Systèmes et solutions pour l’industrie des procédés

processnews

12ème Edition Juillet 2|2007

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Partial Stroke Test :

Prolonger lesintervalles demaintenanceBraumat PCS 7 et Sitrans P chez Ziemann :

Brasserie àéchelle réduite

Partial Stroke Test :

Prolonger lesintervalles demaintenanceBraumat PCS 7 et Sitrans P chez Ziemann :

Brasserie àéchelle réduite

Faster, fitter, pharmaSystèmes et solutions pour l’industrie pharmaceutique

Faster, fitter, pharmaSystèmes et solutions pour l’industrie pharmaceutique

proce

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La nouvelle installation de fabrication devaccins de GSK Biologicals à Dresde a étéentièrement automatisée par Siemens

En seulement trois semaines, Siemensa installé chez Jannsen Pharmaceutica,un nouveau système de conduite deprocédé basé sur Simatic PCS 7

Chez Südzucker à Rain am Lech,Simocode pro assure une dispo-nibilité élevée des installationsde traitement de l’eau

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Photo de couverture :Liquids & Creams installation de fabrication chez JanssenPharmaceutica

Photo : Wolfgang Geyer

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SOMMAIRE

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3 EDITORIAL

4 NEWSSurveillance continue de poches de sang avec RFID

Post-équipement d’une installation d’eau ultrapure à Porto Rico

Simatic PCS 7 et distribution électrique pour la production de plaques offset en Chine

Une nouvelle directive UE simplifie la certification d’instruments de mesures

TITREIndustrie pharmaceutique

6 Doublement de capacitéExtension d’installation chez GSK Biologicals à Dresde

Industrie pharmaceutique10 Une réponse à la demande d’innovation

Interview de Marc Sohet, directeur GlobalTechnical Services chez GSK Biologicals

Industrie pharmaceutique12 Véritable plus-value

Migration du système de conduite vers Simatic PCS 7 chez Janssen Pharmaceutica

Industrie pharmaceutique14 « Fitter, faster Pharma »

Innovation et savoir-faire pour l’industrie pharmaceutique

Industrie pharmaceutique15 Accélérer les innovations

Logiciel Sipat PAT pour l’industrie pharmaceutique

ETUDES DE CASIndustrie sucrière

22 A pleine charge en toute fiabilitéLa gestion des moteurs avec Simocode assure la disponibilité des installations chez Südzucker

Brasseries26 Brasserie à l’échelle réduite

Braumat PCS 7 et Sitrans P à l’école de brasserie

Technologie des capteurs28 Identification au point près

Des systèmes vidéo optimisent la logistiqueinterne chez Zentis

Instrumentation de procédé30 Sûr et contrôlé

Une nouvelle technique de mesure de niveau optimise les procédés chez Univar

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Chez Zentis à Aix-la-Chapelle, descapteurs Vision Simatic VS 130-2identifient rapidement et avec fiabilité les Codes Data Matrix des emballages

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Wolfgang ScheidingDirecteur du Competence Center PharmaSiemens Automation and Drives

Chère lectrice,Cher lecteur,

EDITORIAL

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news

TECHNOLOGIESAutomatisation de procédé

17 Simple, modulaire et flexibleSimatic PCS 7 Lab : automatisation d’essai pour laboratoires de techniques de procédé

Sécurité de procédé18 Prolonger les intervalles de maintenance

Partial-Stroke-Test comme module de sécurité de procédé

Advanced Process Control21 Conduite ciblée

Advanced Process Control améliore le contrôle des procédés

Instrumentation de procédé24 Innovants, robustes et polyvalents

Nouveaux produits pour l’automatisation de procédé

31 DIALOGUE

En tant que partenaires de l’industrie pharmaceutique,nous vivons une époque passionnante. De nouvellesréglementations, de nouvelles technologies, denouveaux produits – représentent des chances pournos clients, mais aussi des défis. Des coûts croissantsde recherche et de développement, ainsi qu’uneconcurrence de plus en plus vive sur un marché globa-lisé exigent courage, réflexion et démarche innovante,en matière de développement, de production et dedistribution. Cela justifie de consacrer la plus grandepartie de cette édition de Process News à notre colla-boration avec l’industrie pharmaceutique.

En tant que Competence Center, nous sommes fiers d’accompagner nos clients sur cette voie d’avenirparsemée de défis et de les assister par notre savoir-faire, notre expérience et nos technologies. Nous avons donc élargi notre programme et poursuivi systé-matiquement l’introduction de nouvelles technologies.Et nous enregistrons avec nos clients des succèscommuns : à Dresde, nous implémentons pour GSKBiologicals, une solution globale pour la fabrication devaccins et en Belgique, nous modernisons la techniquede conduite de procédé dans un laps de temps record,avec notre système de conduite de procédé SimaticPCS 7. Nous vous présentons dans cette édition cesexemples aux côtés de nombreuses autres innovationset applications.

Une enseigne publicitaire lumineuse organisée àl’occasion de notre présence à l’événement le plusimportant pour l’industrie pharmaceutique aux USA,l’Interphex à New York, du 24 au 26 avril 2007,témoigne de notre engagement et de l’importancegrandissante accordée à l’industrie pharmaceutique :au cœur de New York, à Times Square. Pour moi, en tant que directeur du Competence Center Pharma, c’est une raison de fierté et de satisfaction du travailaccompli. Et en même temps une motivation, d’assisteraussi à l’avenir nos clients avec nos innovations et nostechnologies pour qu’ils atteignent leurs objectifs.

J’espère, que nous avons réussi à vous transmettrequelques précieuses idées avec cette édition de processnews !

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4 NEWS

Grâce à la troisième installation d’eau ultrapureUSP (United States Pharmacopeia) livrée clé

en main, Siemens Water Technologies a pratique-ment doublé la capacité de débit de l’installationde traitement d’eau du laboratoire de biotech-nologie d’un groupe pharmaceutique leader amé-ricain. Le montant de la commande s’élève àenviron 800.000 Euros.

Le nouveau système complète l’installation detraitement d’eau ultrapure selon les normes USP,que Siemens a fourni pour le nouveau laboratoire àPorto Rico. L’installation se compose de deux lignes

de traitement travaillant en parallèle. Chaque ligneautomatisée comporte des équipements de pré-traitement et un système d’osmose inverse, suivid’un système de désionisation travaillant en conti-nu. Les installations désinfectées à l’eau chaude per-mettent à l’exploitant une utilisation d’eau de puits.La conductibilité électrique, la teneur totale en com-posés organiques et la teneur en bactéries sont ré-duites au point d’obtenir de l’eau ultrapure USP. !

Siemens a développé, avec des parte-naires, une solution pour la surveillance

continue de sang pour transfusion sur labase de RFID. Ceci permettra de rendre lestransfusions encore plus sûres dans l’avenir.Car l’identification par les puces radio exclutpratiquement tout risque de confusion despoches de sang. D’autre part, le systèmecomportera un capteur de température, quipermettra de contrôler en permanence lachaîne de température.

La puce RFID, y compris le capteur detempérature, sont collés sur les poches desang. Leur température pourra être lue àtout moment avec les lecteurs radio.

Les puces RFID doivent résister à desconditions extrêmes : elles doivent résistersans dommage lors de leur fabrication, auxindispensables procédés de stérilisation etde pasteurisation et lors du traitement despoches de sang, à une centrifugation pou-vant aller jusqu’à 5000 fois l’accélération dela gravité terrestre. Les puces ont résisté àce jour à tous les tests d’endurance et seronttestées à la fin du projet par l’administrationdélivrant l’autorisation pour usage com-mercial. Le système doit entrer en applica-tion en 2008.

Les spécialistes Siemens de Nuremberget de Vienne travaillent depuis des annéessur l’identification RFID de poches de sang.

Surveillance continue de poches de sang avec RFID

Transfusion sûre

L’identificationpar pucesradio RFIDéliminepratiquementtout risqued’inversion depoche de sang

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La clinique de Sarrebruck a déjà équipé sesstocks de sang avec des puces TFID deSiemens. Siemens a développé le nouveausystème avec capteur de température encollaboration avec l’entreprise SchweizerElectronic, la banque du sang de la clinique

universitaire de Graz et le fabricant depoches de sang MacoPharma. !

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/water

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/rfid

Post-équipement d’une installation d’eau ultrapure à Porto Rico

Capacité du débit multipliée par deux

process news 2/2007

Une nouvelle directive UE (directive MID),mise en application fin octobre 2006, doit

faciliter le libre commerce des instrumentsde mesure en Europe. Elle internationalise et simplifie les procédures d’homologation,en en réduisant le nombre à un minimum :une seule certification est nécessaire pour uninstrument de mesure, afin que celui-ci puis-se être commercialisé dans toute l’Europe.

