Il vous est peut-être déjà arrivé, en dégustant un yaourt aux fruits, de penser à la manière dont il est fabriqué. En fait, ce n'est pas très compliqué comme nous avons pu le constater à l'usine Danone de Villecomtal-sur-Arros (32), qui est le site de production spécialisé dans la fabrication des yaourts brassés aux fruits du groupe français. Son expérience remonte à l'année 1956, date de la création de la laiterie de Villecomtal-sur-Arros par Léonce Salat. Dès 1961, cette dernière, désormais associée à la société Gervais qui fusionnera plus tard avec Danone, produit les premiers yaourts traditionnels éponymes, du beurre et des fromages frais. D'autres produits apparaissent au fil du temps, notamment des desserts sous les marques Dany (en 1937), Danette, Danino (en 1970), Danessa (en 1973) et plus récemment Liégeois,Velouté… Sous l'impulsion d'Alain Frémont qui rachète d'autres sites de production à travers l'Hexagone, la laiterie de Villecomtal-sur-Arros poursuit son développement. En 2000, l'usine devient une entité à part entière du groupe français Danone ⁽¹⁾ au sein de Danone Produits Frais France (DPFF). Cette entreprise compte plus de 2500 personnes, cinq sites de production et huit bases logistiques réparties sur le territoire français.

On y produit environ 130 000 t de yaourts par an : du yaourt allégé (Activia Zéro et Taillefine aux fruits) au yaourt crémeux (Bulle de yaourt, Danissimo pour l'exportation, Activia fruits, Recette crémeuse aux fruits).

L'usine Danone de Villecomtal-sur-Arros (32) est le site du groupe français spécialisé dans la fabrication de yaourts brassés aux fruits.

Les marques Danone en produits frais, telles qu'Actimel, Activia, Danette, Jockey, Petit suisse Gervais,Velouté, etc., se positionnent sur trois gammes de produits : yaourts (57%), fromages frais (21%) et desserts lactés (22 %). Le site de Villecomtal-sur-Arros, qui emploie plus de 200 salariés, produit en continu, la semaine et le weekend, environ 130000t de yaourts par an. « Nos produits vont du yaourt allégé (Activia Zéro et Taillefine aux fruits) au yaourt crémeux (Bulle de yaourt, Danissimo pour l'exportation, Activia fruits, Recette crémeuse aux fruits), en passant par Danone et Fruits. Les derniers investissements permettent même d'atteindre une capacité de 180 000 t », indique Sébastien Pérès, responsable Automatisme/ Process sur le site de Villecomtal-sur-Arros de Danone.

Des exigences de process classiques

D'une manière simplifiée, la fabrication de yaourt commence par la collecte du lait auprès des éleveurs de la région puis, une fois arrivé à l'usine, par un prétraitement du lait, à savoir l'écrémage, afin d'obtenir, d'un côté, du lait écrémé à 0% de matière grasse et, de l'autre côté, de la crème. « Le lait à 0 % et la crème sont alors stockés dans huit cuves différentes. Suivent ensuite les étapes de réalisation des différentes recettes de yaourt à partir du lait écrémé,de la crème,de lait concentré et de poudres, qui sont pasteurisés puis ensemencés en cuve avec des ferments lactiques afin d'initier la transformation du lait en yaourt », explique Sébastien Pérès. La production se termine par le mélange du yaourt et des préparations de fruits et le remplissage des pots, suivis d'une mise en barquettes pour l'expédition.

Revenons au stockage du lait à 0% et de la crème dans des cuves d'un volume allant de 25 à 60m ³ .Laconduite du stockage fait intervenir un ensemble d'opérations, dont la mesure des niveaux des cuves lors de la production, les phases de nettoyage en place/stérilisation en place (NEP/SEP). Les cuves, et donc tous les équipements installés dessus, subissent ainsi des pressions en ligne comprises entre 0 à 10 bar, des chocs de température pouvant aller jusqu'à +90°C (solution de nettoyage) puis passer quinze minutes plus tard à + 4°C lorsque le lait recircule. Il est relativement simple de mesurer les pressions en question, avec les niveaux de précision souhaités, du moment que l'on utilise des capteurs affleurant, des raccords de type Clamp, etc.

