Tony’s Chocolonely – Fondus de chocolat. La technologie SIMATIC HMI intégrée à une machine de production de chocolat compacte et ultra-flexible
09-05-2019
Un processus et une philosophie en vitrine
Une petite porte décorée d’un ornement bleu marque l’entrée de l’un des plus doux secrets d’Amsterdam : le Tony’s Chocolonely Super Store. Mais il n’y a pas que les amateurs de chocolat qui peuvent se régaler en allant y faire un tour. Derrière une immense vitre fabriquée sur mesure, on peut admirer une merveille de la digitalisation à l’œuvre : une machine de production de chocolat entièrement automatique qui prend directement les commandes des clients via des tablettes installées dans le magasin : la Tony’s Unlimiteds. Unlimited, car le client peut sélectionner trois ingrédients de son choix parmi les vingt proposés. Cette solution de production intégrée extrêmement compacte et flexible, conçue par le spécialiste belge du chocolat HACOS, est basée sur la technologie SIMATIC la plus récente.
Un chocolat 100 % sans esclavage, fabriqué sur commande sous vos yeux
Naturellement, Tony’s Chocolonely Super Store contient des étagères et des rayonnages entiers de chocolat, mais l’établissement est bien plus qu’un simple magasin : il propose également des livres et des magazines traitant du commerce mondial du chocolat et de la raison pour laquelle Tony’s Chocolonely a décidé de singulariser son chocolat. Tony’s s’est fixé pour objectif de garantir un chocolat 100 % sans esclavage. Pas uniquement le sien, mais tout le chocolat, dans le monde entier.
Les visiteurs sont donc invités à partager le chocolat mais aussi cette histoire. Dans cette optique, la société a commandé au constructeur HACOS une machine de production de chocolat ultramoderne qui fabrique des tablettes véritablement uniques en conditionnement deux-en-un : une pour vous-même et une à partager tout en racontant l’histoire des inégalités qui existent dans l’industrie chocolatière. Condition particulière : la machine devait tenir dans l’espace disponible, derrière une grande vitre, pour se fondre dans le magasin. La machine produit les tablettes à la demande, en recevant les commandes des clients qui enregistrent leur propre recette sur des tablettes installées dans le magasin. Quarante minutes plus tard, ils peuvent récupérer leur chocolat personnalisé. Les membres de l’équipe HACOS se sont appuyés à la fois sur leur vaste expertise en matière de machines de production de chocolat et sur la technologie d’automatisation la plus récente pour adapter une machine industrielle à un environnement de production artisanal.
Ultra-compact, Ultra-flexible, Ultra-transparent
La ligne de moulage, équipée d’un tunnel de refroidissement et de cuves de stockage du chocolat, devait tenir dans l’espace disponible au fond du magasin en sous-sol. Il fallait donc un modèle ultra-compact et des composants d’automatisation adaptés pour la visualisation et le contrôle-commande. La ligne de moulage peut produire des tablettes individuelles confectionnées sur commande, avec l’un des trois types de chocolat disponibles, disposé en deux couches et trois ingrédients supplémentaires choisis parmi les dix-huit proposés. Le système d’automatisation doit suivre chaque commande et veiller à ce que l’opérateur sache précisément où se trouve chaque tablette. Le processus ne devait pas seulement être visible depuis le magasin, il devait aussi être totalement intégré dans un système de commande, de suivi et d’encaissement fabriqué sur mesure. Cela signifiait que la solution d’automatisation devait fournir des interfaces ouvertes pour une intégration transparente au transfert des données en temps réel.
HACOS nv: L’usine de machines à produire le chocolat
Pour ce projet ambitieux – qui consistait, en résumé, à concevoir une machine de production de chocolat artisanale offrant toutes les fonctionnalités d’une machine industrielle entièrement automatique – Tony’s a choisi comme fournisseur le spécialiste belge des machines de production de chocolat HACOS. Comptant parmi les cinq plus grands constructeurs de machines de production de chocolat au monde, HACOS a relevé le défi et installé une ligne de moulage complète dans un espace d’à peine 20 m².
Pour Raf Tuytelaars, directeur des ventes et du marketing chez HACOS, la demande de Tony’s représentait à la fois un défi et une opportunité : « Nous servons une clientèle de toutes tailles, des petites pâtisseries aux chocolatiers internationaux. Nous avons donc une solution pour presque tous les défis concernant la transformation du chocolat. Mais la solution destinée à Tony’s était particulière, dans la mesure où nous devions concevoir un processus entièrement automatisé doté d’un degré élevé d’intégration des données, avec un encombrement plus typique d’une machine artisanale ou de milieu de gamme – ce que nous vendons rarement avec une solution d’automatisation aussi sophistiquée. » En outre, la machine de Tony’s produit du chocolat par lots d’une unité. Chaque tablette est fabriquée sur commande. Le processus et la solution d’automatisation devaient donc être extrêmement flexibles et s’intégrer à un système avancé de commande et de suivi en temps réel. « Avec ce projet, nous avons créé une vitrine, non seulement pour Tony’s, mais aussi pour nous, en démontrant ce qu’il est possible de faire avec une solution d’automatisation moderne à l’ère de la digitalisation », souligne Raf Tuytelaars.