Les clients particulièrement orientés versl’international, profitent de diverses façonsde cette directive. Ainsi, ils peuvent utiliserun seul et même type d’instrument de me-sure dans plusieurs pays. D’autre part, ils ontplus d’alternatives d’achat et par suite demeilleures possibilités de comparaison, pourchoisir parmi les offres, l’instrument le plusconvaincant et le plus économique.

Bien que la directive MID soit relativementnouvelle, des entreprises – entre autresSiemens – ont déjà demandé l’homologa-tion d’instruments de mesure selon la procé-dure décrite dans la directive. Chez Siemens,il s’agit des trois débitmètres Sitrans F MAG80000 CT, Sitrans F M MAG 6000 CXT etSitrans FUS 380. !

Kodak Graphic Communications Group(GCG) a commandé à Siemens, un

système de conduite de procédé SimaticPCS 7 et une installation de distributionélectrique basse tension pour une nou-velle usine de fabrication de plaques off-set en Chine.

Au cours de la production de plaquesoffset, l’aluminium est d’abord traité parun procédé électrochimique et obtientainsi un revêtement sensible à la lumièreet à la chaleur. L’image est alors reportéesur cette couche par exposition numé-rique.

La première ligne de plaques offsetchinoise de Kodak, qui appartient à Kodak

China Graphic Communications Ltd, aété construite sur un site déjà existant deKodak à Haicang, une nouvelle zoneindustrielle de Xiamen, dans la provincede Fujian. C’est la première fois que desproduits Siemens sont introduits chezKodak Haicang à grande échelle.

L’équipe d’ingénierie Siemens deFrancfort sur le Main avait déjà participéà la conception d’origine de l’installationen 2004 et a ensuite été chargée de l’étu-de détaillée, de l’approvisionnement desimportants sous-systèmes et de la ges-tion du projet de ses sous-systèmes. Lemontage a commencé à la fin de 2006.Le système doit être mis en service au

cours du deuxième semestre 2007. Audelà de cette commande de planifica-tion, Siemens Karlsruhe est égalementimpliqué en tant que fournisseur de so-lutions et de matériels.

GCG de Kodak est un des trois leadersdu marché des plaques offset. Sa spé-cialité consiste en la production deplaques offset modernes « Computer toPlate ». Les clients sont essentiellementde grosses sociétés d’impression et d’édition. !

Simatic PCS 7 et distribution électrique pour la production de plaques offset en Chine

Computer to Plate

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/sp

Une nouvelle directive UE simplifie la certification d’instruments de mesure

Marché ouvert

Les appareils ont été préparés pour l’homologation, conformément à la directive UE dans le laboratoire d’essai de Siemens

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Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/processinstrumentation

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6Industrie pharmaceutique

TITRE

Extension d’installation chez GSK Biologicals à Dresde

Doublementde capacitéL’usine de GSK Biologicals à Dresde est un des sites les plus importants de l’entreprise pour la production devaccins contre la grippe. GSK Biologicals a décidé en 2005de doubler sa capacité de production à Dresde, pour laporter à 60 millions de doses par an. Ce projet devait êtreréalisé en un temps record, afin que la production devaccins puisse commencer à temps pour la saison de grippe2008/2009. Avec l’aide de partenaires expérimentés et d’une solution sur base de systèmes éprouvés et de produits de Siemens, GSK Biologicals a pu terminer lamodernisation dans les délais prévus.

La nouvelle installationde fabrication de vaccinspour la grippe de Dresdeva doubler sa capacité deproduction et la porter à60 millions de doses

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des réservoirs de vapeur industrielle et nousdisposons de notre propre station de trans-formateur électrique, de compresseursd’air comprimé, de traitement de l’eau, desinstallations pour les fluides de procédé etultrapurs, un laboratoire, un dépôt et lesindispensables bureaux », explique DenisFabris, Senior Project Manager chez GSKBiologicals à Dresde. « Il s’agit au total d’unetoute nouvelle ligne complète de produc-tion pharmaceutique, qui s’ajoute à l’usineexistante. » L’objectif principal était l’aug-mentation des capacités de production etde la capacité de conditionnement desvaccins en seringues pour injection. Maisen même temps, ce projet offrit aussi à GSKl’occasion d’améliorer aussi bien le procé-dé que les techniques de production.

L es vaccins antigrippaux sur la base devirus de la grippe inactivés, sont fa-briqués par un procédé complexe de

plusieurs phases. On utilise des œufs depoule fécondés pour la multiplication desvirus. Onze jours après la fécondation, levirus grippal est injecté dans les œufs –séparément selon les différentes souches –où il se développe. De plus, on injecte undonneur souche particulièrement efficace.Après plusieurs jours d’incubation des machines ouvrent les œufs inoculés et enextraient le virus. Le virus est ensuite pré-paré avec soin, inactivé chimiquement etutilisé pour la fabrication du vaccin. Le si-te de Dresde est le centre de compétencepour les vaccins de GlaxoSmithKline (GSK)Biologicals. On trouve ici, aussi bien les

connaissances techniques que les tech-nologies pour la production de vaccins àgrande échelle, c’est pourquoi l’extensionde l’usine de sérum de Dresde a été le choixlogique pour le projet de doublement de la capacité de production de vaccin anti-grippal.

Défis et possibilités

Pour cette extension, on a dû construire àDresde une nouvelle ligne complète de pro-duction, depuis l’inoculation des œufs, jus-qu’à l’inactivation des virus, c’est-à-dire desmachines et des installations pour l’inocu-lation, l’incubation, la collecte, l’ultracen-trifugation et l’ultrafiltration, ainsi que desréservoirs de stockage supplémentaires. « Nous avons aussi augmenté la capacité

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8Industrie pharmaceutique

TITRE

Des parties de la solution d’automatisation de l’usine àsérum de Dresde reposent sur l’utilisation de Componentbased Automation (CbA). CbA est un concept global pour la fabrication de médicaments, qui répond aux exigencescentrales de l’industrie pharmaceutique et OEM :

B ModularitéB Adaptabilité à différents types d’équipementB Intégration horizontaleB Intégration verticale

(par exemple pour création de rapports ou OEE)B Normes industrielles ouvertesB Respect des directives GMP

Chaque OEM peut équiper sa machine avec une commandeSimatic ou Simotion, qui peut être adaptée à chaqueexigence. Les machines peuvent être utilisées et comman-dées localement avec le logiciel de supervision WinCCflexible. Chaque machine peut être développée séparémentet qualifiée individuellement selon GMP.

Avec Profinet et CbA, toutes les machines peuvent être inté-grées horizontalement très rapidement et être reliées ausuperviseur WinCC central, ce qui permet la visualisation de toute la ligne, le suivi du Batch et la surveillance de l’étatdes équipements.

L’utilisation de standards de communication ouverts permetaussi l’intégration de composants en provenance d’autresfabricants. L’intégration verticale dans le système ERP del’installation est assurée par un système MES, qui relie lesdonnées saisies en production, aux données d’automati-sation du bâtiment.

Le système ERP, MES et la supervision centrale fournissenttoutes les fonctions pour une amélioration du rendement dela production, une assurance qualité intégrée et une chaînede livraison optimisée de la production de médicaments.

Les Packages Units utilisentles avantages du concept deComponent Based AutomationG

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Component based Automation dans la production de médicaments

Le délai de réalisation très court a re-présenté un défi particulier. Pour pouvoirproduire en temps utile la première chargecommercialisable pour la saison de grippe2008/2009, les installations ont du êtreconstruites dans un temps inférieur de 20 pour cent de celui normalement néces-saire pour un projet comparable.

A ce sujet Denis Fabris ajoute : « Qualitéet sécurité sont naturellement une priori-té supérieure. En ce qui me concerne, entant que directeur de projet, le défi était deconstruire dans un délai aussi court unenouvelle installation, qui réponde à ces exi-gences très sévères. C’est pour cette raisonque nous avons raccourci la phase d’étude,avec entre autres une réduction des procé-dures d’approvisionnement et l’utilisationd’une solution standardisée de Siemens. »

Solutions éprouvées et partenairesexpérimentés

Les travaux de construction ont commen-cé en août 2005. Au cours de la phase prin-cipale, plus de 250 ouvriers du bâtimentont travaillé en deux équipes. Actuellement,la production effectue sa qualification opé-rationnelle, ensuite l’installation passeraune qualification de performance. Dans cebut, une charge est produite dans des œufsde poule pour démontrer la stabilité de laproduction. La production de la premièrecharge commercialisable est prévue pourmars 2008, pour que le vaccin puisse êtrelivré en septembre 2008, avant la périodede grippe.

