process news Idées fraîches Le magazine de l industrie des procédés Titre thème produits alimentaires et exhausteurs de goût 14 ème Edition, 1/2009

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1 process news Le magazine de l industrie des procédés 14 ème Edition, 1/2009 Titre thème produits alimentaires et exhausteurs de goût Idées fraîches

2 Sommaire process news Savola Group CSL Behring W. Geyer Page 10 Une nouvelle sucrerie au bord de la Mer Rouge bénéficie d une automatisation continue avec Nahmat et Simatic PCS 7 Page 18 Le Siemens Solution Partner MPA Regele a réalisé pour CSL Behring une solution d automatisation avec Simatic PCS 7 et Simatic Batch Page 22 La technique de Siemens assure une manipulation simple et une transparence élevée des séquences sur les camions incendie de Tony Brändle AG p Titre Produits alimentaires et exhausteurs de goût 4 Innovation par le partenariat SABMiller, Colombie 8 Frais plus longtemps GEA TDS, Allemagne 10 Exploiter des marchés Savola, Egypte p Technologie Technique de conduite de procédé 14 La sécurité pour la technique de conduite de procédé IT Security p Industrie Bioéthanol 16 De la betterave au carburant fuel 21 GmbH Nordzucker AG, Allemagne Industrie pharmaceutique 18 Doubler tient mieux CSL Behring, Allemagne 20 Des solutions pour la planète bleue Efficacité énergétique et gestion de l eau Véhicules spéciaux 22 Pas seulement quand ça brûle Tony Brändle, Suisse Gestion de l eau 24 Solution complète avec avantages de coûts Syndicat de la gestion des eaux Werder, Allemagne 13 Shortlist 26 En bref 27 Dialogue 2 process news

3 Editorial Chère lectrice, cher lecteur, Olaf Plante Siemens AG Corporate Account Manager chez SABMiller Pour nos clients de l industrie alimentaire et exhausteurs de goût, le thème de la durabilité est un facteur essentiel de compétitivité. Les investissements doivent contribuer à économiser l énergie et à l utilisation efficace des ressources et des matières premières. Parallèlement, le cycle d innovation s accélère de plus en plus sur le marché des produits alimentaires et des boissons de nouvelles tendances en matière de goût, un emballage et une présentation ciblés vers des groupes spécifiques de consommateurs deviennent de plus en plus importants. De plus, les entreprises devraient être en mesure d enregistrer des informations pour chaque charge et en avoir le suivi avec les produits par exemple, pour pouvoir rappeler en temps utile une charge douteuse, avant qu elle ne soit commercialisée. D autre part, le consommateur demande des produits qui ont toujours le même goût avec une qualité constante. Siemens a développé pour toutes ces exigences, des solutions spéciales sur la base de normes industrielles établies, des composants éprouvés et des interfaces ouvertes. Nous voulons vous en montrer quelques exemples dans cette édition de process news, qui a pour titre thème l industrie alimentaire et des exhausteurs de goût. Un autre thème, qui devient de plus en plus important en raison de l accroissement de la mise en réseau de l automatisation des procédés avec les systèmes IT environnant, est celui de la protection de la technique d automatisation face aux accès non autorisés et aux attaques des systèmes. C est pourquoi, nous avons implémenté un concept de sécurité globale dans nos systèmes de conduite de procédé, qui protège de ces dangers. Vous en apprendrez davantage à ce sujet page 14 de cette édition. Nous espérons vous avoir apporté quelques précieuses idées avec cette édition. process news

4 Titre Produits alimentaires et exhausteurs de goût p SABMiller, Colombie L innovation par le partenariat La collaboration entre Siemens et Ziemann Ludwigsburg GmbH, datant de nombreuses années, a de nouveau fait ses preuves : ils ont construit ensemble, la plus grande brasserie de Colombie. 4 process news

5 process news : One Red Eye/Jason Alden

6 Titre Produits alimentaires et exhausteurs de goût Fondée à Stuttgart en 1852, Ziemann est aujourd hui un des plus importants fabricants mondiaux de blocs de production pour brasseries et la totalité des équipements de brasserie, depuis la réception du malt, jusqu à la citerne de bière, en provenance d un seul fournisseur. Ziemann est mondialement connu pour être un groupe hightech actif à l international et apprécié pour ses nouveaux développements innovants dans l industrie de la brasserie. Avec une ingénierie et une conception européennes modernes, Ziemann produit en de nombreux pays, Allemagne, France, Japon, Chine, Inde, Brésil et Mexique. Recherche et développement, centre de formation, ainsi que le développement de nouvelles recettes, brassins tests pour le développement de produits, toutes ces activités se déroulent dans la propre brasserie pilote de Ziemann. De plus, l entreprise a des filiales de service à Bangkok, Honkong, Hanoï, Moscou, Tokio, Caracas et Miami. Développement commun de Braumat PCS 7 La collaboration de Ziemann et de Siemens a commencé il y a 35 ans. Comme Ziemann ne construit qu un nombre limité de brasseries par an, l entreprise a décidé de ne pas développer sa propre technique de conduite de procédé, mais plutôt de coopérer avec Siemens pour cela. C est pourquoi les deux entreprises collaborent étroitement pour le développement des systèmes. Ainsi fut développé ensemble le système de conduite de procédé Braumat PCS 7 par Ziemann et Siemens, pour lequel Ziemann a testé des brasseries pilotes pour les rendre commercialisables sur le marché. Selon Ziemann, cette collaboration avec Siemens a largement fait ses preuves. Car la combinaison entre un savoir faire approfondi en brassage de Ziemann et les compétences de Siemens en automatisation permet le développement de solutions innovantes et applicables en brasserie, qui sont bien acceptées par le marché. Depuis, les deux entreprises ont réalisé avec succès plus de 60 projets communs. Brasserie des superlatifs en Colombie Le point d orgue des deux dernières années est sans aucun doute, la brasserie Bavaria «Cerveceria del Valle», en Colombie, qui a été construite par Ziemann et automatisée avec Braumat PCS 7, en collaboration avec Siemens. Bavaria appartient au groupe SABMiller et est le plus important fabricant de boissons de Colombie. La nouvelle brasserie répond à tous les critères d une fabrique de bière moderne : qualité supérieure constante, la meilleure efficacité de production et efficacité énergétique, une production minimale de déchets et une structure d exploitation légère. Tous les domaines de la nouvelle brasserie depuis la manutention du malt vers la salle de brassage (bloc chaud) en passant par la cave (bloc froid) puis la filtration, jusqu au transport vers l embouteillage sont automatisés avec le système de conduite de procédé Braumat PCS 7. Chacun des trois domaines de la solution d automatisation salle de brassage et manutention de malt, cave ainsi que le domaine filtration et installations annexes est équipé de deux systèmes d automatisation AS Ces systèmes d automatisation sont mis en réseau via Industrial Ethernet. Trois paires de serveurs redondants saisissent les informations du procédé et les mettent à la disposition du niveau prioritaire de commande. Pour la commande et la surveillance de tous les procédés on utilise au total huit multiclients, qui sont équipés chacun de deux jusqu à quatre écrans. Chacun des trois domaines d automatisation a son propre système d ingénierie. Le réseau terminal est également conçu comme réseau Industrial Ethernet. En plus de la technique d automatisation complète, Siemens a également livré la plus grande partie de l instrumentation du procédé. Ziemann Aperçu de la technique d automatisation : Technique de mesure, armoires électriques et de commande : Braumat PCS 7 V domaines d automatisation avec chacun deux AS paires de serveurs redondants 8 multiclients avec jusqu à 4 écrans de visualisation 3 Stations d ingénierie Braumat PCS débitmètres inductifs Sitrans F Magflo débitmètres massiques Sitrans F Massflo 169 convertisseurs de pression Sitrans P convertisseurs de température Sitrans T 169 commutateurs fin de course micro-ondes Limes 10 analyseurs Sipan armoires électriques et de commande pour l alimentation en énergie et les variateurs de fréquence 6 process news