« Par contre, si aucune mesure de niveau n'est réalisée lors des phases de NEP,les transmetteurs doivent quand même supporter ces chocs thermiques ainsi que les grandes différences de température qui peuvent exister entre le lait et l'air ambiant,les cuves étant situées à l'extérieur. Ces gradients peuvent en plus entraîner la formation de condensation », précise Pierre Faucouneau, responsable Grands comptes chez ifm electronic France. On comprend ainsi aisément que la compensation en température au sein même du capteur de pression est une obligation. En termes de mesure du niveau, une quinzaine de transmetteurs à pression atmosphérique et une trentaine de transmetteurs à pression différentielle (en haut et en pied de cuve) d'un fabricant bien établi dans l'usine et le domaine sont installés.

Cédric Lardière

Un intérêt tout particulier a été porté au montage aisé et à la programmation facile des capteurs de pression pour la mesure de niveau dans des cuves de lait, même lorsque l'opérateur doit se glisser dessous.

« Depuis plusieurs mois,nous avons décidé de changer de fabricant et de remplacer les transmetteurs installés par des modèles du constructeur [allemand] ifm electronic. Ce choix stratégique est la conséquence d'une augmentation du prix des produits du constructeur historique associée à l'apparition de pannes à répétition. Je devais alors faire de plus en plus souvent appel au SAV », constate Sébastien Pérès. Un autre élément déclencheur réside dans les aspects liés à l'utilisation des transmetteurs eux-mêmes. « Une des motivations n'est pas forcément le prix,même si les capteurs PI27xx et PI28xx sont bien placés,car on trouverait des produits asiatiques ou chinois bien moins chers encore. La matrice de programmation devenait en effet de plus en plus complexe : par exemple, je devais entrer dans une liste de menus pour simplement changer un paramètre », poursuit Sébastien Pérès.

Les capteurs de pression PI27xx et PI28xx d'ifm electronic assurent la visualisation du niveau grâce un écran LCD orientable. Un point qui a son importance : certains capteurs sont en effet installés en pied de cuve, dans une zone accessible seulement par une trappe…

En un tour de main… sans tour de rein

Le constat ne s'applique toutefois pas à tous les instruments de mesure de ce constructeur. Si l'usine a également procédé au changement de fabricant en débitmétrie, les utilisateurs du site ne trouvent rien à redire pour ce qui est des mesures physico-chimiques (sondes de pH, de conductivité…). « Attention ! signale Sébastien Pérès, l'ergonomie joue un rôle important.Afin de montrer aux personnes susceptibles de visiter l'usine l'image de marque du groupe, nous portons une attention particulière à la conception de nos lignes de production. Et ces petits capteurs en inox sont ergonomiques et compacts que ceux de l'entrée de gamme du constructeur historique.» Cela concerne surtout les anciens transmetteurs remplacés par les capteurs de pression PI1096 d'ifm electronic et, dans une moindre mesure, ceux qui laissent leur place aux modèles PI27xx et PI28xx à membrane céramique (voir Mesures n° 846).

En plus de l'ergonomie, les aspects liés à la mise en œuvre et à la maintenance sont, pour Sébastien Pérès, tout aussi importants. Un capteur 2 fils facilite grandement ces opérations, même si un modèle 3 fils est obligatoire si la consommation électrique du capteur est plus grande.A contrario, un capteur 3 fils permet d'utiliser un Memory Plug (2) pour enregistrer, par exemple, le niveau d'une cuve pleine, ou de remonter une alarme vers un afficheur en cas de dépassement de seuil. « On peut également toujours remonter toutes les informations vers un automate et ainsi disposer d'un éventail infini d'alarmes possibles. Mais l'utilisation des capteurs PI27xx passe en général devant celle de capteursTOR [Tout-Ou-Rien, NDR], car ils assurent la visualisation du niveau à proximité de la cuve via un écran LCD orientable », poursuit-il. Un point qui a son importance : certains capteurs sont installés en pied de cuve, dans une zone accessible seulement par une trappe…

