“BESOIN D'UNE TECHNOLOGIE DE CAPTEURS AVANCEE?"

Le projet SensInFood étudie les problèmes d'intégration

Dans le contexte de l'Industrie 4.0 et à la suite du projet 'Sensors for Food', Flanders' FOOD a voulu étudier quels sont les problèmes liés à l'intégration de capteurs de haute technologie et comment accélérer leur implémentation. Pour cela, ils se sont adressés à Sirris, ce qui a débouché sur le lancement du projet 'SensInFood'. “Aujourd'hui, nous avons une vue concrète des seuils pour toutes les parties impliquées, mais nous avons aussi constaté qu'il y a des questions plus urgentes", déclare Buvana Lefevre, expert een R&D au sein du groupe mécatronique de Sirris.

Qu'entend-on par 'capteurs de haute technologie'?

Buvana Lefevre: “Un exemple typique est la caméra hyperspectrale. Contrairement à la caméra numérique RGB, qui fonctionne dans la partie visible du spectre électromagnétique, celle-ci fonctionne aussi dans les zones UV et IR de ce spectre. Dans une 'gamme' plus large, donc, mais en même temps dans une largeur de bande plus étroite. Ces caméras avancées peuvent distinguer des couleurs plus détaillées - une indication de qualité pour de nombreux produits alimentaires - mais aussi fournir des détails supplémentaires sur d'autres paramètres, tels que la teneur en matière sèche, en matière grasse ou en eau. Et tout cela en haute résolution. Elles fournissent donc beaucoup plus d'informations pour un contrôle de qualité approfondi dans les lignes de processus, ce qui entraîne toutefois quelques défis ou problèmes."

Quels sont-ils?

“L'éclairage est toujours un point d'attention dans les techniques optiques. Je parle surtout ici de la lumière parasite ou des profils lumineux. Il faut aussi des systèmes robustes, puissants, fiables et sensibles, capables de résister à la poussière et au nettoyage. Ces systèmes doivent également travailler rapidement et avec précision, afin que des mesures puissent être prises rapidement pour faire avancer le processus ou les étapes qui le précèdent. Cela les rend par définition complexes, mais parallèlement, les machines dans lesquelles ces capteurs sont intégrés doivent être faciles à utiliser. En effet, on ne peut pas s'attendre à ce qu'un opérateur soit familier avec la technologie derrière cette machine. D'un point de vue technique, il y a donc des défis en ce qui concerne l'intégration mécanique et l'intégration ICT. Enfin, ces systèmes ont un prix beaucoup plus élevé que les variantes RGB. Cela aussi, c'est un problème car c'est précisément pour cette raison spécifique qu'ils n'ont pas encore vraiment percé dans l'industrie alimentaire."

Sur quoi se concentrez le projet?

“Sur la multitude de problèmes (de nature aussi bien technologique qu'économique) qui compliquent ou retardent l'implémentation des capteurs de haute technologie. De manière générale, nous voulons aider notre industrie alimentaire à être plus compétitive par rapport aux autres pays. Concrètement, nous voulons combler le fossé d'intégration des capteurs de haute technologie, mais pas à n'importe quel prix. D'abord, nous nous interrogeons sur le besoin réel de telles technologies."

Qu'entendez-vous par là?

“Les utilisateurs finaux de notre groupe d'utilisateurs ont souvent déclaré: 'J'ai déjà de nombreux capteurs en service, mais je ne les exploite peut-être pas pleinement'. La première étape consiste à voir si nous pouvons exploiter davantage les données fournies par ces 'vieux' capteurs. Ces données doivent déboucher sur des actions directes, qui optimisent le processus dans son ensemble. D'autres préfèrent voir s'ils peuvent combiner des technologies simples et familières grâce à l'ingénierie afin d'éviter les coûts de cette technologie de pointe coûteuse. Ils mesurent un paramètre indirectement ou de manière non destructive, en utilisant un autre paramètre en guise d'indicateur. C'est ce qu'on appelle la méthode de 'soft sensing'. Ils sont également sceptiques quant à la valeur ajoutée de cette technologie plus coûteuse et se demandent s'ils seront en mesure de récupérer l'investissement dans cette technologie assez rapidement. Il s'agit bien sûr de questions très compréhensibles de la part de l'industrie alimentaire et les constructeurs de machines se les posent aussi. En effet, ils peuvent consacrer beaucoup de temps au développement de leurs produits, mais en fin de compte, il faut que ces produits soient achetés. En réalité, tout tourne autour des coûts."

Comment ces coûts peuvent-ils baisser?

“D'abord, le prix de revient diminuera s'il y a plus d'utilisateurs: le mécanisme de l'offre et de la demande entrera alors en jeu. Le prix diminuera aussi si la technologie peut être construite de manière plus compacte. Pensez à l'évolution de prix entre les premiers ordinateurs et les tablettes ou smartphones d'aujourd'hui. Le VTT Technical Research Centre of Finland teste actuellement des capteurs basés sur la technologie MEMS, des 'micro-electromechanical systems'. Mais au-delà des coûts, il s'agit aussi du retour sur investissement. Le temps joue également un rôle pour savoir si l'investissement dans des capteurs de haute technologie est justifié."

Quand ces systèmes en valent-ils vraiment la peine?

“Quand il s'agit de produits de haute qualité avec des exigences de qualité extrêmement élevées, comme les fruits à coque. Pour ces produits, on utilise déjà efficacement des caméras hyperspectrales pour le contrôle qualité, dans les machines de tri au début de la chaîne de production. Sur base de cette technologie optique, les produits sont divisés en classes de qualité et les corps étrangers sont retirés du flux de produits. Un autre exemple est la pomme de terre, plus particulièrement pendant les saisons sèches comme l'été dernier. Ici, la teneur en matière sèche est mesurée et utilisée pour ajuster le processus, ce qui donne un produit final de meilleure qualité. Si vous pouvez gagner du temps d'exécution qui serait perdu autrement ou si vous risquez des pertes importantes sans cette technologie, la période de récupération est suffisamment courte."

Où en êtes-vous dans le projet?

“Notre groupe d'utilisateurs se compose actuellement d'une vingtaine de parties représentant l'industrie alimentaire, les constructeurs de machines et les intégrateurs. Nous nous rencontrons régulièrement pour discuter des besoins et des aspirations des uns et des autres en matière d'intégration. Des questions et des idées intéressantes ont déjà émergé, comme le fait que nous devons aborder la question étape par étape et que nous ne devons pas compliquer les choses inutilement. La technologie des capteurs de haute technologie peut être traitée ultérieurement. En tant que quatrième partenaire neutre, Sirris a identifié quatre 'cas d'utilisation' utiles. Il s'agit de cas réels afin que nous puissions valider les lignes directrices et les méthodes, mais ils sont généralisés afin que plusieurs utilisateurs puissent bénéficier de nos recherches. D'autres utilisateurs sont les bienvenus dans le groupe. La recherche n'en sera que plus intéressante!"

Pour en savoir plus sur ce projet ou faire partie du groupe d'utilisateurs, contactez le gestionnaire du projet, Bart Van Damme: bart.vandamme@flandersfood.com ou la coordinatrice du projet, Tania Drissen: tania.drissen@sirris.be.