Siemens a participé à ce projet à diffé-rents niveaux. Ainsi, Siemens a été directe-

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Instrumentation de procédé pour l’industrie pharmaceutique

Dans le cadre d’un autre projet de GSK Biologicals, Siemens aobtenu la commande d’automatisation de parties importantesd’une production de vaccins, y compris la technique de clima-tisation et différentes utilités. A cette occasion Siemens a éga-lement fourni l’instrumentation des procédés pour les Utilités.Pour ce projet, on a également installé des systèmes pour lacommande et la surveillance de niveaux, de températures, depressions et de débits, ainsi que des valeurs de pH et de conduc-tibilité dans des réservoirs et citernes. Les tâches de mesurecomprenaient des mélanges d’eau glycolée, de l’eau de refroi-dissement, d’eau désionisée, d’eau de procédé, d’eau potable etd’autres fluides.

On trouve dans le vaste programme d’instruments de procédéde Siemens, différents appareils qui sont adaptés à ces types

d’applications, par exemple Sitrans LC 500, qui a été construitpour l’utilisation dans des conditions de procédé extrêmes etcritiques.

Siemens offre une série étendue de produits d’instrumentsde procédé à des fins pharmaceutiques :

B Pression : Sitrans PB Température : Sitrans T KB Débit : Sitrans F O appareils de restrictionB Niveau : Sitrans CLS 200 commutateur de niveau capacitif

et Sitrans LC 500 transmetteur de niveau capacitif, les deux types avec technologie Inverse Frequency Shift

B pH : Sipan pH analyseur de fluidesB Conductibilité : Sipan Cond analyseur de fluides

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ment concerné par la construction d’unsystème homogène de gestion de bâtimentsur la base de Designo PX, pour l’ensemblede la climatisation de la production, y com-pris la direction du projet, l’ingénierie lo-gicielle et la fourniture des composants.Siemens a aussi obtenu la commande del’automatisation de la climatisation des in-cubateurs, qui appartiennent aux compo-sants critiques de la production de vaccin,car les œufs de couvaison nécessitent desconditions d’environnement très précises.

Une autre tâche importante de Siemensfut la réalisation d’un concept d’automati-sation des installations de conditionne-ment. Le concept repose sur Componentbased Automation et utilise la technologieProfinet et Simatic. Dans cette démarche,

on a construit des unités complètement va-lidées, qu’il suffit simplement de relier auréseau Profinet, via une interface spéciale.Cette conception simplifie l’intégration desunités de conditionnement en provenancede différents fabricants et permet une netteréduction du temps nécessaire à la valida-tion (voir l’encadré).

Siemens a défini avec GSK Biologicals lesstandards du système et a effectué un Proofof Concept sur un prototype. Siemens a en-suite défini les directives de constructionpour tous les autres fabricants participantau projet, pour tous les types d’appareils et logiciels systèmes utilisés pour l’auto-matisation des unités de conditionnement.Dans ces directives, ont été définis les fluxde données entre les unités de condition-

« Le défi consistaità construire uneinstallation dans

un délai très courttout en respectantdes exigences très

sévères. »

Denis Fabris, directeur de projet chez

GSK Biologicals à Dresde

!

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10Industrie pharmaceutique

TITRE

l’avance. Il faut beaucoup de temps, pourdévelopper un produit et construire uneinstallation – et encore du temps pour ef-fectuer les tests cliniques avec le produit. Ilest évident, que des problèmes peuventsurgir – on a bien un nouveau produit, maisbeaucoup de temps s’écoule jusqu’à sonintroduction sur le marché. Ceci coûte très

cher et il faut une entreprise forte pourrésister à un tel processus. Des vaccinscomme produits biologiques sont d’autrepart très difficiles à caractériser. C’est pour-quoi le procédé de production d’un vaccindoit être robuste pour assurer la qualité duproduit. Ceci est également important pourles inspecteurs : nous devons prouver, quenous connaissons à fond et maîtrisonsnotre procédé – jusqu’à chaque voyant designalisation. C’est pourquoi nous avonsbesoin d’une entière transparence du sys-tème, pour pouvoir démontrer que notreprocédé est robuste.

Pour les vaccins injectables, les condi-tions doivent être aussi parfaites que pos-sible et toute contamination doit être ex-clue. Le personnel représentant la causeprincipale potentielle d’une contamination,un bon écran entre le personnel et le pro-cédé est indispensable – ce qui nécessitenaturellement aussi beaucoup d’espace.Nous sommes contraints d’innover, pourd’une part, réduire les coûts, mais avanttout pour éviter toute contamination.

Interview de Marc Sohet, directeur Global Technical Services chez GSK Biologicals

Une réponse à la demanded’innovationSeule une puissante entreprise peut bénéficier des chances qu’offre le marché des vaccins – non seulement en ce quiconcerne le financement de la recherche et du développement, mais aussi en ce qui concerne les investissements eninstallations nécessitant d’important capitaux. D’autre part, la fabrication de vaccins nécessite des procédés robustes etentièrement contrôlables. Marc Sohet explique que son entreprise considère l’innovation comme la clé pour la solution à tous ces défis et mise ainsi sur la collaboration avec des partenaires innovants et fiables.

M. Sohet, le marché des vaccins est actuelle-ment en forte expansion, la croissance estévaluée à plus de dix pour cent jusqu’en2012. Comment voulez-vous exploiter cettechance ?

Marc Sohet : pour grandir dans notrebranche, nous devons planifier cinq ans à

Publ

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« Le prix n’est pas lefacteur décisif. Nousveillons à tous lesaspects de nos relationscommerciales. »Marc SohetDirecteur Global Technical Services chez GSK Biologicals

nement et le système de gestion des don-nées de la production, les interfaces vers latechnique de bâtiment et le système d’alar-me, les unités de conditionnement entreelles, via Profinet. Siemens a assisté lesconstructeurs de machines et les intégra-teurs de systèmes pour la réalisation de lasolution d’automatisation. L’intégrateur desystèmes on/off engineering était respon-sable de l’intégration des unités de condi-tionnement. « Nous sommes égalementtrès satisfaits de cet aspect de l’exécution duprojet » résume Denis Fabris.

L’installation a été équipée de bout enbout avec des systèmes Siemens : plus de 50 contrôleurs Simatic S7 ont été installésdans différents systèmes. La visualisation aété réalisée avec Simatic WinCC et SimaticWinCC flexible. Siemens a aussi assisté GSKBiologicals pour les services les plus divers,par exemple l’installation, la mise en servi-ce, la validation et le Computer-Acceptance-Test-Consulting et a mis à disposition dupersonnel expérimenté, en cas de besoin.

Le succès engage

A ce jour le projet est conforme au planpour le lancement de la production à la date prévue. Grâce à l’homogénéité destechnologies et des solutions utilisées, lepersonnel GSK est déjà formé aux systèmesSiemens, ce qui accélère aussi la mise enservice. « Le projet n’est pas encore termi-né », dit Fabris, « mais, à ce jour, la collabo-ration baigne dans un esprit très positif.Naturellement, il y a eu certaines difficul-tés et des défis, mais ils ont été systémati-quement surmontés. » Denis Fabris estconfiant, dans la réalisation du projet dans les délais : « Il n’y a pas de doute queSiemens veut faire un succès de ce projet.Lorsqu’on aborde un projet avec un com-portement aussi positif, il est presque cer-tain, qu’il sera un succès. » Entre temps, ona lancé d’autres projets communs entreGSK Biologicals et Siemens en Belgique et en France, qui profiteront aussi de ladémarche de standardisation réalisée àDresde. "

Doublement de capacité

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/pharmaE-mail: david.melville@siemens.com

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Quel est le rôle de l’automatisation dans cecontexte ?

Marc Sohet : notre vision est un procédéfermé, pour lequel il n’existe aucune interac-tion entre le vaccin et son environnement –et en particulier avec le personnel. Un telprocédé exige un haut degré d’automati-sation. Il y a beaucoup de domaines quiprofitent de l’introduction de nouvellestechnologies, par exemple la Process Ana-lytical Technology. Nous souhaitons nousconcentrer sur notre compétence de base,c’est pourquoi nous attendons de nos four-nisseurs qu’ils nous assistent en matièrede maintenance et d’exploitation – ce quiconcerne la technologie, les pièces déta-chées et le conseil, mais aussi la formationsur le site.