7 Informations de gestion et assurance qualité Pour la liaison avec les systèmes IT, en vue de la conduite économique de l exploitation de l entreprise, Siemens a aussi implémenté le Manufacturing Execution System Simatic IT. Ainsi, on a réalisé l échange ciblé de données entre installations de production et systèmes ERP. Toutes les données importantes pour la production sont collectées, évaluées et transmises en tant qu indicateurs de Key Performance, manuellement ou automatiquement pour l évaluation de la gestion. Pour l assurance qualité continue et les contrôles on a un intégré un système d information de laboratoire sur la base de Simatic IT Unilab. Ceci permet la commande des prélèvements et des analyses de tout le procédé de brassage. Des appareils d analyse spéciaux, comme par exemple des chromatographes en phase gazeuse sont directement couplés à Simatic IT Unilab. Cette automatisation réduit les taux d erreurs et économise le précieux temps de travail en laboratoire. Tout en provenance d un seul fournisseur En plus de la livraison des composants matériels pour la technique de conduite et l instrumentation du procédé, Siemens a fourni pour ce projet, la programmation complète du système de conduite, ainsi que l installation et la mise en service sur le site. «Par la livraison de l ensemble de la technique de conduite en provenance d un même fournisseur, il s ensuit naturellement certains avantages, aussi bien pour nous, en tant que constructeur d installations, ainsi que pour le client en Colombie. Le personnel Siemens sur place est naturellement très bien familiarisé avec les techniques et les technologies c est pourquoi on a eu besoin de moins de personnel, par exemple pour la mise en service. De plus, notre client profite aussi d une bonne disponibilité locale des pièces détachées et du service», déclare Martin Friz, directeur Sales Automation chez Ziemann. La fabrication de bière a commencé au printemps 2008 dans la nouvelle brasserie avec un volume annuel de 3,5 millions d hectolitres. La modularité de l installation, permet l augmentation de cette production jusqu à 4,5 millions d hectolitres par an. Ainsi, l installation de brassage est parfaitement équipée pour le marché grandissant de la bière dans ce pays. Non seulement le client final, mais aussi Ziemann et Siemens sont légitimement fiers de «Cerveceria del Valle», la première brasserie d Amérique du Sud automatisée avec Braumat PCS 7. Un projet suivant est déjà en préparation : l année prochaine la plus grande brasserie du monde entrera en exploitation au Mexique également construite par Ziemann et automatisée avec Braumat PCS 7. p info contact La plus grande brasserie du monde à Piedras Negras au Mexique Le plus important groupe de brasseries du Mexique, le Grupo Modelo, a commandé à Ziemann et à Siemens l équipement de la plus grande brasserie du monde. L entreprise fut fondée en 1925 à Mexico City et a brassé en 2007, 12,9 millions d hectolitres de bière, dont 31,8 pour cent ont été exportés. 30 millions d hectolitres de bière seront produits annuellement sur ce nouveau site de Piedras Negras, à la fin de toutes les phases de construction. Un pipeline appartenant à l entreprise, d une longueur de 60 kilomètres livre l eau fraîche nécessaire à la production. Jamais dans les ateliers de Ziemann on a construit une plus grande cuve de brassage. Avec un diamètre de 15,2 mètres la cuve à filtration bat tous les records. Après la première des trois phases de construction, qui doit être réalisée en moins de deux ans, on brassera en un premier temps, dix millions d hectolitres de bière par an. Grâce à la modularité de l ensemble du projet, l extension planifiée par étapes de l installation, permettra une production de 30 millions de litres par an, sans interruption de la production. Le projet comprend une salle de brassage avec récupération d énergie et évaporation par le vide, réception de malt, cave à levure, technique du froid, trois lignes de filtration pour hectolitres de bière à l heure, installations Clean-In- Place, 70 cuves de fermentation et de stockage, ainsi que l automatisation de l ensemble de l installation avec Braumat PCS 7. : One Red Eye/Jason Alden process news