Pierre Faucouneau, responsable Grands comptes chez ifm electronic France

Sébastien Pérès (à gauche), responsable Automatisme/Process sur le site de Villecomtal-sur-Arros de Danone

“ Avec quatre à cinq références différentes,les risques d'erreur de monter le mauvais capteur sont multipliés. Ceux-ci sont considérablement réduits avec un seul capteur. ”

Privilégier une standardisation des capteurs Si le groupe français préconise des produits d'ifm electronic pour les mesures de niveau sur cuves, c'est que cette décision s'inscrit dans une stratégie de standardisation des équipements. Pour la mesure de pression, le fabricant allemand propose la même référence pour un capteur PI2797 avec un raccord universel, un raccord Clamp ou un raccord SMS, alors que, pour l'ancien fabricant, il y a une référence propre pour un capteur et un raccord donné, ce qui multiplie rapidement le nombre de références… «Avec quatre à cinq références différentes,les risques d'erreur de monter le mauvais capteur sont multipliés, constate Sébastien Pérès. Cela m'arrange donc de n'avoir qu'un seul capteur,d'autant plus que la gestion des appareils en stock s'en trouve, elle aussi, simplifiée.»

Il faut par ailleurs ajouter que les capteurs PI27xx et PI28xx sont livrés avec une bride universelle et non pas un raccord propriétaire, ce qui évite de devoir refaire tous les piquages, et qu'ils ne sont pas sensibles à d'éventuelles infiltrations d'eau pouvant entraîner condensation et oxydation. « La standardisation des produits entre eux intéresse également les intégrateurs,comme SteapStailor,car cela leur simplifie la vie », ajoute Pierre Faucouneau. Et cela a été le même combat en mesure de température où l'on pouvait avoir jusqu'à neuf références différentes chez un fabricant donné pour une seule chez ifm electronic.

“ La standardisation des produits entre eux intéresse également les intégrateurs car cela leur simplifie la vie. ”

Même s'il y a quelques points à améliorer encore (problèmes d'étiquettes et de grip, un défilement des fonctions qui ne permet pas de revenir en arrière si on dépasse celle recherchée), Sébastien Pérès est tout à fait satisfait de l'installation des nouveaux capteurs de pression. « Le bon fonctionnement avec leur fournisseur est également dû au dynamisme de Pierre Faucouneau ; c'est aussi une histoire de relation humaine. Il nous a laissé des capteurs pour les tester in situ et,dans le cas des sondes de température qui avaient commencé à dériver au bout de trois mois, le constructeur a joué la transparence de l'information », explique-t-il. Un petit rien peut parfois faire remporter une vente. « De plus en plus, les capteurs vont basculer sur le bus numérique AS-i, qui permet de monter une ligne entière en deux heures seulement, et ifm electronic a les compétences dans ce domaine.Avec les convertisseurs AS-i/IO-Link, il est possible d'utiliser un même capteur en 4-20 mA ou en IO-Link », conclut Sébastien Pérès. Encore cette notion d'optimisation des stocks…

(1) Le groupe français Danone employait en 2011 101 885 personnes dans le monde pour un chiffre d'affaires total de 19,3 milliards d'euros, dont 11,2 milliards pour le pôle d'activité Danone Produits laitiers frais (DPF).

(2) Le Memory Plug est utilisé partout où des données d'un capteur IO-Link doivent être copiées ou sauvegardées (échange d'un appareil défectueux, copie de réglages identiques à plusieurs capteurs). Le module lit, sauvegarde ou échange automatiquement les données du capteur sur lequel il a été raccordé.