Afin de centraliser les informations provenant des différentes machines de sa ligne d’habillage et d’emballage, Veuve Clicquot à Reims a mis en place une supervision Monitor Pro. Elle facilite la complète gestion de la ligne sous tous ses aspects allant de la production à la traçabilité en passant par la maintenance et l’aide au dépannage.
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Applications
“La mise en place d’une supervision sur la ligne d’habillage n° 1 concourt à la mise en œuvre de la traçabilité chez Veuve Clicquot. D’autre part, c’est pour nous un outil d’optimisation du fonctionnement de la ligne, car toutes les informations provenant des machines sont collectées et sont donc à notre disposition. Elles nous permettent de mieux planifier toutes nos actions de maintenance”, déclare Guy Jendryka, responsable électricité et automa- tisme chez Veuve Clicquot à Reims.
8 000 bouteilles à l’heure…
sans modération
Le champagne : une préparation longue et minutieuse
Avant d’entrer sur cette ligne d’habillage n° 1, plusieurs étapes ont été nécessaires pour que les grappes de raisin cueillies lors des vendanges, puis pressées, se transfor- ment en champagne. La toute première étape consiste à assembler des vins tranquilles d’appellation champagne, de crus et de millésimes différents, qui seront mis en bouteilles. Lors de cette mise en bouteille, du sucre et
des levures sélectionnées sont ajoutés au vin en vue d’obtenir la deuxième fermentation ou prise de mousse.
Les bouteilles sont fermées à l’aide d’une capsule métal- lique coiffant un opercule, appelé “bidule”, puis sont stockées dans une cave à la température de 10/12 °C pour une durée de deux à trois années. Lors du vieillisse- ment un dépôt se forme. C’est pourquoi on procède ensuite au remuage. Cette opération, auparavant entière- ment manuelle, est réalisée à l’aide de remueurs méca- niques qui reproduisent fidèlement les gestes de l’homme pour donner à cette opération la garantie d’un labeur minutieux. A l’issue d’une manipulation d’une semaine où les bouteilles sont tournées, le goulot incliné vers le bas, le dépôt glisse dans le col et se loge dans l’opercule.
Maintenues verticalement le goulot tourné vers le bas, les bouteilles sont alors acheminées dans des navettes automatiques jusqu’à l’entrée de l’atelier de dégorgement.
Les bouteilles sont reprises dans la même position à l’aide d’un portique à deux axes qui les plonge dans une solution de saumure à la température de – 30 °C. Le dépôt accumulé dans l’opercule est ainsi emprisonné dans un petit volume de vin qui est congelé. Les bouteilles sont retournées puis déposées sur un convoyeur qui les mène jusqu’à la machine de dégorgement. C’est un carrousel qui entraîne chaque bouteille et la décapsule. Grâce à la pression résidante de 6 à 7 bars dans la bouteille, le glaçon chargé du dépôt est expulsé. Les bouteilles passent ensuite dans une doseuse qui réalise trois opérations : soutirage d’un peu de vin, ajout de liqueur pour l’obtention des variétés demi-sec, sec ou brut et mise à niveau du vin manquant. Les machines suivantes assurent la mise en place du bouchon et du muselet. Un contrôle, basé sur la vision, vérifie le niveau de vin, l’enfoncement du bouchon et le miroir, c’est-à-dire la surface de liège à l’intérieur de la bouteille. Les bouteilles sont transférées par un convoyeur dans un agitateur dont le rôle est d’homogénéiser le vin avec la liqueur. Après lavage, un robot les met en caisses. Ces dernières sont conduites en caves où elles séjourneront pendant au moins trois mois.
Après avoir été dépalettisées les bouteilles sont transférées sur la ligne d’habillage et d’emballage.
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Trois lignes d’habillage et d’emballage
A l’issue de cette période, les bouteilles prennent la direction de l’atelier de finition où, au cours d’une dernière étape elles seront habillées puis emballées.
Trois lignes sont chargées de ces opérations ; la ligne n° 1 est destinée aux bouteilles de format standard, la deuxième est réservée aux formats allant de la demi-bouteille au magnum et la troisième assure le conditionnement en étui individuel. La ligne n° 1, sur laquelle vient d’être installée la supervision, fait seule l’objet d’une description.