8 Titre Produits alimentaires et exhausteurs de goût p GEA TDS, Allemagne Frais plus longtemps GEA TDS utilise des techniques modernes de contrôle commande de Siemens dans son installation pilote innovante, avec laquelle la durée de conservation de produits laitiers peut être prolongée. Les entreprises de l industrie laitière travaillent intensivement à l amélioration des procédés et des installations pour le traitement du lait brut et l augmentation de la conservation des produits laitiers. Ces produits laitiers à Extended Shelf Life (ESL), peuvent être stockés en rayons, à une température de huit à dix degrés Celsius, non ouverts, jusqu à 21 jours. Les méthodes ESL utilisées jusqu à ce jour consistent en un chauffage jusqu à 127 degrés Celsius, des procédés d injection et d infusion, chauffage indirect, séparation par pasteurisation (spores), micro filtration, traitement haute pression ou ultrasons. Cependant, l utilisation de la haute température risque de dénaturer les protéines, ce qui fait perdre au produit sa qualité et son acceptation. si la filtration en profondeur peut aussi être utilisée pour prolonger la conservabilité des produits laitiers. Dans ce but, l entreprise a testé avec son installation pilote, le traitement de petit-lait et de lait par filtration profonde en combinaison avec un traitement thermique réduit, en renonçant cependant à une étape supplémentaire de chauffage. Comme, en principe, la qualité du lait brut varie, les paramètres du procédé doivent être adaptés et optimisés en fonction du changement de charges. Avec l installation pilote mobile, GEA offre aux fromageries et aux laiteries la possibilité d essayer cette nouvelle technologie dans leurs entreprises sans grands frais et de déterminer les grandeurs physiques et les paramètres d exploitation spécifiques à leur entreprise. Alternative aux procédés thermiques Un procédé alternatif pour la réduction de la quantité de germes dans le lait est appelé filtration en profondeur, qui est déjà utilisée avec succès dans l industrie des boissons et qui permet d atteindre des taux de retenue de germes de près de 100 pour cent. Avec la filtration en profondeur, les particules solides sont retenues et absorbées à l intérieur du matériau filtrant. GEA TDS examine actuellement dans un projet pilote, Technique de mesure performante Toutes les étapes du procédé importantes pour la qualité sont surveillées par les appareils de mesure du procédé. Ceux-ci doivent être très précis dans leurs mesures et stables dans le temps, car les valeurs de mesure sont à la base de la commande des procédés ou du nettoyage des filtres, qui influencent de nouveau le rendement et la qualité du produit. D autres exigences sont la faible dérive de température, des raccordements sanitaires au procédé, la convenance au Cleaning in Place (CIP) et Sterilisation in Place (SIP), ainsi qu une manipulation simple et sans défaut. Pour répondre à ces exigences, GEA s est décidé en faveur d appareils de Siemens pour l équipement de l ins- 8 process news

9 Conçus spécialement pour les exigences de l industrie des procédés : le convertisseur de pression Sitrans P300, le débitmètre magnéto-inductif Sitrans FM MAG 1100F avec le convertisseur de mesure Mag 6000 et Sitrans TH300, le convertisseur de mesure universel avec protocole Hart Aperçu de la technique de mesure du procédé 3 Convertisseur de pression Sitrans P300 3 Débitmètre volumique FM MAG 1100 Food 3 Convertisseur de mesure de température Sitrans TH300 3 Visualisation des valeurs du procédé et mémorisation des données Display Recorder Sirec DM Siemens AG info contact Fotolia couramment utilisé et en conséquence une source de germes. Le raccordement affleuré de la cellule de mesure offre la condition d une mesure sans volume mort, facilite le nettoyage sur le site et permet un nettoyage SIP sans dérive. Un transmetteur de température assure une mesure de haute précision, même pour des températures dépassant 150 degrés Celsius. L écart de mesure de 0,075 pour cent maximum et une dérive dans le temps de seulement 0,25 pour cent sur cinq ans, permet de conduire les procédés très près du rendement maximal et d augmenter ainsi la productivité des installations. Pour la mesure de débit volumique, on utilise l appareil Sitrans FM MAG 1100 Food avec le convertisseur de mesure Magflo MAG Le débitmètre magnéto-inductif répond à toutes les normes sanitaires. La présence de particules, la viscosité et la température n ont pas d influence sur ses performances. La température dans l installation pilote est mesurée à l aide d un convertisseur de température Sitrans TH300. La commande de l installation pilote est actuellement encore manuelle, pour des installations industrielles elle sera basée sur un contrôleur Simatic S7-300, pour assurer la continuité des flux de données, ainsi qu une homogénéité des interfaces et pour l ingénierie. Un Display Recorder Sirec DM numérique visualise et mémorise les paramètres mesurés du procédé, afin de pouvoir les évaluer et les comparer après l achèvement d une série d essais. Installation sans problème, tests réussis tallation pilote mais aussi parce que GEA tenait à travailler avec un partenaire puissant pour un passage futur à une échelle de production industrielle. Pour la surveillance et la commande particulièrement critique des rapports de pression différentielle du filtre, on utilise le convertisseur de pression Sitrans P300, qui permet la mesure de la pression absolue et relative. La soudure sans joint avec la membrane de la cellule de mesure élimine le joint L installation des appareils, ainsi qu une marche d essai avec de l eau a été effectué par GEA en seulement une journée. A l occasion de ses premières utilisations, l installation pilote a travaillé sans défaut dans plusieurs laiteries et a donné entière satisfaction aux clients. p process news

10 Titre Produits alimentaires et exhausteurs de goût Toutes les photos : Savola Group p Savola, Egypte Exploiter des marchés Nahmat et Simatic PCS 7 facilitent la mise en service et le lancement de la production d une nouvelle sucrerie au bord de la Mer Rouge. 10 process news