D’autre part, nous devons débattre lorsde chaque construction d’une nouvelleinstallation des exigences spécifiques duproduit et du procédé. Ce dont nous avonsbesoin, ce sont des partenaires qui com-prennent la complexité des projets et notretravail – et qui apportent de l’élan au pro-cédé, le rendre plus rapide, non seulementen cours de sa réalisation, mais aussi dansla compréhension et l’élaboration des so-lutions. Comme nos usines sont grandes ettrès complexes, l’implémentation d’unenouvelle installation de production donnepour ainsi dire l’impression de commanderun énorme navire. Nous avons de nom-breuses interfaces avec des parties externeset par conséquent beaucoup d’incertitudeset de changements.

Considérez-vous Siemens comme unpartenaire, qui peut vous aider à piloter ce navire ?

Marc Sohet : d’après mes expériences, oui.Un facteur important pour nous, est le vasteprogramme de solutions qu’offre Siemens.Siemens ne fournit pas seulement l’auto-matisation, mais également la techniquede bâtiment et de communication et de plusune offre complète de services, de piècesdétachées, etc. Siemens possède une im-

« Pour grandir dansnotre branche, nousdevons planifier cinqans à l’avance. »

portante division de recherche, est leadertechnologique, également par ses parti-cipations dans de nombreuses autresentreprises leaders et offre un bon ré-seau global. La collaboration avec unetelle entreprise nous apporte de nom-breux avantages.

Un autre argument important pournotre décision en faveur de Siemens sontnaturellement les produits de qualitésupérieure, qui sont devenus de facto desproduits standards pour de nombreuxOEM et d’autres entreprises. Globale-ment on peut dire, que le prix n’est pas lefacteur décisif. Nous tenons davantagecompte du Total Cost of Ownership et detous les aspects de nos relations com-merciales.

Siemens est donc un partenairestratégique de votre entreprise ?

Marc Sohet : dans tous les cas. Siemensest un partenaire en matière d’automati-sation et en particulier pour les innova-tions, par exemple pour RFID. Cette tech-nologie est particulièrement importantepour la traçabilité de la chaîne logistiqued’un vaccin, pour pouvoir démontrer quenotre produit a été correctement traitépendant le transport, le stockage et cecijusqu’au client, mais aussi pour pouvoirlutter contre les contrefaçons et les ma-nipulations.

Process Analytical Technology quej’avais déjà précédemment mentionné –Siemens est également très actif dans cedomaine. Nous attendons de cette tech-nologie une amélioration de nos procé-dés. Autre nouveau développement : lesDisposable Process-Variantes, pour les-quels le produit actif est fabriqué dansdes conteneurs à usage unique. Un autredomaine qui à notre avis offre des pos-sibilités d’amélioration, concerne lesinterfaces standards entre machines etinstallations, afin que nous puissionschaque fois sélectionner les solutionsBest-of-Bred de différents fournisseurs et les relier entre elles.

Et nous voudrions développer de nou-velles et meilleures stratégies pour l’au-tomatisation, car nous voulons commedéjà cité, atteindre un procédé fermé.L’automatisation et Siemens seront doncégalement intéressants pour nous dansl’avenir.

Merci de cet entretien. "

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12Industrie pharmaceutique

TITRE

quoi, le choix du bon partenaire pour ceprojet était déterminant.

Janssen voulait conserver les systèmespériphériques existants et ne remplacer queles niveaux automatisation et commande.Comme Siemens avait déjà fourni le sys-tème de conduite existant, Siemens étaitégalement sur la liste des fournisseurs pour le nouveau projet. Après de nombreusescomparaisons, Janssen se décida en faveurde Simatic PCS 7 Version 6.

Une étude détaillée pour une migrationsans problème

Une bonne étude était décisive pour ce pro-jet, comme le confirme Kris Buys, SeniorProject Manager chez Janssen Pharmaceuti-ca : « Il faut absolument élaborer un plan

détaillé pour l’exécution du projet et la qua-lification – y compris la documentation. Ettous les travaux pendant la transformationdoivent se dérouler conformément au plan,afin que le Factory Acceptance Test soit unsuccès. »

Au cours du deuxième trimestre 2004,Siemens élabora une étude détaillée du pro-jet. L’équipe du projet définit les spécifi-cations pour les fonctions, conceptions ma-térielles et logicielles, ainsi que la pro-grammation et les tests internes. Cette étudecomprenait aussi les User Requirements

L ’installation L&Cr à Beerse produit unelarge palette de produits pour le trai-tement de maladies et d’infections les

plus diverses. Elle se compose d’installationspilotes, des lignes de fabrication et des ins-tallations pour la recherche et le développe-ment. Globalement, environ 50 produits dif-férents sont fabriqués et 5000 commandessont traitées par an.

L’installation polyvalente produit parprocédé batch, en plusieurs étapes. Elle estéquipée d’un système Clean-in-Place (CIP).De l’eau, des matières premières et des ad-ditifs sont mélangés dans une cuve de pro-cédé et un réservoir de procédé, avant d’êtretransportés par réservoirs tampons et destockage comme produits semi-finis vers la ligne de fabrication où ils obtiennent leur forme de prescription définitive et sontconditionnés.

Un cœur neuf

Le système de conduite de procédé existantsur la base de Teleperm M et Coros LS-Bn’avait pratiquement plus été modernisédepuis 12 ans et quelques composants at-teignaient leur fin de vie. C’est pourquoiJanssen Pharmaceutica décida en 2003 demoderniser le système et de remplacer leniveau automatisation par une solution mo-derne. L’entreprise voulait aussi s’offrir despossibilités d’extension et de mises à niveau,car on prévoyait pour l’avenir des moderni-sations à intervalles répétés. D’autre part, lesystème devait permettre une possibilité deliaison aux niveaux MES et ERP.

Le plus important défi de la migrationétait celui du délai d’exécution très court. La production ne devait pas être interrom-pue plus de trois semaines, car il y avait unrisque d’épuisement des stocks. C’est pour-

Migration du système de conduite vers Simatic PCS7 chez Janssen Pharmaceutica

Véritable plus-valueSiemens n’a eu besoin que de trois semaines, pour implémenter unnouveau système de conduite de procédé dans l’installation Liquids &Creams de Janssen Pharmaceutica à Beerse, en Belgique. Une prépa-ration détaillée et une équipe de projet expérimentée ont été lesfacteurs centraux de ce succès, pour achever cet ambitieux projet, y compris la validation et la qualification, dans ce délai très serré.

Points forts du projetB Migration du système de conduite

d’une production batch polyvalenteB Délai d’exécution très court pour

la migration en seulement troissemaines

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Specifications, un plan détaillé de validationet une étude des risques et de conformitéselon 21 CFR Part 11.

Siemens s’occupa aussi de l’ingénierie dé-taillée des analyses GxP et procédés critiqueset a évalué différentes solutions et stratégiesde migration. Pour terminer, Siemens éla-bora aussi les User Requirement Specifica-tions définitives et les documents d’appeld’offre. L’exécution du projet proprement ditdémarra mi 2005. Siemens était responsablede l’ingénierie de l’ensemble du matériel du

système, de son installation et de sa mise enservice sur le site de Beerse, ainsi que de laformation du personnel, offrit l’assistancepour la validation et établit les documents dequalification et de validation.

Pour pouvoir maîtriser les risques de lamigration, Siemens exécuta un test préa-lable du système pendant les vacances deNoël. Le nouveau système PCS7 a été relié àtous les différents types d’E/S et testé, pour

écarter les problèmes pendant la migrationproprement dite.

Partenaire expérimenté

Tous les systèmes étaient opérationnels avantla date limite du 1er août 2006. Cet excellentdéroulement du projet est le résultat d’unebonne préparation et d’un excellent travaild’équipe, explique Kris Buys. « La phase finalea nécessité un travail intense. L’équipe adésinstallé l’ancien et installé le nouveau sys-tème pendant un week-end, nous avions alorsà notre disposition un système opérationnelpour les mesures de tests et de qualification.Et le résultat fut excellent : depuis la mise enservice du système nous n’avons pas eu uneseule panne notoire. Ceci est naturellementdû à la très bonne préparation chez Janssen etSiemens. »

Dans l’équipe du projet de Siemens se trou-vaient quelques collaborateurs, qui avaientdéjà implémenté la solution existante avecSimatic S5/Coros LS-B et qui connaissaientbien l’installation et le système. « Ceci repré-sentait pour nous une véritable plus-value »,appréciait Kris Buys. L’assistance de Siemenspour la qualification et la validation fut éga-lement excellente : « Siemens a mis à notre dis-position une très bonne documentation pourla qualification, qui répond entièrement auxexigences de la FDA – ce qui est décisif. » !

