Équipement de brassage automatique de la bière désigne les différentes machines et systèmes utilisés pour automatiser le processus de production de la bière. Cet équipement permet un brassage efficace à grande échelle avec une intervention humaine minimale. L'automatisation du processus de brassage améliore la cohérence et libère de la main-d'œuvre pour d'autres tâches.
Ce guide fournit une vue d'ensemble des équipements de brassage automatique de la bière, couvrant les principaux types, les caractéristiques, les applications, les spécifications, les fournisseurs et les directives d'installation et d'utilisation. Il contient également des conseils sur le choix de l'équipement et une comparaison des avantages et des inconvénients de l'automatisation du brassage.
Vue d'ensemble de l'équipement de brassage automatique de la bière
L'automatisation du processus de brassage consiste à utiliser des machines et des systèmes de contrôle pour réaliser les principales étapes de la production de bière avec un minimum d'intervention humaine. L'objectif est d'améliorer l'efficacité, d'accroître la cohérence d'un lot à l'autre et de réduire les coûts de main-d'œuvre.
Les principaux équipements utilisés sont les suivants :
- Systèmes de brassage automatisés - Plates-formes intégrées qui contrôlent l'ensemble du processus de brassage, de l'empâtage à la fermentation.
- Machines automatisées individuelles - Unités autonomes telles que bras robotisés, convoyeurs, capteurs et pompes qui automatisent des tâches spécifiques.
- Logiciels et contrôles - Systèmes de gestion des brasseries et automates programmables pour surveiller et réguler les équipements.
L'automatisation de certaines parties du processus, comme la production de moût ou la fermentation, peut améliorer l'efficacité. Les brasseries entièrement automatisées contrôlent l'ensemble de la production, des matières premières à la bière finie.
Applications et avantages
L'équipement automatique pour la bière offre les avantages suivants aux brasseries commerciales :
- Capacité de production accrue - Produisez plus de bière en moins de temps grâce à une automatisation plus rapide.
- Amélioration de la cohérence - Les paramètres automatisés tels que la température et la durée sont précis.
- Réduction des coûts - Réduire les coûts de main-d'œuvre, de déchets et d'énergie grâce à l'optimisation.
- Flexibilité - Adapter rapidement les recettes et les programmes de production.
- Contrôle de la qualité - Les capteurs détectent rapidement les problèmes, ce qui permet une réaction rapide.
- Sécurité des travailleurs - L'automatisation des tâches dangereuses telles que le levage et le déplacement permet d'éviter les blessures.
- Collecte de données - L'enregistrement automatisé de tous les paramètres du processus permet l'analyse.
Les grandes brasseries produisant plus de 100 000 barils par an sont celles qui bénéficient le plus de l'automatisation. Les brasseries artisanales peuvent également automatiser des tâches individuelles pour améliorer leur efficacité.
Types d'équipements de brassage automatique de la bière
Il existe de nombreux types de machines à bière autonomes et intégrées :
Systèmes de brassage intégrés et automatisés
Ces systèmes clés en main automatisent l'ensemble du processus de brassage en une seule plateforme :
- Salles de brassage automatisées conçues à cet effet - Solutions de salles de brassage sur mesure conçues pour une automatisation complète. Toutes les cuves et le contrôle du processus sont intégrés.
- Modernisation des systèmes d'automatisation des salles de brassage - Ajoute des capacités d'automatisation aux salles de brassage manuelles existantes.
- Systèmes d'automatisation des microbrasseries - Systèmes compacts et flexibles conçus pour les brasseries artisanales. Brassage entièrement automatisé de petits lots.
Ils contrôlent les équipements tels que les moulins, les convertisseurs de moût, les cuves de clarification, les cuves à moût, les bains à remous, les fermenteurs et les cuves à bière vive à l'aide d'ordinateurs industriels et de capteurs intelligents. La programmation de recettes et de programmes est plus facile.
Équipement autonome d'automatisation de la brasserie
Machines et composants individuels pour automatiser des fonctions spécifiques :
- Convoyeurs - Les convoyeurs automatisés déplacent les ingrédients et les matériaux entre les différentes étapes du processus.
- Silos - Silos de céréales en vrac et de houblon avec déchargement automatisé vers la salle de brassage.
- Fraisage - Moulins à malt à rouleaux et à marteaux automatisés avec analyse des particules.
- Filtration du moût - Ratissage et filtrage automatisés du moût.