11 Le marché du sucre au proche et au moyen orient est depuis des années en forte progression. Au cours des dernières années, ont été mis en service dans cette région plusieurs grosses raffineries, comme par exemple à Jedda, en Arabie Saoudite. Le groupe Savola y exploite une sucrerie qui a été équipée depuis quatre ans avec le système de conduite de procédé Simatic PCS 7. Le groupe Savola est une des plus importantes entreprises industrielles d Arabie Saoudite leader avec environ 70 pour cent de part de marché dans le secteur du sucre. En raison de la poursuite du développement du marché du sucre dans les années 2005 et 2006 l entreprise décida de construire une nouvelle raffinerie en Egypte dans le port de Shokna au bord de la Mer Rouge. Le site offre l avantage que la nouvelle usine peut, d une part, utiliser les mêmes voies d alimentation que la raffinerie mère et d autre part, desservir le marché égyptien de sucre raffiné en plein boom. Avec une capacité de production planifiée de tonnes de sucre raffiné par jour, l usine rejoindra après sa mise en service la plus grande raffinerie actuelle du monde, située à Dubaï. Partenaires expérimentés et technologies les plus modernes Avec Tate & Lyle Process Technologies (TLPT) de Londres, Savola a trouvé un bureau d études et un constructeur d installations correspondantes, actif depuis des générations sur le marché du sucre. La nouvelle usine devait être conçue dès le début selon les dernières normes en matière de qualité, mais aussi en ce qui concerne l efficacité. Dès la première phase de conception, on a défini la structure de base de l installation, au cours d entretiens approfondis aussi bien avec le client final qu avec TLPT. Ainsi, la liaison des appareils de terrain devait se faire exclusivement via Profibus PA et AS-i. Le cœur de l installation se compose d un poste de travail central d ingénierie associé à un poste de conduite central. L installation est complétée de possibilités de commandes locales. Cela facilitera au personnel, qui au lancement de la production a encore peu d expérience du procédé et des installations, de mieux se familiariser avec la conduite du procédé. Ces terminaux locaux ont été réalisés avec PCS 7 Web-Clients. Pour l ingénierie d application, on a adapté le logiciel de base Nahmat aux besoins particuliers de cette raffinerie. Ainsi, les différents paramètres produits seront entièrement tenus à la disposition de l opérateur en tant que choix prédéfini. Lors d un lancement d un procédé de cristallisation, on pourra contrôler la disponibilité des différents produits de composition, comme par exemple les niveaux des différentes cuves de jus, ce qui évite toute interruption pendant le déroulement du procédé. D autre part, le logiciel a été adapté aux courbes de cristallisation utilisées depuis de nombreuses années par TLPT. Grâce à la flexibilité du logiciel, cette modification a été possible à peu de frais, après les éclaircissements techniques et technologiques recueillis. Nouveaux marchés pour la production de sucre La réduction de la production de sucre raffiné en Europe, exigée par l organisation mondiale du commerce et les restrictions de l exportation qui en résultent, ont conduit de nouveaux fournisseurs à combler la pénurie créée sur le marché. Ainsi sont nées et naissent encore autour de la Méditerranée, depuis la Syrie (en passant par Israël) jusqu au Maroc, de nouvelles capacités de production de sucre raffiné. Pour la plupart des projets, à l exception de l Egypte et du Maroc, il s agit de raffineries de sucre, c est-à-dire des installations, qui achètent par exemple du sucre brut de canne, du Brésil, de Thaïlande ou d Australie pour le transformer en sucre raffiné. Publicis BED process news

12 Titre Produits alimentaires et exhausteurs de goût Nouvel entraînement pour d anciens moulins En Indonésie également, il existe une renaissance de l industrie sucrière. Le pays, qui était déjà un important producteur de sucre de canne au début du 20 ème siècle, continue de développer fortement ses capacités de traitement de sucre de canne en raison de l accroissement de la demande. Un des moulins à sucre, qui reprennent actuellement du service, est SF. Cepiring près de la ville de Semerang au centre de Java. Le moulin fut fermé en 1996 et était à l arrêt depuis cette date. Récemment, une Joint Venture entre le gouvernement indonésien et un investisseur privé a acquis le terrain industriel. En plus de la modernisation fondamentale des installations du procédé, on a également effectué une révision du moulin à sucre et augmenté la capacité des moulins. Les différentes alternatives au sujet des entraînements des moulins ont fait l objet d une discussion, dont une turbine centrale comme source d énergie. Cependant, on s est demandé si les mécanismes de transmission pourraient résister à la charge relativement élevée avec ce type d entraînement. Comme le site de l usine disposait de suffisamment d énergie électrique, l exploitant décida finalement de diviser la chaîne cinématique et de ne conserver que le dernier étage. Le nouveau réducteur et le nouvel entraînement se compose d un réducteur Siemens et d un Moteur Siemens avec le variateur de fréquence correspondant. Un autre avantage de cette variante est l augmentation de la capacité journalière de canne à sucre de 3000 à 4000 tonnes, ceci sans autre modification. Les composants ont été livrés début 2008 et installés sur place. Le moulin est entré en service en août Grâce à l entraînement à variateur de vitesse, la canne à sucre de différente teneur en fibres peut être traitée. D autre part, le moulin est parfaitement préparé pour la mise en place de l automatisation. La prochaine étape de modernisation sera ensuite l équipement de l installation avec une instrumentation moderne et une automatisation du procédé avec Simatic PCS 7. Siemens AG Réalisation rapide malgré des conditions exigeantes Déjà en raison de la situation du site de construction dans une nouvelle zone industrielle et des difficultés inhérentes de la mise à disposition de courant, de gaz et d eau, la construction a démarré avec quelques retards. Des retards supplémentaires dus à la douane ou au transport ont plusieurs fois fortement perturbé le planning de réalisation du projet. D autre part, les interfaces des différentes machines qui étaient équipées de leur propre équipement d automatisme ont du être définies pour les intégrer ensuite dans le système de conduite. Ce ne fut pas une tâche facile pour l équipe du projet, qui a tout de même réussi à terminer rapidement la sucrerie et atteindre un return-of-investment rapide pour l exploitant des installations. Malgré tous ces problèmes, le système de conduite a pu être livré dans les délais requis sur le site. Puis, les près de 280 appareils de terrain Profibus PA ont été raccordés et calibrés, ainsi que les 400 éléments bus ASI ont été mis en service. De plus, le client a encore d autres appareils de terrain et de transmetteurs en service, qui n ont pas pu être raccordés via Profibus PA. Ceux-ci furent alors intégrés par des stations Simatic ET 200M. Assisté d une équipe locale du Caire, le client a pu exécuter lui-même cette tâche conformément au contrat. Les différents automates Simatic S7, par exemple pour les centrifugeuses ou le domaine conditionnement, ont aussi été reliés et mis en service via Profibus. Après achèvement des trois mois d exploitation à l essai en octobre 2008, l installation est montée progressivement à pleine puissance, tout en assurant aussi la formation du personnel et l utilisation effective de l installation. Grâce à l automatisation continue, qui a été conçue avec le maximum de convivialité, l installation produit à l entière satisfaction du client. Entre-temps, il y a d autres projets concrets en cours pour l extension de l usine de Shokna. p info contact 12 process news