L’installation L&Cr de Beerse produit50 produits différents et traite 5000 commandes par an

Les pupitres Simatic PCspermettent la commandelocale des installations

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/pharmaE-mail: bart.moors@siemens.com

clauspeter@siemens.com

Nouvelle architecture de systèmeB Production

B 1 serveur Batch + Batch API pour la commande CIP

B 1 serveur PCS7 redondant avec250.000 variables (dont environ170.000 en utilisation)

B 1 station d’ingénierie (licence illimitée)

B 1 serveur domaine redondantB Simatic Logon/Electronic Signature

B 19 PCS 7 ClientsB 8 OS-ClientsB 11 Panel PCsB 6 Station AS 417

B Station testB 1 Serveur PCS7/Serveur BatchB 2 Stations AS 417B 1 Panel PCB 1 OS-Client

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14Industrie pharmaceutique

TITRE

L es défis de la branche pharmaceu-tique exigent un partenaire, qui pos-sède aussi bien une connaissance ap-

profondie de la branche, qu’un programmeétendu et diversifié de produits disponiblesdans le monde entier. D’autre part, ce par-tenaire doit être en mesure de maîtriser lesdéfis du futur. Dans cet environnement,Siemens assiste ses clients et a au cours desdernières années, élargi et complété systé-matiquement son offre pour l’industriepharmaceutique. Les solutions d’automa-tisation de Siemens sont utilisées avec suc-cès dans l’environnement pharmaceutique.Ceci est aussi démontré par une comman-de actuelle de Janssen Pharmaceutica : cetteentreprise qui appartient à Johnson & John-son, va utiliser Simatic PCS7 dans un nou-veau Chemical Development Pilot Plant.

Solutions pour la production desubstances actives

Spécialement pour la branche biotechno-logie, en pleine expansion, le système deconduite de procédé Simatic PCS7 offre unefonctionnalité étendue et convainc par samodularité. Le dernier arrivant est SimaticPCS7 Lab, dont profitent maintenant aussiles procédés de laboratoire d’une plate-forme continue d’automatisation, depuis

le laboratoire jusqu’à la production. Dans lefractionnement du sang – en partie avecdes installations de très haute performan-ce comprenant plus de 20.000 E/S, SimaticPCS7 est représenté parmi tous les grandsacteurs de ce segment – et en conséquenceleader du marché.

Concept intégré pour la fabrication de médicaments

Le concept pour la fabrication de médica-ments réunit les avantages d’une automa-tisation efficace des machines de produc-tion les plus diverses, par exemple avec descomposants Simatic et Simotion, avec leurintégration simple dans des lignes de fa-brication et installations globales par dessystèmes comme Component based Auto-mation CbA et Simatic IT. La flexibilitéunique de l’intégration horizontale et ver-ticale permet une conduite continue et une optimisation des séquences de fabri-cation – un avantage déterminant pourl’amélioration de la compétitivité.

Diverses compétences et innovations

En même temps, Siemens se renforce aus-si par des partenaires industriels, qui sontparticulièrement certifiés en matière d’exi-gences spécifiques de l’industrie pharma-

ceutique. Pour pouvoir offrir au client lemeilleur service à des prix acceptables,Siemens a élaboré un programme de par-tenariat. Actuellement, Siemens travailleavec près de 20 partenaires en Europe, enAsie et aux USA – et ce réseau sera encoreétendu dans l’avenir.

Les innovations jouent un rôle central del’offre pour l’industrie pharmaceutique :Siemens a dès le début accompagné le dé-veloppement de la Process Analytical Tech-nology (PAT) comme une clé pour Conti-nuous Manufacturing et met maintenant àdisposition, avec Sipat, une plate-formeflexible pour PAT. Un autre point importantd’innovation sont les solutions Tracking etTracing, aussi bien pour RFID que pour 2DMatrix Code, ainsi que des solutions pourde nouvelles variantes de procédés commepar exemple Siprocess pour la techniquede micro-réacteur ou de nouveaux conceptsd’installation avec Disposable Equipment.Par ce perfectionnement de son offre,Siemens sera aussi à l’avenir un partenairequi aura les bonnes réponses pour « fitter,faster Pharma ». !

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/pharmaE-mail: cornelia.duerrfeld@siemens.com

Innovation et savoir-faire pour l’industrie pharmaceutique

« Fitter, faster Pharma »Grandir avec le client – avec cette devise, Siemens s’engage pour ses clients de l’industrie pharmaceutique et développeen permanence depuis de nombreuses années, son programme de produits, systèmes et solutions pour cette industrie.

La publicité lumineusede Times Square pourla participation deSiemens à Interphexsouligne l’importancede son engagementdans l’industriepharmaceutique,également aux USA

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15TITREIndustrie pharmaceutique

Aussi bien le législateur, que l’aug-mentation de la pression des coûtsexigent de l’industrie pharma-

ceutique un rythme plus soutenu pourl’introduction de nouvelles technologies.Un exemple est représenté par la ProcessAnalytical Technology (PAT), de laquelleles entreprises pharmaceutiques peuventtirer de nombreux avantages : meilleureManufacturing Performance, réductiondes coûts, Time-to-Market et temps deréaction plus courts. En même temps, laqualité du produit devient avec PAT, unepartie intégrante du procédé – une condi-tion essentielle pour le Real-Time-Releasedes produits.

Le potentiel d’amélioration est remar-quable dans de nombreuses branches :selon une étude de la US Food and DrugAdministration (FDA) on peut économiserdans le monde jusqu’à 90 milliards d’US-Dollars par une augmentation d’efficacité –ce qui correspond aux coûts de développe-ment de 80 à 90 nouveaux médicamentspar an.

La réglementation pousse au changement

Jusqu’à ce jour, l’industrie pharmaceutiquen’utilisait de nouvelles méthodes qu’avecbeaucoup d’hésitation, car, entre autres, laréglementation prévoyait un contrôle Off-line des charges. Le changement vers une

inspection continue innovante était renduplus difficile. Cependant, maintenant, laFDA veille, entre autres avec de nouvellesréglementations faisant partie de son ini-tiative qualité et cGMPs (current GoodManufacturing Practices) pour le 21ièmesiècle, à ce que PAT soit activement répan-du. La PAT guidance de la FDA souligne laposition de la FDA, qu’il existe de grandeschances pour l’amélioration et la moderni-sation de la production pharmaceutique,si les méthodes Trial-and-Error sont rem-placées par des démarches mécaniquesrigoureuses et des procédés contrôlés sta-tistiquement .

Partie du concept PAT : Sipat

Siemens était fortement associé aux initia-tives de la FDA et de l’European MedicinesAgency (EMEA) pour la promotion de PAT.Cet engagement se poursuit maintenantavec le nouveau logiciel Sipat. Sipat a étédéveloppé dans le cadre d’un projet PAT duNiederländischen Impfstoff Institut NVI etde Siemens en collaboration avec Applikon.Le projet, qui a aussi été promu par l’étatnéerlandais, fut lancé en 2003, juste quandla Draft Guidance de la FDA pour PAT a étépubliée. Ceci donna au projet un poids sup-plémentaire, comme l’explique Mathieu"

Logiciel Sipat PAT pour l’industrie pharmaceutique

Accélérer les innovationsAvec son savoir-faire dans le domaine de la Process Analytical Technology (PAT) dans des branches commel’industrie alimentaire et celle des exhausteurs de goût ou l’industrie chimique, Siemens assiste aussi l’industriepharmaceutique pour une mutation rapide vers une production moderne. Maintenant, avec Sipat, Siemensprésente une suite logicielle, qui facilite grandement l’introduction de PAT.

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16Industrie pharmaceutique

TITRE

comportement, les points limites et natu-rellement aussi prédire la qualité finale duproduit.

Percée dans la fabrication de vaccins

Sur la base de ce système, NVI développeactuellement un modèle de procédé quicontient toutes les caractéristiques cri-tiques du procédé pour la culture de la bac-térie Bordetella pertussis. Cette étape duprocédé est un des procédés clé de la fabri-cation du vaccin contre la coqueluche.L’équipe du projet veut aussi utiliser le sa-voir-faire acquis, pour introduire aussi PATpour d’autres procédés de culture de l’Ins-titut – par exemple pour l’agent du tétanos,de la diphtérie ou de la polio-, mais aussidans d’autre domaines comme la lyophili-sation. Mathieu Streefland tire un bilan despremiers résultats : « Grâce à ce projet, NVI

a une avance en biopharmacie et nous vou-lons aussi la conserver. »

Un grand pas vers « right first time »

Sipat va grandement faciliter aux entre-prises pharmaceutiques l’introduction dePAT. Sipat est modulable et adaptable etpeut être étendu de façon ciblée avec le dé-veloppement de l’initiative PAT d’une en-treprise. Le logiciel peut être intégré dansles environnements de fabrication exis-tants et assiste la totale transparence detous les aspects importants pour la qualitéde chaque unité de production, jusqu’auxniveaux MES, ERP et la gestion de labora-toire. Avec Sipat, les entreprises pharma-ceutiques peuvent améliorer de façoncontinue la compréhension de leur procé-dé et développer des procédés sur la basedes principes de Quality-by-Design et fontainsi un grand pas en direction « Right first time ». Associé aux bons outils PAT, Sipat aide l’industrie pharmaceutique àaméliorer sa Manufacturing Performance,à abaisser les coûts de production, rédui-re le Time-to-Market et améliorer le tempsde réaction de sa Supply Chain. !