Suivre chaque commande à la trace tout au long du processus
La solution d’automatisation proposée par HACOS pour cette machine unique est entièrement basée sur les produits Siemens : un Basic Controller SIMATIC S7-1200 reçoit les données de recette fournies par le système de commande et de suivi du magasin, écrit les données de recette et l’état sur les étiquettes RFID apposées sur les moules, actualise les données, surveille et contrôle le processus de refroidissement, et avise le système du magasin lorsque le lot – les deux demi-tablettes de chocolat – est prêt à être emballé.
« Ce processus nous impose deux conditions essentielles : nous devons tout d’abord avoir une parfaite maîtrise de la température tout au long du processus, et nous devons surveiller toutes les étapes. Grâce à la solution d’automatisation ultramoderne de notre ligne de moulage, nous sommes capables d’offrir une qualité optimale pour chaque tablette », explique Jaap Leuijerink, d’Ijssel Technologies, qui a été engagé par Tony’s en tant que directeur du projet. « Nous devons ensuite veiller à ce que l’opérateur sache en permanence où se trouve chaque tablette dans le processus et à quel moment elle est prête à être emballée. L’interaction avec le processus doit être extrêmement intuitive et précise, dans la mesure où le personnel du magasin n’a pas de formation industrielle. » Cette interaction se déroule via un élégant pupitre SIMATIC HMI Comfort PRO de 12 pouces. Les opérateurs peuvent tourner l’appareil pour l’adapter à leur angle de vue, et la représentation précise et détaillée de la machine garantit qu’ils disposent de toutes les informations nécessaires. En prime, ce pupitre offre un degré de protection IP65 sur tous les côtés et peut être monté sans boîtier supplémentaire, ce qui permet de réduire l’encombrement, un atout essentiel pour cette machine installée sur mesure dans le fond du magasin. « L’intégration de toutes ces fonctionnalités et l’ajustement de la machine à l’espace disponible ont représenté un véritable défi et nous avons rencontré quelques problèmes au début, mais au bout du compte, nous avons réussi à mettre en œuvre une solution performante », conclut Jaap Leuijerink.
Des produits d’automatisation de qualité dotés d’une ingénierie efficace
Malgré les propriétés très inhabituelles de la machine, la création du projet d’automatisation fut en fait fort simple, remarque Kristof Van Genechten, ingénieur en automatisme chez HACOS : « Nous tirons parti du fait que nous employons essentiellement Siemens pour les technologies d’automatisation et d’entraînement. Nous utilisons des dispositifs HMI et des contrôleurs SIMATIC, ainsi que des entraînements SINAMICS sur nos machines en tant que solution privilégiée, et nous avons établi certaines normes pour les projets que nous pouvons réutiliser et adapter. » La machine conçue pour Tony’s utilise un contrôleur SIMATIC S7-1200 et un pupitre SIMATIC Comfort PRO de 12 pouces comme principale interface homme-machine, auxquels s’ajoutent plusieurs pupitres SIMATIC HMI Comfort locaux sur les tempéreuses et les déposeuses. Les lignes plus imposantes sont généralement équipées de contrôleurs SIMATIC S7-1500 et de pupitres Comfort de 19 pouces, tandis que pour les petites machines, un pupitre SIMATIC Comfort de 7 pouces est la solution de prédilection. Grâce à son portefeuille complet, HACOS peut proposer des composants de qualité industrielle sur toutes ses machines, quelle que soit leur taille. « Nous fournissons une solution de pointe, robuste et adaptée à une exploitation vingt-quatre heures sur vingt-quatre, qui offre une qualité et une facilité d’entretien optimales. Et nos clients le remarquent », constate Raf Tuytelaars.
Kristof Van Genechten relève quant à lui un autre avantage lié à la solution intégrée de Siemens : l’ingénierie efficace de l’ensemble des systèmes et des fonctions, y compris le diagnostic et l’entretien à distance des machines. « Nous concevons intégralement la solution d’automatisation dans l’environnement TIA Portal, qui est très simple à utiliser et procure de nombreuses fonctionnalités pour une ingénierie efficace. Prenez, par exemple, le traitement des alarmes : tous les messages d’alarme sont implémentés en tant que blocs fonctionnels standard que l’on peut intégrer au projet par simple glisser-déposer. Aucun codage manuel n’est nécessaire. Cela permet d’économiser plusieurs heures de travaux d’ingénierie par machine. »
Avec le pupitre SIMATIC HMI Comfort PRO, HACOS fournit à ses clients une solution d’interface homme-machine compacte, efficace et facile à utiliser. Et de surcroît, poursuit Kristof Van Genechten, « les appareils de la gamme PRO sont livrés prêts à poser sur la machine. Ils sont donc aussi plus rentables qu’une solution HMI en armoire. »
Contact: Olivier Van Bokhoven – olivier.vanbokhoven@siemens.com
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