- Séparation du moût - Les centrifugeuses automatiques séparent le moût des grains.
- Ébullition du moût - Bouilloires à moût automatisées avec chauffage et ajouts précis.
- Fermentation - Fermenteurs automatisés à température contrôlée avec chemises de refroidissement.
- Lancement de la levure - Propagation et ensemencement automatisés de la levure.
- Stockage - Réservoirs de stockage automatisés à température contrôlée.
- Nettoyage - Les systèmes automatisés de nettoyage en place (CIP) nettoient et désinfectent les équipements.
- Emballage - Convoyeurs et robots pour la palettisation, l'emballage, l'étiquetage et le conditionnement.
Ces composants peuvent être mélangés et assortis selon les besoins. Ils conviennent à la semi-automatisation de certaines étapes du brassage.
Logiciel de gestion de brasserie
Plateformes logicielles pour contrôler les opérations de brassage :
- ERP pour les brasseries - Les logiciels de planification des ressources de l'entreprise relient la fabrication, l'inventaire, les ventes, la comptabilité, etc.
- SCADA - Les logiciels de contrôle de surveillance surveillent et régulent les équipements.
- MES - Les systèmes d'exécution de la fabrication gèrent les processus de production en temps réel.
- PLC - Les automates programmables automatisent les tâches dans les salles de brassage.
Les logiciels sont nécessaires à l'automatisation pour contrôler les équipements, optimiser la production et collecter des données.
Spécifications de l'équipement d'automatisation du brassage de la bière
Les principales spécifications varient en fonction du type d'équipement et de l'échelle de production :
Salles de brassage intégrées et automatisées
| Paramètres | Spécifications |
|---|---|
| Taille des lots | 1 à 20 hectolitres typiques |
| Capacité de production | Jusqu'à 3 millions d'hectolitres par an |
| Volumes des navires | Dimensionné en fonction des recettes et des tailles de lots |
| Matériau | Acier inoxydable couramment utilisé |
| Charge électrique | Besoins élevés en énergie pour le chauffage |
| Utilitaires | Vapeur, eau de refroidissement, CO2, air comprimé |
| Systèmes de contrôle | PC et automates industriels |
| Mise en réseau | Intégration avec l'ERP et le MES de la brasserie |
Machines autonomes d'automatisation du brassage
| Equipement | Principales spécifications |
|---|---|
| Convoyeurs | Longueur, largeur, vitesse, puissance du moteur, matériau de construction |
| Silos | Volume, matériau, contrôle de la poussière, caractéristiques de sécurité |
| Moulins | Rouleaux, moteurs, analyse des particules, débits |
| Filtration du moût | Conception du râteau, surface filtrante, efficacité de la séparation du moût |
| Séparation du moût | Débit de la centrifugeuse et force g |
| Bouilloires à moût | Volume, matériau, puissance de chauffage, mélange |
| Fermenteurs | Volume, surface de refroidissement, plage de température |
| Systèmes CIP | Débits, pressions, cycles de nettoyage |
| Emballage | Vitesse, types de matériaux, formats d'emballage |
Les paramètres exacts dépendent des objectifs de production, de la configuration de l'usine et du budget.
Fournisseurs d'automatismes pour le brassage de la bière
Les principaux fournisseurs mondiaux d'équipements de brassage automatisé de la bière sont les suivants
Fabricants de salles de brassage intégrées :
- Krones (Allemagne) - Leader du marché des systèmes complets.
- GEA (Allemagne) - Solutions complètes pour les salles de brassage et systèmes de contrôle.
- Alfa Laval (Suède) - Systèmes intégrant des modules de différentes marques.
- Craftwerk (États-Unis) - Salles de brassage automatisées et personnalisées pour les brasseries artisanales.
Fournisseurs d'automatismes de brassage autonomes :
- Briggs of Burton (UK) - Cuves de brassage, fermenteurs, filtration.
- GEA Huppmann (Allemagne) - Convoyeurs, moulins, filtration du moût et emballage.
- Pentair (USA) - Filtration, réservoirs, équipement d'automatisation et pièces détachées.
- ABE (Pays-Bas) - Systèmes d'emballage robotisés et logiciels de contrôle.
- Rockwell Automation (USA) - Capteurs, entraînements, contrôleurs.
Logiciel de brasserie :
- Ekos (États-Unis) - Logiciel de gestion de brasserie Brewmaster.