Streefland, directeur de projet chez NVI :« Depuis le début, l’environnement régle-mentaire du projet se développait dans lesens du contrôle du procédé et du déve-loppement de la technique de procédé, quenous voulions explorer au cours de ce pro-jet. Le résultat est à notre avis, le premiersystème automatisé, qui maîtrise le déve-loppement et l’exploitation d’un procédéPAT. » Sipat supporte l’intégration complè-te de toutes les informations en cours deprocédé et la comparaison des donnéesavec des données mémorisées.

Ceci signifie que l’Institut peut intégrerdes modèles de laboratoires avec des tech-nologies avancées Near Infrared (NIR), ain-si que des données expérimentales, pourdévelopper un modèle complet de procé-dé. La NVI veut surveiller les performancedu procédé avec ce modèle, ainsi que son

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/sipatE-mail: info.sipat@siemens.com

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Avec Sipat toutes les informations peuvent être collectées en coursde procédé et comparées en ligne

"Aperçu des avantagesL’implémentation de Sipat estdirectement rentable

B Réduction des coûts

B Meilleure qualité

B Time-to-Market plus court

B Plus de parts de marché

B Meilleure image de l’entreprise

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L es essais de laboratoires sont une éta-pe importante du développement desprocédés, au cours duquel les carac-

téristiques essentielles d’un procédé sontdéfinies pour l’application technique in-dustrielle. Déjà à ce stade, l’exécution desessais nécessaires au développement duprocédé peut être facilitée par des procédésd’automatisation. Mais une condition es-sentielle pour cela est que l’automatisationdu procédé doit être avant tout de concep-tion simple et flexible. Même les collabora-teurs qui n’ont pas de connaissances spé-ciales en systèmes de conduite de procédé,doivent pouvoir ajouter un point de me-sure ou modifier une configuration.

Solution flexible

Avec Simatic PCS 7 Lab, Siemens présenteune solution de conduite de système pour

laboratoire, qui, d’une part, est intégrée en continu dans le monde du système deconduite de procédé Simatic PCS 7 etd’autre part, répond aux exigences de ma-niement simple et de flexibilité.

Simatic PCS 7 Lab utilise des compo-sants de la famille Simatic, afin que les so-lutions de technique de commande et de ré-gulation soient transférables sans problè-me dans le cadre d’un Scale-up. Le systèmese compose d’un module de traitement surla base de Simatic PCS 7 Box, avec systèmed’automatisation, d’opérateur et d’ingé-nierie, ainsi que d’un module entrées/sor-ties, qui saisit les signaux des appareils delaboratoire et les transmet au module detraitement.

Plus de sécurité, plus de productivité

Avec Simatic PCS 7, le développement deprocédé à l’échelle du laboratoire peutaussi profiter des avantages d’un systèmede conduite bien étudié : le déroulementautomatisé et la protocolisation intégréedes paramètres rendent sûres la reproduc-tibilité des essais et leur vérification. Le sys-tème surveille les valeurs limites définies etalerte avec fiabilité, lorsque ces valeurssont atteintes, mais aussi dans d’autressituations imprévues et garantit unemeilleure productivité.

Comme Simatic PCS 7 Lab permet l’ob-servation et l’intervention à distance, letechnicien en procédé n’a pas besoin d’êtreprésent. Et comme les méthodes d’auto-matisation sont transférables sans pro-blème, les autres procédés en grandeur in-dustrielle profitent directement des étudespréalables à l’échelle du laboratoire. !

Simatic PCS 7 Lab : automatisation d’essai pourlaboratoires de techniques de procédé

Simple, modulaireet flexibleAvec Simatic PCS 7, Siemens a développé un système de technique deconduite, qui assiste efficacement les procédés dans des laboratoires detechniques de procédé. Des séquences automatisées et une ingénierie noncompliquée facilitent l’exécution d’essais avec rapidité et reproductibilité.

Simatic PCS 7 LabB Fiabilité supérieure par procédés

automatisés et reproductibles

B La gestion intégrée commande et surveilleles réactions, fonction d’alerte sûre

B Montage et transformation rapides,configuration simple

B Fonctionnalités d’exportation pourexploitation simple des données de mesure

Simplicité de conception : les appareils delaboratoire peuvent être raccordés au module entrées/sorties via de simples fiches

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Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/pcs7www.siemens.com/chemicalsE-mail: walzer.martina@siemens.com

17TECHNOLOGIEAutomatisation de procédé

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18Sécurité de procédé

TECHNOLOGIE

Pour une exploitation sûre, les instal-lations de production chimiques sontéquipées de systèmes de sécurité

(Safety Integrated Systems SIS), qui en cas dedysfonctionnement, évitent l’émission desubstances dangereuses ou les dommagesaux installations. Ces SIS doivent subir àintervalles réguliers des contrôles fonc-tionnels relativement onéreux, qui gênentl’exploitation continue des installations.

C’est pourquoi, les exploitants d’instal-lations recherchent activement les possibi-lités d’allongement de ces cycles de contrô-le, sans diminuer la sécurité des installa-tions. Ces exigences sont particulièrementimportantes en matière d’actionneurs uti-

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Partial Stroke Test chez INEOS Paraform à MainzINEOS Paraform mise depuis longtemps déjà sur les solutions de la gamme Simatic etSimatic Safety Integrated. Sur le site de Mainz, une importante installation de formal-déhyde est conduite et surveillée par Simatic PCS 7.

INEOS Paraform est en permanence à la recherche de démarches innovantes, pourperfectionner l’optimisation de ses procédés, améliorer leur sécurité et baisser leurs coûtsde maintenance. C’est pourquoi INEOS Paraform s’est décidé, en tant que client pilote, à utiliser le nouveau concept Partial Stroke Test (PST) de Siemens.

Le concept a été implémenté par INEOS Paraform dans le parc à réservoirs de stockageà Mainz et testé de bout en bout. Les résultats de l’application pilote ont été très positifs,comme le confirme le responsable des traveux neufs, Richard Frey : « Par la réduction dutemps nécessaire au test des importants circuits de sécurité qui est effectué une fois paran, nous voyons avec cette solution de très bonnes possibilités d’application,particulièrement pour nos exploitations continues, pour lesquelles les arrêts sont plutôtrares et de courte durée. »

INEOS Paraform en tant que client pilote,utilise le concept Partial-Stroke-Test

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Partial-Stroke-Test comme module de sécurité de procédé

Prolonger les intervallesde maintenanceC’est précisément dans l’industrie chimique que la sécurité d’exploitationest une tâche essentielle de l’instrumentation et de l’automatisation duprocédé. Simultanément, ces systèmes doivent assurer une exploitationsans problème des installations. Avec une offre étendue de solutionsintégrées pour la sécurité des procédés, Siemens assiste ses clients pourrépondre à ces deux exigences. Un exemple consiste dans les solutionspour le Partial-Stroke-Test de vannes.

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19

lisés dans le cadre de la technique de sécu-rité, car c’est dans ce domaine qu’on trou-ve aussi bien les plus grands facteurs derisque que les potentiels de rationalisation.Un exemple typique pour cela, sont lesvannes d’arrêt, qui empêchent les fuites de substances dangereuses (par ex. des li-quides ou gaz toxiques) en cas de défaut.

Contrôle fonctionnel en coursd’exploitation : Partial-Stroke-Test

Beaucoup de ces vannes sont rarementfermées dans la pratique. Avec le temps, lefrottement augmente, particulièrement laforce de décollement des vannes à tiroir oule couple de décollement des vannes rota-tives, par la corrosion ou un encrassementprogressif de la tige ou de la garniture in-terne. Si les vannes de sécurité ne sontutilisées qu’en cas d’urgence, elles se blo-quent souvent.

Un test appelé Partial-Stroke-Test (PST)effectué selon des intervalles de temps défi-nis peut effectivement éviter de tels défautsde fonctionnement. Pour cela, on actionne lavanne en cours d’exploitation de l’installa-tion de 10 à 15 pour cent. Cette action n’al-tère pas l’exploitation de l’installation, maisdémontre la mobilité de la vanne.

Intelligent et intégré : Sipart PS2

Le positionneur intelligent Sipart PS2 me-sure pendant le PST la réaction de la vanne.Il utilise pour cela le temps de purge commecritère fiable de la mobilité de la vanne.