13 Shortlist Smart MCC dans l automatisation de procédé La Smart économie W. Geyer L énergie est le poste d exploitation le plus important d une installation industrielle. La consommation d énergie, en particulier celle des moteurs est un point de départ important pour diminuer la consommation d énergie et les coûts. Avec une commande de moteur intelligente on peut, non seulement minimiser la consommation inutile d énergie, mais aussi éviter des arrêts d installation non programmés et améliorer l efficacité de l installation. Une commande de moteur intelligente avec des Smart Motor Control Centers (MCC) et une intégration des moteurs et des entraînements dans le système de conduite, réduisent la consommation d énergie et les coûts d installation, de maintenance et d exploitation et épargne aussi les ressources naturelles. Smart MCC associé à des systèmes de gestion intelligente des moteurs, comme par exemple Simocode, mettent à disposition de nombreuses informations sur l état effectif des moteurs, qui peuvent être traitées et présentées de façon simple par le système de conduite. Avec ces informations, les exploitants d installations peuvent optimiser depuis le poste de conduite, les paramètres d exploitation avec Simatic PCS 7 Asset Management, analyser les performances des installations, éliminer les dysfonctionnements et identifier les états d exploitation inefficaces des moteurs. Avec l aide d informations actuelles et plus précises, la consommation d énergie de l installation peut être améliorée avec une utilisation efficace du capital et un Return-on- Investment plus rapide. p Environ les deux tiers de la consommation de courant dans l industrie sont attribués aux moteurs et aux entraînements info Vous trouverez une version détaillée en ligne sous : L analyse de gaz assure la transparence de la centrale thermique Transparence totale Dans la centrale thermique E.ON Westfalen Weser Energie Service GmbH, une centrale thermique sans barrière, il règne une transparence totale, également en ce qui concerne les émissions polluantes. Conformément à la réglementation concernant les installations à feux permanents et les turbines à gaz (13. BimSchV), on mesure les paramètres CO, NO x et O 2. Siemens a fourni, la solution globale abritée dans un conteneur pour les analyseurs de gaz de type Ultramat 23. Sur des plate-formes fixées aux deux cheminées se trouvent des brides dans lesquelles sont introduits des collecteurs d échantillonnage chauffés et équipés de filtres à poussière. Le gaz prélevé est conduit par des flexibles chauffés jusqu au conteneur de mesure où il est refroidi nettement au-dessous de la température ambiante. Ceci élimine l eau par condensation, car celleci pourrait non seulement perturber la mesure, mais également attaquer l appareil de mesure. Le gaz séché est amené aux Ultramat 23, soit directement, soit via un appareil appelé convertisseur NO x. Un «calculateur Emi» fixé à la paroi collecte et traite les données de mesure et les met à la disposition de l exploitant par une liaison online, mais également à l administration chargé de la surveillance. A chaque instant on peut donc se rendre compte, si l installation répond aux obligations de l autorisation d exploitation. p La centrale thermique E.ON Westfalen Weser Energie Service GmbH à Hanovre est une centrale thermique sans barrière : les passants peuvent s approcher directement du bâtiment de verre info Vous trouverez une version détaillée en ligne sous : E.ON Westfalen Weser Energie Service GmbH process news

14 Technologie Technique de conduite de procédé p IT Security La sécurité pour la technique de conduite de procédé Les installations industrielles sont aujourd hui directement ou indirectement reliées à Internet par exemple via des liaisons Office. Simatic PCS 7 offre un concept pour une défense sûre contre les dangers qui en résultent. Les installations de procédé sont aujourd hui mises en réseau avec d autres domaines de l entreprise. L échange de données entre tous les niveaux est une condition nécessaire pour une gestion efficace de l ensemble de l entreprise. Mais ceci entraîne aussi de nouvelles exigences en matière de sécurité. Des mécanismes, tels qu ils sont offerts par la branche IT pour le monde de la bureautique, ne sont cependant que partiellement utilisables dans la production. Si la confidentialité occupe la première place dans l environnement IT, dans les installations de production, se sont la disponibilité et la convivialité. Simatic PCS 7 offre avec son concept Security, une solution globale pour la sécurisation d une installation de technique de procédé. La particularité de ce concept se trouve dans sa démarche globale. Elle ne se limite pas seulement à l utilisation de différentes méthodes de sécurité (comme le codage) ou d appareils (par exemple pare-feu), mais elle se base très précisément sur l interaction de nombreuses mesures de sécurité de l assemblage des installations. Les moyens techniques pour IT-Security dans l environnement du procédé mettent à disposition la classique IT-Security avec des pare-feu, des scanner à virus, des contrôles d accès et d autres méthodes encore. Il s agit uniquement de les utiliser de façon à ce que le travail de l ensemble de l installation reste le plus possible hors d atteinte d une panne ou d un dysfonctionnement individuel de différents composants. Voilà pourquoi Siemens a développé le concept PCS 7 Security. Il est basé sur la stratégie «Defense in Depth», une idée d origine militaire : les forces de défense ne sont pas concentrées sur une seule ligne, mais dressées l une dernière l autre de façon échelonnée. Ainsi, les attaquants doivent surmonter chaque niveau un par un. «Defense in Depth» se base sur des travaux de l Idaho National Laboratory et est recommandé par L US Department of Homeland Security. Concept Simatic PCS 7 Security Concept : protection globale contre les attaques Danger Mesure de protection Possibilités avec PCS 7 Attaque via le réseau Pare-feu Scalance S et Windows Firewall Attaque virale/cheval de Troie Scanner à virus Assisté de 3 Virus-Scanner Accès non autorisé au système Login de sécurité Windows User Management & Simatic Logon Défaut de sécurité de Windows Patch de sécurité Chargement régulier du Security Patch Attaque à distance VPN / IPSec Utilisation de VPN et IPSec Nouveaux dangers Surveillance permanente PCS 7 Security Lab Réglages erronés Aide assistée par le système Simatic Security Control règle automatiquement et correctement les réglages de sécurité Défaut de connaissance Manuel de sécurité PCS 7 Security Manual explique toutes les possibilités Vous pouvez télécharger le PCS 7 Security Manual sous point du menu documentation technique, sous-point Simatic PCS 7 Documentation Système. 14 process news

