Danone – digitalisering van een nieuwe haverdrankfabriek
Haverdrankproductie: met AS-i en IO-Link naar de toekomst
Danone kiest voor de modernisering van een productievestiging voor digitaliseringsoplossingen van ifm
De onderneming Danone is een van de grootste leveranciers van zuivelproducten ter wereld. De steeds groeiende consumentenvraag naar plantaardige dranken, die Danone ook op de wereldwijde markt aanbiedt, bracht de onderneming ertoe om een van de grootste fabrieken in Frankrijk om te bouwen van de zuivelproductie naar de productie van haverdranken.
Thierry Pasquet is directeur van de Danone-fabriek in Villecomtal-sur-Arros en noemt de redenen voor de reorganisatie van de fabriek: "80 procent van onze klanten zegt dat ze hun voeding van dierlijke naar plantaardige proteïnes willen veranderen. Hiermee willen we met een hogere capaciteit voor de productie van haverdranken natuurlijk rekening houden. Bovendien draagt de beslissing ook bij aan de globale ondernemingsdoelstellingen van Danonej om de CO2-uitstoot en de waterbehoefte met 80 procent te verlagen." Ongeveer 50 miljoen euro investeerde het bedrijf in de fabriek in het zuidwesten van Frankrijk. "Bij de modernisering van de productiefaciliteiten hebben we voor de beste op de markt beschikbare technologieën gekozen om ervoor te zorgen dat deze investering en hiermee ook de fabriek zelf nog tientallen jaren meegaat", aldus Pasquet.
Afbeelding 1: De opvallende gele AS-i-vlakkabel loopt door de hele procesketen. Hiermee wordt ook de informatie van de Sorio-klepbesturingkoppen van Definox naadloos overgedragen.
Afbeelding 2: AS-i ontmoet IO-Link: beide digitale communicatietechnologieën kunnen idealiter met elkaar in een netwerk worden gekoppeld, zodat de voordelen ook kunnen worden gecombineerd. Hier worden onder andere flow, druk en temperatuur via IO-Link aan AS-i doorgegeven.
Met ifm de toekomst digitaliseren
Van opslagtanks via leidingen, ventieleilanden en CIP-installaties: Alles werd van melk naar haver omgeschakeld – en dat binnen twaalf maanden. "In deze tijd moesten alle oude installaties worden gedemonteerd om ze op andere locaties weer op te bouwen", aldus Sébastien Peres die voor de automatisering in de fabriek verantwoordelijk is.
"Tegelijkertijd werden stap voor stap de nieuwe installatieonderdelen voor de haverdrankproductie samen met de automatiseringstechniek opnieuw opgebouwd." Dat de keuze bij de modernisering van de fabriek op ifm als automatiseringspartner viel, is geen toeval. Al ongeveer twintig jaar werkt Danone in Villecomtal-sur-Arros samen met ifm.
"Dus was het bijna logisch dat we ook bij dit project weer samenwerkten." Als het om digitalisering ging, vertrouwde het team van Peres, dat door de Integrator Boccard ondersteund werd, meteen voor twee automatiseringstechnologi”enoplossingen: AS-interface (kort: AS-i) en IO-Link. "In vergelijking met een klassiek bekabelingssysteem profiteren we met AS-i en IO-Link van een eenvoudige bekabeling. We kunnen met AS-i de kabel over grote afstanden leggen en sensoren bewust overal daar koppelen waar we ze nodig hebben", legt Peres uit.
Daarnaast maakt Danone gebruik van AS-i Safety voor het volledige beheer van veiligheidsgerelateerde sensoren, die monitoren of mangaten of andere procestoegangen correct zijn afgesloten.
AS-i – digitale gegevensoverdracht over lange trajecten
Karakteristiek voor AS-i is de gele, tweeaderige vlakkabel die over afstandentot wel 1000 meter en zowel in lijn- alsook in ster-topologie kan worden geplaatst. Door het gebruik van lichtgeleiders zijn afstanden tot 3000 meter te overbruggen. Sensoren en actuatoren kunnen met AS-i-modules eenvoudig, op basis van prikkabeltechniek, op een willekeurige plaats op de vlakkabel aan te sluiten. Optioneel kunnen actuatoren met hogere stroombehoefte via een extra platte vlakkabel van 24 volt, die parallel met de datakabel en eveneens door de modules loopt, van extra energie worden voorzien. De AS-i-technologie profiteert ook van de IO-Link-aansluitmogelijkheid. Speciale voor het veld geschikte IO-Link-masters bundelen de digitale signalen van de IO-Link-sensoren en geven deze aan het AS-i-niveau door.