L’intégration a été réalisé par la société Gebo à Strasbourg, sur la base du cahier des charges rédigé par Veuve Clicquot. Les bouteilles, provenant des caves, sont tout d’abord dépalettisées à l’aide d’un robot qui les dépose sur la ligne. Elles passent ensuite dans un groupe de lava- ge séchage afin d’enlever les poussières amoncelées en surface au cours de la période de stockage en cave.
L’habillage de la bouteille est réalisé par deux machines : une capsuleuse plisseuse qui fait épouser à la coiffe la forme du bouchon et du goulot et une étiqueteuse qui colle de trois à quatre éléments par bouteille : la collerette, l’éti- quette, la contre étiquette et un macaron (une pastille magnétique antivol peut aussi être placée derrière l’éti- quette pour satisfaire aux exigences de certains marchés à l’export). Un repère sur la coiffe, appelé spot, permet de déterminer la position adéquate de ces éléments. Ce posi- tionnement est contrôlé par un système de vision. Les bouteilles habillées sont désormais prêtes à être emballées.
Elles sont successivement mises à plat par trois dans des barquettes en carton qui elles-mêmes sont empilées par deux ou par quatre dans des caisses réalisant ainsi des conditionnement de six ou de douze bouteilles. Deux formeuses réalisant les barquettes, un dispositif de
chargement à deux axes appelé “embarqueteuse” et une encartonneuse sont chargés des opérations précédentes. En bout de ligne les caisses sont mises en palettes autour desquelles un film plastique est enroulé à l’aide d’une machine appelée banderolleuse. Les palettes sont transférées automati- q u e m e n t à l ’ a i d e d e convoyeurs à rouleaux sur le quai de chargement pour être expédiées.
Trois postes de supervision Monitor Pro gèrent la ligne
“La ligne n° 1 repose sur un automatisme articulé autour d’un automate Premium, appelé concentrateur communi- quant, d’une part avec un PC muni du logiciel de supervi- sion Monitor Pro via une liaison Ethway, et d’autre part avec les 22 automates affectés chacun au pilotage d’une machine via des liaisons Fipway ou Fipio”, explique Guy Jendryka. Deux autres postes de supervision, utilisant la fonction Web client de Monitor, sont reliés entre eux et avec le premier poste par un réseau Ethernet TCP/IP. L’un est localisé à l’entrée de la ligne au niveau du robot de dépalettisation, l’autre est situé dans le bureau du responsable d’atelier. Le premier poste est quant à lui à disposition des opérateurs et est placé à proximité de l’étiqueteuse, véritable centre stratégique de la ligne.
Les 22 automates (modèles TSX 17, TSX 47, TSX 67, Micro et Premium) sont répartis en deux groupes ; 18 sont affectés aux machines chargées de l’habillage et de la mise en caisses, et 4 à la palettisation. Chaque automate possède son propre programme et fonctionne de façon autonome. La cadence de la ligne, 8 000 bouteilles/heure, est liée à la vitesse d’exécu-
tion de l’étiqueteuse. Les machines sont reliées entre elles par des convoyeurs.
Ceux-ci, divisés en segments, s o n t c o n t r ô l é s p a r d e s détecteurs photoélectriques délivrant des seuils d’accu- mulation entre les machines.
Les moteurs des convoyeurs sont commandés par des variateurs de vitesse Altivar pour réguler les flux afin, d ’ u n e p a r t d ’ é v i t e r l e s à-coups pour protéger la mécanique, et d’autre part de limiter la pression entre les bouteilles pour garantir la qualité de l’habillage.
Un automate Premium collecte toutes les informations de la ligne
L’automate concentrateur reçoit et collecte les informa- tions transmises par les 22 automates ; elles fournissent, pour chaque machine, les états de fonctionnement (mode de marche, manuel/automatique, hors production,
La capsuleuse plisseuse fait épouser à la coiffe la forme du bouchon et du goulot.
Les bouteilles sont mises à plat par trois dans des barquettes en carton.
L’encartonneuse empile deux ou quatre barquettes dans des caisses pour réaliser des conditionnements de six ou douze bouteilles.