- HopSteiner (Allemagne) - Solutions intégrées d'ERP, de MES et d'automatisation.
- Brewmax (Canada) - Plateformes de gestion de la production de bière.
Les prix varient en fonction du type d'équipement, de la capacité de production et du degré de personnalisation. Les grands systèmes clés en main peuvent coûter plusieurs millions de dollars. Les machines individuelles coûtent de quelques dizaines à quelques centaines de milliers d'euros.
Installation et fonctionnement de l'automatisation du brassage de la bière
Une installation, un fonctionnement et un entretien corrects garantissent l'efficacité maximale et la longévité de l'équipement automatisé de la bière :
Lignes directrices pour l'installation
- Planifiez soigneusement l'agencement de la salle de brassage et le déroulement des opérations avant l'installation.
- Veiller à ce que l'espace, le câblage, la ventilation et les services publics soient suffisants pour l'équipement.
- Suivre toutes les instructions de montage, d'étalonnage et de mise en service du fabricant.
- Intégrer les systèmes de contrôle et tester la fonctionnalité de l'automatisation complète.
- Former soigneusement le personnel aux procédures d'exploitation.
Procédures opérationnelles
- Mesurer les ingrédients avec précision à l'aide d'un système de pesage automatisé.
- Surveillez attentivement chaque étape automatisée et vérifiez qu'il n'y a pas d'erreurs.
- Assurer le nettoyage et la désinfection des équipements entre les lots.
- Respecter toutes les procédures de sécurité lorsqu'il s'agit de travailler à proximité de convoyeurs et de machines.
- Retester périodiquement les programmes d'automatisation et les capteurs pour obtenir des performances optimales.
Exigences en matière de maintenance
- Établir un calendrier de maintenance préventive et des listes de contrôle pour chaque machine.
- Inspecter régulièrement l'équipement pour détecter l'usure, les fuites et les pièces détachées.
- Lubrifier et remplacer les pièces telles que les roulements et les joints si nécessaire.
- Valider les capteurs de température, les pH-mètres et autres instruments.
- Mettre à jour les logiciels et les mesures de cybersécurité.
- Documenter toutes les activités de maintenance et les performances des équipements.
Des procédures d'exploitation proactives et une maintenance préventive sont essentielles pour maximiser la production et minimiser les temps d'arrêt des systèmes de brassage automatisés. La formation du personnel est essentielle.
Comment choisir l'équipement d'automatisation du brassage de la bière
Le choix de l'équipement d'automatisation approprié pour votre brasserie implique.. :
- Évaluer les objectifs de production - volume, styles de brassage, plans de croissance.
- Déterminer les étapes du brassage à automatiser en fonction des besoins.
- Évaluer les options proposées par les fournisseurs en termes de performances, de coûts et d'assistance.
- Priorité aux capacités de l'équipement - efficacité, cohérence, flexibilité, etc.
- Tenir compte de la volonté et de la capacité du personnel à mettre en œuvre l'automatisation.
- Examiner l'agencement de l'usine et la disponibilité des services publics pour les nouveaux équipements.
- Comparaison des coûts de mise à niveau et des économies d'exploitation réalisées grâce à l'automatisation.
Les étapes clés sont les suivantes :
- Définir des objectifs d'automatisation alignés sur les objectifs de l'entreprise. Obtenir l'avis des opérateurs.
- Cartographier le processus de brassage actuel et identifier les goulets d'étranglement.
- Étudier les options en matière d'équipement et obtenir des devis de plusieurs fournisseurs.
- Calculer le retour sur investissement de l'automatisation en tenant compte des coûts totaux.
- Établir un calendrier de mise en œuvre avec des étapes si nécessaire.
- Sélectionner l'équipement et l'intégrer dans le processus de brassage.
- Former le personnel au fonctionnement et à l'entretien des nouveaux systèmes d'automatisation.
- Recueillir en permanence des données afin d'affiner les programmes et d'optimiser les performances.
Le choix de l'équipement d'automatisation approprié est un processus qui consiste à comprendre les besoins, à rechercher les options, à calculer les coûts et les avantages, à mettre en œuvre avec soin et à optimiser en permanence.
