à ECOTORQUE, Kepak peut assurer le bon fonctionnement et la régularité de ses lignes d'emballage, réduisant ainsi le risque d'interruptions de production tout en diminuant le coût total de possession. ECOTORQUE offre également la possibilité d'augmenter la vitesse de pompage jusqu'à 60 Hz si nécessaire. Cela signifie que si la production augmente, la même pompe peut fournir jusqu’à 20 % de capacité en plus sans investissement supplémentaire dans un nouvel équipement.

Favoriser la durabilité

Kepak poursuit des objectifs ambitieux en matière de durabilité à l'échelle du groupe, notamment la réduction de l'empreinte carbone et l'amélioration de l'efficacité énergétique. Des initiatives telles que l'installation d'ECOTORQUE contribuent directement à la réalisation de ces objectifs. « Nous travaillons en permanence avec nos équipes chargées du développement durable pour réduire le gaspillage et améliorer l'efficacité », explique Malcolm Baillie. « Ce projet permet non seulement d’économiser de l’énergie, mais aussi de réduire notre impact carbone par emballage. »
Suite à l'essai concluant, Kepak a déployé ECOTORQUE sur d'autres pompes adaptées du site et prévoit d'étendre la solution à d'autres sites Kepak, multipliant ainsi les bénéfices à l'échelle du groupe.

Mise en œuvre fluide et accompagnement d'experts

Pour Kepak, la transition s’est faite en douceur. Busch a fourni la pompe à vide avec variateur de vitesse (VSD), géré l'installation et la mise en service, collecté et analysé les données, puis établi un rapport de performance détaillé. Leurs experts techniques sont également restés sur site pour optimiser le système dans des conditions de production réelles. Pour Kepak, ECOTORQUE s'est avéré être bien plus qu'un simple dispositif d'économie d'énergie. Il a généré des économies mesurables, soutenu les objectifs de maintenance et de durabilité, et démontré l'impact d'une optimisation fondée sur les données. En réduisant l’usure mécanique, il a également amélioré la fiabilité. La réduction des temps d'arrêt et la possibilité d'augmenter la capacité des pompes peuvent contribuer directement à une productivité globale plus élevée.