15 Aperçu de Simatic PCS 7 Security Oberthreis 3 Architecture de sécurité étagée en profondeur (Defense in Depth) 3 Segmentation de l installation (cellules de sécurité) 3 Antivirus et pare-feu 3 Administration utilisateurs et gestion des droits 3 Synchronisation de l heure 3 Accès au service & maintenance à distance (VPN, IPSec) 3 Windows Security Patch Management 3 Réseau : sous-réseaux, adresses IP, définition des noms 3 Groupes de travail Active Directory Créer des cellules de sécurité et les sécuriser avec IT Selon la stratégie «Defense in Depth», l installation du procédé est divisée en plusieurs parties d installation. Chaque partie constitue une cellule de sécurité, dont l étendue peut aller d une petite unité, à un bâtiment entier. Chaque cellule travaille en autarcie et est protégée par tous les mécanismes de sécurité nécessaires. Des passerelles définies et surveillées se chargent de la circulation des données et des personnes entre les cellules. En cas d avaries dans une cellule, toutes les autres restent intactes. Cette stratégie garantit le degré le plus élevé de sécurité et répartit en même temps la complexe tâche globale de sécurité en segments clairs et faciles à maîtriser. Contrôler la circulation des données à l intérieur et entre les cellules A l intérieur d une cellule de sécurité, il y a différents calculateurs ou même des réseaux entiers en service, selon la dimension ou les tâches de la cellule. Elles doivent être sécurisées contre les accès non autorisés ou intrusions. C est pourquoi des pare-feu et des scanners à virus sont installés à tous les accès des cellules de sécurité. A l intérieur des cellules de sécurité, il n est pas nécessaire d avoir d autres pare-feu, ce qui simplifie grandement la gestion de la sécurité des calculateurs et ne réduit pas la performance du système. Le PCS 7 Security Concept supporte le pare-feu Scalance S et Windows et trois différents antivirus. Comme les postes de travail à l intérieur des systèmes de conduite de procédé travaillent majoritairement avec des systèmes d exploitation Windows, PCS 7 recommande l installation de Security Patch. Microsoft met à la disposition régulièrement ces patch, pour parer aux défauts de sécurité actuels des composants Windows. Des erreurs de commande volontaires ou involontaires peuvent provoquer des défauts dévastateurs dans l installation de procédé. La prévention consiste ici en une gestion dédiée aux droits et utilisateurs avec un contrôle d accès précis. Il faut alors toujours faire valoir le principe de minimalisation. C est-à-dire, que chaque utilisateur et que chaque application n ont que les droits effectivement nécessaires à leurs tâches. Organiser la sécurité des installations avec PCS 7 Avec le PCS 7 Security Concept, on dispose d un modèle de marche à suivre, qui rend la tâche complexe de la sécurisation de la technique de conduite de procédé, claire et facile à maîtriser. De cette façon, les utilisateurs peuvent sécuriser durablement étape par étape les installations de procédé contre des accès non autorisés et les dysfonctionnements. PCS 7 fournit la réponse à la question comment. La réponse à la question avec quoi est comparativement simple : utiliser des éléments connus de la classique IT-Security. L art consiste en une utilisation si judicieuse, pour que la sécurité soit assurée à tout instant avec une dépense dans des limites prévisibles et une administration maîtrisable. Pour une sécurité durable, il faut que des directives définies soient écrites et «vécues». Ceci est valable de façon identique, aussi bien pour les fabricants que pour les exploitants. Ainsi, la sécurité est à ancrer comme objectif de la conception, déjà au stade du développement. Elle doit être un composant solide du test du système et la condition pour les réceptions des produits. Pour Simatic PCS 7, ceci est vérifié en continu dans un Security Lab spécial, pour identifier en temps utile de nouveaux dangers et de les neutraliser. Le PCS 7 Security Concept contient une documentation étendue avec des descriptions de concepts, de nombreuses recommandations pour des mesures techniques de sécurité, ainsi que des indications de réalisation pratique des directives d organisation. p info contact process news