Lors de la mise en service d’une vanne,le temps de réaction d’un PST est mémori-

Aperçu des avantagesB Pas de démontage de la vanne de

l’installation, prolongation desintervalles d’entretien

B Après PST réussi, la vanne est de nou-veau « disponible ». Les adhérences et les encrassements sont éliminés

B Sécurité plus élevée en situations d’ur-gence : la vanne ne se bloque pas etne réagit pas avec un temps de retard

B Contrôle fonctionnel en ligne simplesans perturbation du procédé, desdysfonctionnements de vanne peuventêtre reconnus par anticipation

B Economie par réduction d’interventionde maintenance et réduction des arrêts

IEC61508Avec PST (4x/an)ProofTestsTous le 2 ans = SIL 2

SIL 1

SIL 2

SIL 3

SIL 4

PFD(t)

PFDavg

TempsIntervalle des ProofTests

Sans PSTProofTests par an = SIL 2

Les intervalles de contrôle peuvent être prolongés par le Partial Stroke Test

Le positionneurintelligent Sipart PS2 offreaussi en plus des nombreusesfonctionnalitésde diagnostic, la fonctionnalitéPartial-Stroke-Test

nel de maintenance de l’installation peutlancer le PST avec Sipart PS2 par quatrevoies différentes : soit par le système deconduite du procédé ou le Process DeviceManager Simatic PDM, par les boutons defaçade du panneau de commande du SipartPS2, par l’entrée numérique de l’appareil

OK (aucun besoin d’entretien)

Besoin d’entretien

Demande d’entretien urgent

Panne (imminente) de la vanne

Code d’erreur

Valeur de consigne de

positionnement

Priorité besoin d’entretien

Le concept d’alerteà trois niveauxpour transmetteurde mesure confor-me à la recomman-dation Namur 107,indique l’urgencede la demanded’entretien à l’aidede trois clés à codecouleur

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sé comme temps de référence. Cette valeurest utilisée ultérieurement pour effectuerune comparaison. Le besoin d’entretien estclairement signalé à l’utilisateur à l’aide duconcept d’alerte à trois niveaux pour trans-metteur de mesure, conformément à la re-commandation Namur NE 107. Le person- !

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20Sécurité de procédé

TECHNOLOGIE

ou à des intervalles de temps définis para-métrés dans l’appareil.

Fonctions de test flexible avec Simatic S7-400FH

A côté du PST, Siemens offre avec le posi-tionneur Sipart PS2, comme produit add-on, la fonctionnalité intégrée PST pour lesystème de sécurité Simatic S7-400FH. Aveccela, Siemens fournit pour le système de

protection S7-400FH, une logique précon-figurée pour l’exécution du PST, ainsi qu’enoption un test pour électrovanne. Le mo-dule synoptique correspondant de l’inter-face opérateur de Simatic PCS OS offre unaperçu rapide des statuts et alertes, permetl’accès aux paramètres de configuration,fournit le statut du dernier PST et disposed’interfaces de commande pour le lance-ment et l’arrêt du PST. Le test, à lancement

manuel, automatique ou sur demande secompose de deux étapes. En une premièreétape, le test PST de la vanne proprementdit, le positionneur supplémentaire instal-lé du système de sécurité SH-400FH amèneun dispositif de coupure de sécurité, de-puis la « position entièrement ouverte »(position normale d’exploitation) à unevaleur de consigne définie. Le processusde fermeture doit atteindre la valeur deconsigne y compris l’hystérésis réglée, dansle temps de test prescrit. Après écoulementdu temps de test, le dispositif de coupure de sécurité est amené à la « position entiè-rement ouverte » (position normale d’ex-ploitation). En une deuxième étape, op-tionnelle, l’électrovanne correspondantepeut être testée.

Module intégré dans Simatic Process Safety

L’intégration de procédé de test pour vannesdans l’installation technique de conduite,via le positionneur intelligent Sipart PS2 ou comme variante intégrée dans le sys-tème de conduite de procédé et de sécurité Simatic PCS 7, simplifie grandement l’exé-cution des tests orientés sécurité. Par l’au-tomatisation des séquences, y compris leurdocumentation détaillée, qui devait être exé-cutée jusqu’à ce jour manuellement, la qua-lité peut être nettement améliorée avec uneréduction simultanée des coûts.

Les solutions pour le PST consistent enun simple module du concept global deProcess Safety de Siemens. Pour pouvoirassister de façon optimale l’utilisateur, toutau long du cycle de vie complet, dans tousles aspects de la sécurité, Siemens offre unspectre étendu de solutions intégrées pourla sécurité des procédés. Un composant es-sentiel est celui de Simatic Safety Matrix,qui couvre tout le cycle de vie sécurité de-puis l’analyse, en passant par la réalisation,jusqu’à l’exploitation. Cette offre de Soft-ware-Tools, composants matériels et ser-vices pour une technique de conduite deprocédé à sécurité intrinsèque assure danstoutes les phases du cycle de vie des instal-lations, une sécurité d’exploitation maxi-male et une exploitation économique opti-male des installations. "

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/chemicalswww.siemens.com/processinstrumentationE-mail: alexandre.bouriant@siemens.com

klaus-peter.heer@siemens.com

Normes pour la sécurité de fonctionnementLes applications, les produits ou les réactions des procédés industriels exigent souventdes mesures techniques de sécurité particulières, pour éliminer les risques aux instal-lations, aux personnels et à l’environnement. Dans ce but, on utilise aujourd’hui de plusen plus de composants de la technique d’automatisation. Le fonctionnement correct deses systèmes et composants se résume par le mot clé de « Sécurité fonctionnelle » /«Functional Safety ». Les conditions cadres pour l’utilisation de tels systèmes sont spéci-fiées dans deux normes : l’IEC 61508 et l’IEC 61511.

L’IEC 61508 est la norme de base pour les normalisations de sécurité. En tant quenorme orientée applications pour l’industrie des procédés l’IEC 61511 sert de directivepour la planification, la réalisation et l’exploitation de systèmes de technique de sécuritépour des installations de technique de procédé. Ces systèmes constitués de contrôleurs(commandes), de capteurs et d’actionneurs ou positionneurs correspondants, conduisentle procédé dans un état de sécurité, en cas de franchissement de valeurs limites prédé-finies.

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Dispositif de coupure de sécurité avec positionneur

Industrial Ethernet

AS: S7-400FH

Fonction de protection

Valeur de consigneposition vanne

Information retourposition vanne

Electrovanne/Vanne de commande

PCS/OS pour:B Conduite/ObservationB AlertesB ArchivageB Impression de rapports

S7-400FH:B Partial Stroke TestB Test d’électrovanneB Interface vers OS

ê Alimentation d’air

ES OS

Le PST avec Simatic S7-400FH et Simatic PCS 7 contrôle tous les composantsfonctionnels importants du dispositif de coupure, déclenche éventuellement unealerte dans le système de conduite et offre des fonctions de rapports

!

Advanced processcontrol aide àatteindre une qualitéconstante de produit,par exemple dansl’industrie chimiquepour la production du verre

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21TECHNOLOGIE

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/pcs7www.Siemens.com/glassE-mail: walzer.martina@siemens.com

Advanced Process Control

L es concepts de régulation tradition-nels avec régulateur PID sont large-ment répandus, car ils sont très fa-

ciles à implémenter et à intégrer dans dessystèmes de conduite. Cependant, ces ré-gulateurs ne travaillent souvent pas aupoint de fonctionnement prescrit ou le per-sonnel commute le régulateur en positionmanuelle, lorsque la qualité du procédé necorrespond pas aux attentes avec la régu-lation automatique.

Optimisation adaptative

Ces problèmes peuvent être évités avec unrégulateur PID adaptatif. Ce type de régu-lateur travaille avec l’aide d’un modèle deprocédé, qui est exécuté en arrière plan,pour mesurer le résultat d’une interven-tion de l’opérateur et qui peut ainsi éva-luer les résultats et les prévoir, par exemplela température du procédé après ouvertu-re d’une vanne à vapeur à une valeur pres-crite. Inversement, la position de la vanne,nécessaire pour atteindre et maintenir unetempérature prescrite du procédé, peutêtre calculée.

Un pas en avantQuand les procédés deviennent encore pluscomplexes, les possibilités de la régulationadaptative PID ne sont plus suffisantes. Onutilise alors des concepts de régulation àvariables multiples et prédictifs (multiva-riable and predictive controllers, MPCs).