Les caisses sont mises en palettes autour desquelles une banderolleuse enroule un film plastique.
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19 défaut…), des données variables (cadence, compteur de
production, nombre de défauts…) et des éléments propres à la gestion de production (suivi des ordres de fabrication
“OF”, bilan des temps d’arrêt machines…). Toutes ces informations sont visualisées sur les trois postes de supervision. Les différentes vues d’écran fournissent le synoptique de la ligne, l’architecture de l’automatisme ainsi que des tableaux délivrant des informations de conduite, de gestion, des temps d'arrêt de machines…
Les défauts sont comptabilisés dans un fichier qui permet de déterminer la ou les machines qui provoquent des arrêts anormaux et donc d’intervenir pour reprendre un réglage ou mener une action corrective afin d’optimiser le fonctionnement de la ligne.
La gestion de la production de la ligne n° 1 s’appuie sur un grand nombre d’informations mises à disposition par la supervision : compteurs de production, suivi des OF…
L’opérateur a la possibilité de prendre la main sur la supervision afin d’agir sur l’évolution d’un OF, par exemple lors de la détection d’une mauvaise référence d’étiquette.
La supervision est reliée à un outil de gestion de production (SAP). Les trois postes de supervision communiquent sur le réseau Ethernet de l’usine avec un poste dédié aux expéditions, ce dernier dialoguant via une liaison Fipway avec les quatre automates chargés de la palettisation des caisses.
“Une seule qualité, la toute première”
Fondée en 1772, la Maison Veuve Clicquot Ponsardin a acquis un savoir-faire exemplaire sous l’impulsion d’une femme d’exception : Nicole-Barbe Ponsardin, Madame Veuve Clicquot. C’est au décès de son mari François Clicquot, en 1805, que Madame Clicquot, jeune veuve de 27 ans, prend la direction de l’affaire familiale. Elle fait croître la Maison en parvenant à faire expédier ses vins et son champagne jusqu’en Russie. Soucieuse de perfection, elle invente en 1816 la première table de remuage pour rendre son champagne parfaitement limpide. Elle s’éteint en 1866 à l’âge de 89 ans. A partir de 1900, la Maison met en œuvre de nouvelles techniques et améliore encore la qualité de ses vins grâce aux découvertes œnologiques de l’époque. En 1963 elle devient une société anonyme cotée en bourse. 1972 voit le lancement du premier millésime “la Grande Dame”. Veuve Clicquot entre en 1986 dans le Groupe Louis Vuitton (LVMH, Louis Vuitton Moët Hennessy).
Aujourd’hui Veuve Clicquot réalise plus de 85 % de ses expéditions hors de France. Son champagne occupe la deuxiè- me place dans le monde et est perçu par les consommateurs comme le plus exclusif et le plus prestigieux. Depuis plus de deux siècles, la Maison Veuve Clicquot Ponsardin reste fidèle à la devise de sa fondatrice : “une seule qualité, la toute première”.
“Sur les lignes de production la tendance actuelle est de simplifier au maximum la mécanique ; a contrario les f o n c t i o n s é l e c t r o n i q u e s ( v a r i a t e u r s d e v i t e s s e , moteurs pas à pas…), l’auto- matisme et l’informatique industrielle se complexifient et l’intégration de la robo- tique est de plus en plus importante”, commente Guy Jendryka. “Dans ce contexte t r è s “ i n f o r m a t i s é ” , i l e s t absolument nécessaire de collecter et de centraliser toutes les informations pro- venant de ces différentes sources afin de faciliter la
gestion de la ligne tant du point de vue de la production, de la maintenance, de l’aide au dépannage que de la traçabilité. Sur tous ces points, la supervision, développée en partenariat avec le centre technique d’automatismes Schneider Electric de Metz depuis l’établissement du cahier des charges jusqu’à sa mise en œuvre, répond parfaitement à nos besoins”. cMR
La supervision fournit des vues de la ligne : architecture de l’automatisme, tableau de production...
Les moteurs des convoyeurs sont commandés par des variateurs Altivar 58 pour réguler les flux.
L’automate Premium, appelé concentrateur, collecte les informations des 22 automates de la ligne.