Avantages et inconvénients de l'automatisation du brassage de la bière
L'automatisation du processus de production de la bière présente des avantages majeurs, mais aussi des inconvénients à prendre en compte :
Avantages de l'automatisation du brassage de la bière
- Augmentation de la cohérence et de la répétabilité entre les lots
- Capacité à augmenter la production de manière efficace
- Réduction des coûts d'exploitation grâce à l'optimisation des processus
- Amélioration de la productivité grâce à un fonctionnement sans personnel 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7
- Sécurité accrue grâce à l'élimination des tâches manuelles dangereuses
- Contrôle de qualité plus strict grâce à l'automatisation et à la collecte de données
- Flexibilité pour tester et ajuster rapidement les recettes à l'échelle
Inconvénients et défis potentiels
- Investissement initial élevé nécessaire
- Programmation complexe et intégration avec les systèmes existants
- Entretien supplémentaire des équipements mécaniques
- Perte de certaines méthodes traditionnelles de brassage manuel
- Augmentation de la consommation d'énergie
- Problèmes techniques potentiels perturbant la production
- Nécessité d'un personnel hautement qualifié pour faire fonctionner les systèmes d'automatisation
- Difficulté à automatiser les nouvelles recettes ou les petits lots
L'évaluation de ces facteurs permet de déterminer le niveau d'automatisation approprié pour les différentes brasseries. L'automatisation partielle peut apporter des avantages sans pour autant être aussi coûteuse et complexe.
FAQ
Q : Quels sont les principaux avantages de l'automatisation du processus de brassage ?
R : Les principaux avantages sont une plus grande cohérence entre les lots, des volumes de production plus élevés et une réduction des coûts de main-d'œuvre grâce à l'optimisation des processus. L'automatisation améliore également la sécurité et le contrôle de la qualité.
Q : Quels types de brasseries utilisent des équipements automatisés ?
R : Les grandes brasseries produisant plus de 100 000 barils par an sont celles qui bénéficient le plus de l'automatisation. Toutefois, les brasseries artisanales ont de plus en plus recours à l'automatisation pour des tâches individuelles afin d'améliorer leur productivité.
Q : Quels sont les principaux types d'équipements d'automatisation de la brasserie ?
R : Les principaux types sont les systèmes automatisés intégrés pour les salles de brassage, les machines d'automatisation autonomes pour des tâches spécifiques et les logiciels de gestion des brasseries tels que les plateformes ERP et MES.
Q : Combien coûte l'automatisation d'une salle de brassage ?
R : Les coûts varient considérablement en fonction des volumes de production et du degré d'automatisation. Les grands systèmes clés en main peuvent coûter plus de 10 millions de tonnes. Les machines automatisées individuelles, telles que les convoyeurs, coûtent entre 150 000 et 500 000 euros chacune.
Q : Quels sont les facteurs à prendre en compte lors du choix d'un équipement d'automatisation ?
R : Les facteurs clés sont les objectifs de production, les domaines où l'automatisation est la plus nécessaire, les coûts par rapport aux économies d'exploitation, les capacités de l'équipement, l'état de préparation du personnel à l'automatisation, ainsi que l'agencement de l'usine et les contraintes liées aux services publics.
Q : L'automatisation d'une brasserie artisanale affecte-t-elle la qualité de la bière ?
R : L'automatisation améliore la cohérence, mais les maîtres-brasseurs peuvent programmer les recettes pour maintenir la qualité et les profils de goût. L'automatisation partielle permet de concilier efficacité et tradition.
Q : Les anciennes salles de brassage peuvent-elles être adaptées à l'automatisation ?
R : Oui, de nombreux fournisseurs proposent des solutions permettant d'ajouter des fonctions automatisées telles que des capteurs, des entraînements, des commandes et des logiciels pour mettre à niveau l'équipement manuel.
Q : Quels sont les principaux défis liés à la mise en œuvre de l'automatisation des brasseries ?
R : Les défis à relever sont les suivants : coûts élevés, complexité technique, gestion du changement et formation du personnel, intégration dans les systèmes existants et maintenance mécanique.
Conclusion
L'automatisation totale ou partielle peut apporter des avantages significatifs aux brasseries qui cherchent à augmenter leur production, à réduire leurs coûts et à améliorer la qualité et l'homogénéité de leurs produits. Grâce à une planification réfléchie et à la sélection d'équipements adaptés à des besoins spécifiques, les brasseurs peuvent gagner en efficacité et en flexibilité tout en conservant l'art et l'artisanat du brassage de la bière. L'analyse et l'optimisation continues des données sont essentielles pour maximiser les retours sur les investissements dans l'automatisation.
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