Afbeelding 1: De geleidbaarheidssensor LDL200 garandeert een correct en efficiënt verloop van het CIP-proces.
Afbeelding 2: Interface tussen OT en IT. In de schakelkast zijn AS-i-voedingen, veilige AS-i-uitgangsmodules en AS-i-ethernet/IP-gateways ingebouwd.
Afbeelding 3: Centrale procesbewaking: dankzij de digitale communicatie via AS-i en IO-Link kan het volledige proces centraal in het oog worden gehouden.
IO-Link – meer transparantie en meer data per meetpunt
"De IO-Link-technologie was nieuw voor ons. Maar we hebben de stap naar de digitale datatransmissie om toekomstbestendig te zijn en de installatie zo efficiënt mogelijk te gebruiken", aldus Peres. "De IO-Link-sensoren bieden ons veel meer diagnosemogelijkheden dan traditionele automatiseringssystemen, waardoor een hoge mate van procestranparantie ontstaat. Bovendien profiteren we ook hier van de eenvoudige bekabeling met gestandaardiseerde M12-stekkers."
Vele IO-Link-sensoren geven naast de eigenlijke meetwaarde extra data en informatie door. Een druksensor kan bijvoorbeeld ook de temperatuur aan het meetpunt registreren. Stromingssensoren geven de actuele flowhoeveelheid, de druk, de temperatuur van het medium en de totale debiet als digitale meetwaarden via IO-Link door. Een andere nuttige eigenschap van IO-Link is de optie om de parameters van een sensor op de IO-Link-master op te slaan waarop de sensor is aangesloten. "Dit maakt het voor ons erg eenvoudig om de sensor bij een defect te vervangen. Dankzij de automatische overdracht van de opgeslagen ingestelde parameters op de nieuwe sensor kan vervanging van een sensor, indien vereist, ook door niet-gespecialiseerde collega's worden uitgevoerd." Een ontlasting voor de specialisten dus, die zich dankzij de eenvoudige vervangingsprocedure meer op hun kerntaken kunnen toeleggen.
Wat de primaire keuze van de benodigde sensoren betreft, hebben de verantwoordelijken van Danone eveneens externe expertise aan boord gehaald: "Samen met onze Integrator Boccard en ifm als automatiseringsspecialist hebben we standaarden voor alle vereiste sensoren voor de registratie van druk, temperatuur, flow en geleidbaarheid", aldus Peres. Interface tussen OT en IT. In de schakelkast zijn AS-i-stroomvoorziening, veilige AS-i-uitgangsmodules en AS-i-ethernet/IP-gateways ingebouwd. "Dankzij de nauwe samenwerking met ifm en het uitgebreide assortiment met producten konden we ervoor zorgen dat we altijd de exact passende sensorvariant inzetten."
Dankzij de jarenlange samenwerking tussen Definox en ifm is bovendien de naadloze integratie van de Sorio-ventielkoppen van Definox via AS-i en IO-Link gegarandeerd, die ook in de gemoderniseerde installatie eveneens worden ingezet.
Digitalisering en omschakeling op haverproducten met succes afgesloten
Ondertussen is de productie van de dranken op basis van haver gestart. Alle informatie kan op een centrale plaats in realtime worden bewaakt. "Dankzij de digitalisering zijn we op de hoogte van alle processen en parameters. Zo kunnen we snel reageren op afwijkingen", legt Peres uit. "Dit helpt ons efficiënt, veilig en dus met de vereiste hoge kwaliteit te produceren. In zijn geheel zijn we zeer tevreden met de implementatie van het digitaliseringsproject. De goede samenwerking voldeed aan al onze verwachtingen en eisen voor een project van deze omvang."
Conclusie
Als jarenlange automatiseringspartner van de fabriek in Villecomtal-sur-Arros kon ifm Danone met zijn expertise op het gebied van levensmiddelenproductie ook ondersteunen met de modernisering en omschakeling van de zuivelproductie naar de productie van haverdranken. De in de slogan "ifm - close to you" benadrukte nabijheid tot de klant weerspiegelt zich ook in dit project.
