Mesure en ligne au lieu d’un instantané : pourquoi les valeurs de laboratoire seules ne stabilisent pas les procédés

Pourquoi les valeurs de mesure seules ne créent pas la stabilité du procédé

Dans la production de boissons, les analyses de laboratoire et les contrôles du produit fini sont des éléments importants de l’assurance qualité. Ils montrent si un produit répond à certaines exigences et si les paramètres pertinents se situent dans la plage cible.

Cependant, pour une conduite active du procédé, un contrôle a posteriori n’est pas toujours suffisant. De nombreux écarts apparaissent déjà pendant la production, par exemple lors de la filtration, du blending, de la carbonatation, de la désaération, du traitement du moût ou avant le remplissage.

Si un problème ne devient visible qu’au laboratoire ou dans le produit fini, l’étape du procédé dans laquelle l’écart est apparu est souvent déjà terminée. La marge d’action est alors limitée.

La technologie de mesure en ligne intervient plus tôt : directement dans le procédé en cours.

Limites typiques des échantillons et contrôles finaux

Les valeurs de laboratoire sont précises et nécessaires, mais elles représentent généralement un moment défini. Entre deux mesures, le procédé peut déjà avoir changé.

Les défis typiques sont les suivants :

• les écarts ne deviennent visibles qu’après coup
• les causes ne peuvent pas toujours être clairement attribuées à une étape du procédé
• les fluctuations pendant le fonctionnement restent invisibles entre deux échantillons
• les paramètres de procédé sont mesurés, mais pas directement intégrés dans la conduite
• assurance qualité et conduite du procédé restent séparées

Cela ne signifie pas que les analyses de laboratoire doivent être remplacées. L’essentiel est de les compléter de manière pertinente par des données de procédé continues.

Contexte technique

La technologie de mesure en ligne enregistre les paramètres pertinents directement dans le flux produit ou procédé. Ainsi, les valeurs de mesure ne sont pas uniquement disponibles en aval, mais pendant la production.

Selon l’application, différents paramètres peuvent être pertinents, par exemple :

• oxygène
• dioxyde de carbone
• densité
• Brix
• extrait
• extrait primitif
• teneur en alcool

Dans les procédés brassicoles et de boissons, ces valeurs peuvent être importantes à différents endroits, par exemple lors du blending, de la carbonatation, de la filtration, avant le remplisseur ou dans la préparation du produit.

Les états du procédé peuvent ainsi être non seulement vérifiés, mais aussi observés et évalués pendant le fonctionnement.

Pourquoi la mesure en ligne est plus qu’un point de mesure supplémentaire

Un capteur en ligne seul ne stabilise pas encore un procédé. Ce qui compte, c’est la manière dont la valeur mesurée est utilisée.

Si un paramètre est seulement affiché, il reste une information. S’il est intégré à la conduite du procédé, à l’automatisation ou à la gestion des recettes, il peut contribuer au contrôle actif.

Ceci est particulièrement pertinent dans les procédés où plusieurs facteurs interagissent, par exemple la teneur en CO₂, le débit produit, la pression, la température, la teneur en alcool ou l’extrait primitif.

La technologie de mesure en ligne devient ainsi une partie d’un système global composé de mesure, de compréhension du procédé et d’automatisation.

Exemples de zones de procédé pertinentes

Dans la production de boissons, il existe de nombreux points où la mesure continue peut être utile.

Cela comprend notamment :

• contrôle du CO₂ lors de la carbonatation et du carboblending
• surveillance de l’O₂ dans les étapes sensibles à l’oxygène
• mesure de l’alcool et de l’extrait primitif dans le high gravity blending
• mesure du Brix ou de l’extrait dans les boissons gazeuses, sirops ou moût
• mesure de densité et de concentration dans les procédés de produit et de mélange
• points de mesure avant des transitions critiques comme le stockage ou le remplissage

Les points de mesure utiles dépendent toujours du produit, de la conception de l’installation, de l’objectif du procédé et des possibilités de contrôle disponibles.

Pourquoi les données de procédé appartiennent au système global

Les procédés stables ne résultent pas d’informations isolées. Les valeurs de mesure doivent s’intégrer dans le concept de l’installation.

Cela inclut :

• des points de mesure adaptés dans le procédé
• une conception hygiénique et compatible CIP
• une intégration appropriée dans l’automatisation et l’exploitation
• une conduite du procédé traçable
• une logique de recette et de contrôle coordonnée
• une compréhension de l’interaction entre valeur mesurée et étape du procédé

Ce n’est que lorsque les valeurs de mesure sont utilisées dans le bon contexte que l’acquisition de données devient un contrôle de procédé fiable.

Solutions techniques possibles

Selon l’application, différentes mesures peuvent être pertinentes :

• analyse des points critiques du procédé
• définition de points de mesure en ligne adaptés
• mesure continue de paramètres pertinents comme O₂, CO₂, alcool, densité, Brix ou extrait
• intégration des valeurs de mesure dans l’automatisation et la conduite du procédé
• coordination entre mesure, gestion des recettes et logique d’installation
• combinaison de données en ligne et d’analyses de laboratoire
• vérification des points de mesure existants quant à leur pertinence et leur position dans le procédé
• adaptation des séquences de procédé, limites et logiques de contrôle

La solution appropriée dépend toujours de l’installation existante, du produit, des objectifs qualité et des points de mesure et de contrôle disponibles.

Conclusion : la qualité du procédé ne commence pas au laboratoire

Les analyses de laboratoire restent un élément important de l’assurance qualité. Toutefois, pour des procédés stables et reproductibles, les écarts devraient devenir visibles aussi près que possible de leur origine.

La technologie de mesure en ligne aide à enregistrer en continu les états du procédé et à les intégrer dans la conduite du procédé.

Ainsi, la qualité n’est pas seulement vérifiée après coup, mais activement soutenue pendant le procédé en cours.

Solutions complémentaires

En savoir plus sur la technologie de mesure en ligne et le contrôle de procédé :
👉 https://www.centec.de/fr/sensorik-messtechnik

En savoir plus sur les solutions de procédé pour l’industrie des boissons :
👉 https://www.centec.de/fr/getraenke

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