16 Industrie Bioéthanol p fuel 21 GmbH Nordzucker AG, Allemagne De la betterave au carburant Nordzucker AG profite des avantages de Totally Integrated Automation dans la première installation d exploitation de bioéthanol en Allemagne, appartenant à une de ses filiales fuel 21 GmbH et bénéficie, d autre part, également des synergies avec la sucrerie voisine. Avec la nouvelle installation de bioéthanol à Klein Wanzleben Nordzucker AG se crée, avec fuel 21 GmbH, un second domaine d activité prometteur Nordzucker AG Nordzucker AG est un des leaders producteurs de sucre en Europe. Au début de 2008, fut mise en service la première installation de bioéthanol de l entreprise sur le site de la sucrerie à Klein Wanzleben près de Magdebourg. L entreprise se crée ainsi une deuxième activité fort prometteuse, par son entrée dans le domaine de l énergie en provenance de matières premières renouvelables. Après l ouverture du marché du sucre, la fabrication de bioéthanol offre de nouvelles perspectives et participe à la consolidation de la culture de la betterave sucrière dans le nord de l Allemagne. L installation de bioéthanol se trouve directement à côté d une sucrerie de Nordzucker AG, à laquelle 3600 agriculteurs appartenant à quatre régions fédérales fournissent annuellement environ 1,3 millions de tonnes de betteraves à sucre. Produire durant toute l année L exploitant de la nouvelle installation d une capacité de production de 400 mètres cubes de bioéthanol par jour est la filiale à 100 % de Nordzucker, fuel 21 GmbH KG. En plus du bioéthanol, on produit en plusieurs qualités des huiles de fusel, des alcools concentrés et de la vinasse. La nouvelle installation avec des équipements pour la fermentation, la distillation et la fabrication de la vinasse par évaporation utilise la 16 process news

17 production et les services de la sucrerie voisine sous plusieurs aspects. Celle-ci lui fournit ainsi, comme matière première le jus brut pendant la campagne de récolte de betteraves de trois mois, ainsi que du sirop et de la mélasse pendant le reste de l année. Il en résulte une exploitation durant toute l année. D autre part, se créent aussi des effets de synergie, car la sucrerie prend en charge la fourniture d énergie et d eau de procédé, ainsi que le traitement des eaux usées. Pour créer les capacités supplémentaires correspondantes, la sucrerie a été équipée d autres citernes pour le sirop, ainsi que des installations pour la collecte des eaux usées et le nettoyage. La station de la chaudière et de la turbine a été complétée d une chaudière à récupération avec brûleur supplémentaire ainsi que d une turbine à gaz pour la production de courant. on/off engineering gmbh Une expérience de plusieurs décennies et des experts pour tous les domaines du projet font de on/off un partenaire compétent pour les technologies d automatisation de procédé et de l information. Siège de la société : Niels-Bohr-Straße Wunstorf Contact : Tél. : Fax : Un seul fournisseur pour l électrotechnique Les défis particuliers de ce projet ont été les temps de construction réduits d environ douze mois, ainsi que l utilisation de la nouvelle technologie. Pour le procédé de production, Nordzucker a utilisé aussi bien pour des raisons économiques qu écologiques, la technique de procédé et d installation la plus moderne, qui devait permettre dès le début, une exploitation économique et durable de l installation. Siemens a obtenu la totalité de la commande pour la fourniture et l installation de l alimentation en énergie, la technique d entraînement et d automatisation, ainsi que l instrumentation de terrain, y compris l ingénierie, le montage, la mise en service et les études. Les services ont été pris en charge par le Siemens Solution Partner on/off engineering gmbh. Le contenu de la commande comprend également, entre autres, six transformateurs, ainsi que les systèmes d alimentation par rails, une installation basse tension Sivacon avec plus de 70 tableaux électriques et des sorties utilisateurs intelligentes Simocode, ainsi que la technique d entraînement pour 250 entraînements, parmi lesquels 70 sont commandés par des variateurs de fréquence Sinamics G120 et G150. Le cœur de l automatisation est le système de conduite de procédé Simatic PCS 7 avec des serveurs redondants et technique F pour zone à risque d explosion, huit systèmes d automatisation de la série Simatic S7-416/417, six clients, un couplage pour le système de conduite Teleperm M déjà existant de la sucrerie, ainsi que les liaisons Profibus des appareils de terrain (Profibus et Profibus PA). Il y a chaque fois un système d automatisation pour commander la fermentation, la rectification et la déshydrogénation, le dépôt d éthanol, ainsi que les installations annexes de la production de bioéthanol. Quatre autres systèmes d automatisation commandent les nouvelles installations de la sucrerie : cuve à sirop, installation des eaux usées, la nouvelle chaudière, ainsi que son brûleur et la turbine à gaz. L instrumentation du procédé pour la température, la pression, le débit et le Des cuves supplémentaires pour le sirop créent de nouvelles capacités pour Nordzucker niveau d environ 1500 points de mesure du procédé est réalisée avec des appareils des gammes Sitrans et Sipart. Une solution d automatisation d une telle ampleur, ne pouvait être réalisée qu avec les moyens du concept TIA (Totally Integrated Automation) de Siemens : avec la remarquable continuité de la base du système, depuis l alimentation en énergie, en passant par la technique de conduite de procédé PCS 7, la technique d entraînement, jusqu à l instrumentation du procédé. L ensemble de l installation de bioéthanol est commandé et surveillé depuis une salle de contrôle. Elle fut achevée en mars de l année dernière et fonctionne à l entière satisfaction du client : le traitement des betteraves à Klein Wanzleben a pu passer de à tonnes par jour grâce à la nouvelle construction de l usine de bioéthanol. p info contact Nordzucker AG process news

18 Industrie Industrie pharmaceutique p CSL Behring, Allemagne Doubler tient mieux Le Siemens Solution Partner MPA Regele a réalisé pour une installation chez CSL Behring une solution d automatisation, qui assure un maximum de sécurité du produit et de la disponibilité. CSL Behring 18 process news

19 CSL Behring est un des fabricants leaders pour la fabrication de dérivés de plasma et emploie dans le monde plus de collaborateurs, dont en Allemagne. L entreprise exploite des sites de production, des centres de distribution de plasma, ainsi que des départements de recherche et de développement en Europe et aux Etats-Unis. A Marburg, CSL Behring produit, entre autres, de l albumine, qui est extraite en plusieurs étapes du plasma sanguin. L installation d ultrafiltration existante pour l albumine a du récemment être remplacée par une nouvelle installation répondant aux exigences actuelles. Parallèlement, pour la poursuite de l exploitation de l ancienne installation, on a construit une nouvelle installation de production. Partenaires expérimentés pour un projet ambitieux Avec la réalisation de l automatisation de l installation, CSL Behring s est adressé au Solution Partner MPA Regele GmbH. MPA Regele travaille depuis 1991 étroitement avec la société Behring et a déjà réalisé pour l entreprise de nombreuses installations dans le domaine du traitement du plasma sanguin, de l eau ultra pure, ainsi que pour la neutralisation de l eau et l élimination des eaux usées. La nouvelle installation a été conçue pour une exploitation à pleine charge, avec seulement quatre semaines d arrêt dans l année. Il en résulta des exigences élevées en matière de disponibilité de l installation. Comme la perte d une seule charge pose déjà des problèmes, l installation et en particulier son automatisation devait garantir un maximum de sécurité du produit. La condition pour cela est que la facilité d utilisation de l installation devait être assurée dans tous les cas et que la documentation des charges ne devait en aucun cas tomber en panne. C est pourquoi, le système d automatisation devait assurer une redondance de haut niveau de toutes les fonctions, ainsi qu une précision élevée de la mesure et de la régulation. D autre part, CSL Behring devait relier l automatisation des charges au Manufacturing Execution System. MPA Regele et CSL Behring se sont tous deux décidés en faveur du système de conduite de procédé Simatic PCS 7 avec Simatic Batch. CSL avait déjà fait précédemment de bonnes expériences avec la technique de conduite de procédé et les systèmes d automatisation de Siemens et disposait déjà d une connaissance approfondie de ces technologies. Par des fonctions spécifiques à l industrie pharmaceutique, en particulier en relation avec CFR21 Part 11 Compliance, on peut facilement réaliser des solutions conformes à cette industrie, sur la base de la technologie Simatic un important avantage des systèmes Siemens dans cet environnement. Des systèmes redondants pour une disponibilité maximale Après l attribution de la commande en février 2007, MPA Regele a réalisé environ 200 programmes individuels pour chacun des procédés. Les cuves à dialyse, à solvants, l installation CIP et le transport des pâtes ont été automatisés avec des composants redondants, MPA Regele GmbH MPA Regele est un partenaire expérimenté en automatisation de procédé pour les industries pharmaceutique, chimique et alimentaire, ainsi qu un Siemens Automation Solution Partner certifié. L activité phare de l entreprise est la planification matérielle et logicielle, la programmation d API, la configuration de systèmes de conduite de procédé, ainsi que la qualification, en particulier avec les systèmes Simatic PCS 7 et Simatic TI. MPA Regele élabore des concepts individuels pour des solutions partielles et complètes au niveau technique le plus élevé. Année de création : 1991 Collaborateurs : 8 Adresse : Hubert-von-Herkomer-Str Landsberg am Lech, Allemagne Téléphone : +49 (0) / Fax : +49 (0) / proches du procédé, en liaison avec le système de conduite de procédé Simatic PCS 7. Les périphériques d E/S et les îlots de vannes n ont pas été redondés. L ensemble de la commande, la saisie des données d alarme et de procédé, ainsi que l enregistrement des données et l établissement des rapports sont pris en charge par le système PCS 7, avec un système d automatisation à haute disponibilité AS 400H, une paire de serveurs OS redondants, des contrôleurs de domaines redondants, des serveurs batch redondants et trois serveurs clients. Une station supplémentaire est prévue pour l ingénierie. De plus, on a installé et configuré sur cette station pour le personnel de maintenance, le pack logiciel Asset Management (PDM). Les systèmes sont reliés entre eux par réseau via bus redondant de terminal et d installation. Malgré le délai de réalisation très court, MPA a pu exécuter pendant la phase de projet de nombreux tests, afin de contrôler à fond le système pour les fonctionnalités exigées partiellement en deux postes de travail. Le Factory Acceptance Test pour le système d automatisation a eu lieu en décembre Puis, le système a d abord été mis en service chez le constructeur de l installation et ensuite complètement avec la technique de l installation chez CSL Behring mi Les documents réalisés par MPA Regele pour le Site Acceptance Test sont conçus de telle façon à être directement intégrés dans la qualification chez Behring, ce qui a permis à CSL d éviter de refaire les tests déjà effectués par MPA Regele et a grandement facilité la qualification de l installation. Après la réussite des tests en novembre 2008, les premières charges de production de la nouvelle installation ont démarré en décembre p info contact process news

20 Industrie Industrie pharmaceutique p Efficacité énergétique et gestion de l eau Des solutions pour la planète bleue Avec les technologies de Siemens, les entreprises pharmaceutiques peuvent augmenter leur profitabilité et en même temps économiser l eau et l énergie conformément aux directives actuellement en vigueur. L utilisation économique et la préservation des ressources d eau et d énergie sont un critère décisif pour la conception d une nouvelle alimentation en eau dans l industrie pharmaceutique. Les coûts, la pénurie d eau et la sévérité de la réglementation contraignent les entreprises à de nouvelles démarches, si elles veulent continuer à rester compétitives. Siemens assiste ses clients avec des technologies innovantes pour un traitement de l eau économique, sûr et à haute disponibilité. Utilisation efficace de l eau Une utilisation efficace de l eau consiste en : une réduction des coûts d exploitation, un respect sûr de la réglementation et une utilisation préservant les ressources naturelles, ainsi que l image publique de l entreprise. Le thème de la réduction des coûts du traitement de l eau fraîche et des eaux usées est aussi dans l industrie pharmaceutique un facteur déterminant pour sa compétitivité. La réglementation administrative concerne aussi bien la qualité de l eau à éliminer ou à réutiliser, que la quantité des eaux usées d une installation. Le non respect de la réglementation entraîne des amendes importantes et met même en danger l exploitation de l entreprise. La réglementation pour l industrie pharmaceutique est particulièrement sévère, de plus, dans cette branche le thème de la perception du public joue un rôle important. Circuit sans perte Sascha Burkard - Fotolia La plupart des systèmes pour la fabrication d eau purifiée dans l industrie pharmaceutique, travaille avec un procédé 20 process news

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