Ces régulateurs simplifient les sé-quences dynamiques complexes du procé-dé et permettent d’éliminer en temps utilele développement de défauts dans le pro-cédé, à l’aide d’algorithmes et de modèlesintelligents. Complétés du know-how enprocédé et en projet, ces outils mathé-matiques constituent une sorte d’« autopi-lote » pour la conduite de l’installation aupoint optimal de fonctionnement.

Ceci améliore la stabilité du procédé, ré-duit les coûts et permet aussi d’atteindreune qualité définie et constante. Ces ré-gulateurs sont intégrés comme Add-Onsdans Simatic PCS 7. La conduite de procé-dés complexes s’en trouve nettement sim-plifiée et la dépense pour les méthodes de« Trial and Error » dans la conduite du pro-cédé est éliminée.

Grande variétés d’options

Siemens travaille en collaboration avec despartenaires expérimentés, qui apportentleur savoir-faire, aussi bien pour lesconcepts de régulation adaptative que pourceux basés sur des modèles prédictifs. Lessolutions APC offrent une conduite effi-cace des procédés, par laquelle les para-mètres importants peuvent être maintenusdans des plages ciblées, permettent une ex-ploitation automatique et flexible des ins-tallations avec des résultats prévisibles etreproductibles et ouvrent diverses possibi-lités d’optimisation du procédé en matièrede consommation d’énergie et de matièrepremière. !

Advanced Process Control améliore le contrôle des procédés

Conduite cibléeLes procédés peuvent être optimisés et le potentiel d’une installation peut êtremieux exploité avec des systèmes intelligents modélisés pour la commande des procédés. Advanced Process Control (APC) assiste avec des applications surmesure un meilleur contrôle du procédé dans l’industrie des procédés.

Aperçu des avantages

B La conduite de procédés complexes

est nettement simplifiée et les

dépenses pour les méthodes

« Trial and Error » dans la conduite

du procédé sont éliminées

B Réduction de variance du procédé

et réduction des temps de règlage

réduisent les coûts

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22Industrie sucrière

ETUDES DE CAS

L es betteraves sucrières sont déchar-gées et pré-lavées très rapidementdes camions de livraison à l’aide d’un

jet d’eau à haute pression. L’eau nécessai-re pour cela, et également pour le lavage,circule en circuit fermé pour être réutilisée.Il en résulte un surplus d’eau qui est traitédans la station d’épuration appartenant àl’usine. Celle-ci est constituée d’une étapeanaérobique, d’une étape aérobique et debassins d’oxydation dans lesquels le traite-ment de l’eau usée se fait par apport d’oxy-gène de l’air.

Ces bassins sont oxygénés de façon ho-mogène par des buses de diffusion. Chaquebuse est alimentée avec de l’oxygène par unventilateur entraîné par un moteur tripha-sé asynchrone conventionnel d’une puis-sance de 15 à 30 kilowatts. La nouveautéchez Südzucker à Rain est la gestion desmoteurs, qui pour la première fois, permetla commande et la surveillance de chaqueventilateur depuis un poste de commandecentral. Südzucker s’est décidé en faveur deSimocode pro V, car avec cette solution, lefonctionnement des moteurs peut à toutmoment être surveillé à partir du postecentral, mais aussi directement sur le site.

Remplacement ultra rapide

Pour assurer une exploitation ininterrom-pue du procédé, particulièrement pendantla phase « chaude » de la production, Süd-zucker a recherché une solution qui per-mette, en cas de problème, un remplace-ment rapide sans altération du procédé encours de production. Une exigence qui apu être entièrement satisfaite grâce à Simocode pro. Pour cela, un module spécialde mémorisation est simplement posé surl’appareil de base. Il sert à saisir, à suivre età mémoriser tous les paramètres de régla-ge. Lors d’un remplacement du système degestion du moteur, il suffit de retirer le mo-dule de l’ancien appareil et de la placer surl’appareil de remplacement. Le systèmepeut alors immédiatement reprendre sonfonctionnement avec les nouvelles valeursde réglage. Günter Leinfelder est très en-thousiaste : « Le remplacement du modulemémoire ne dure qu’une demi-minute. Ce-ci répond exactement à notre besoin, maisce dispositif était introuvable à ce jour. »

Mais Simocode sait encore faire bien da-vantage : en plus de l’analyse du courantélectrique, la commande peut être livréedans une version qui mesure la courbe detension dans le circuit principal et qui a

La gestion des moteurs avec Simocode assure ladisponibilité des installations chez Südzucker

A pleine charge en toute fiabilitéPendant la campagne sucrière de septembre à décembre, le procédé deSüdzucker AG de la localité souabe de Rain am Lech, tourne 24 heures sur 24, car les betteraves doivent être traitées aussi rapidement que possible, pour entirer le maximum de rendement en sucre. « Tous les systèmes doivent alorsfonctionner à la perfection » explique Günter Leinfelder, contre-maître élec-tricien chez Südzucker à Rain, « également le traitement de l’eau utilisée pour ledéchargement et le lavage des betteraves ». Depuis peu, une gestion efficace desmoteurs avec Simocode pro assure la disponibilité de cette partie du procédé.

Les betteraves sont déchargées des camions delivraison à l’aide d’un jet d’eau à haute pression

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afficher au poste de conduite. D’autre part,on peut disposer d’un module d’extensionpour signaux analogiques entre 0,4 et 20milliampères, avec lequel on peut parexemple mesurer des valeurs de niveau, deposition et de débit.

Maintenance prédictive

Avec la mesure du facteur de puissance cosphi, Simocode pro permet aussi le calcul du rendement effectif de l’entraînement.Ainsi, l’exploitant peut suivre de façoncontinue le comportement du vieillisse-ment des entraînements de ventilateur et ilpeut décider avant le lancement de la cam-pagne annuelle, si un entraînement doitêtre remplacé.

L’objectif de Südzucker était l’élabora-tion d’une gestion globale de l’énergie, avecla possibilité de pouvoir mettre en serviceou d’arrêter de façon ciblée chaque entraî-nement. La caractéristique de Simocodepro satisfait les attentes de l’entreprise, detransmettre de façon continue au poste deconduite ou de façon cyclique toutes les va-leurs mesurées et d’autre part, de déclen-cher un message d’alerte dès l’apparitiond’un dysfonctionnement. Pour la comman-de à distance des entraînements de venti-lateur on a choisi une combinaison de dis-joncteurs de la série 3RT et des commuta-teurs de puissance de type 3RV.

Les informations d’état et de dysfonc-tionnement ne sont pas seulement affi-

chées au poste de conduite central, maispeuvent aussi être visualisées directementsur le site. Il suffit pour cela d’enficher unmodule spécial de commande sur l’appareilde commande. L’unité compacte avecquatre touches et sept voyants LED libre-ment programmables, permet des fonc-tions déterminantes de contrôle et de com-mande, directement sur le site et contribueainsi fortement au diagnostic et à l’éli-mination des dysfonctionnements tech-niques.

En forme pour la phase « chaude »

Pour Günter Leinfelder, la fonctionnalitéde Simocode pro représente une énormeamélioration, car elle permet d’assurer ladisponibilité du traitement de l’eau mêmeaprès plusieurs mois d’exploitation inten-se de la station d’épuration sous pleinecharge. « Nous devons, comme les sportifs,utiliser systématiquement le meilleur équi-pement, pour être en pleine forme dans laphase de compétition », ainsi justifie-t-il ladécision de Südzucker en faveur de la der-nière génération de gestion de moteurs deSiemens. !

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/simocodewww.siemens.com/sugarE-mail: simone.witzgall@siemens.com

guenter.losert@siemens.com

Simocode pro : bien étudié, flexible,intelligentB Remplacement ultra rapide de

l’appareil de commande par moduleamovible pour la mémorisation desparamètres d’exploitation

B Transmission de toutes les données de mesure et messages d’erreur ausystème de conduite via Profibus DP

B Module de commande enfichable pour commande de fonctionnement et affichage d’exploitation sur le site

B Surveillance du comportement auvieillissement de l’entraînement parcalcul du rendement actuel

B Modules optionnels pour contrôle de la température et l’entrée/sortie des signaux analogiques

B Mesure de la courbe d’intensité et detension pour surveillance des grandeursde mesure relatives au rendement

La raffinerie de sucre à Rain am Lech A Rain on utilise aussi la technique dedisjoncteurs et de commutateurs Sirius

aussi la possibilité de traiter et de contrô-ler des grandeurs de mesure de rendementde l’appareil.

A l’aide d’un module de température, iloffre la possibilité de surveiller la tempé-rature effective des entraînements et de les

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L ’esprit de Totally Integrated Automa-tion a inspiré le développement dunouveau débitmètre Coriolis Siflow

FC070. L’appareil compact a été conçu pourune intégration directe dans les systèmesd’automatisation Simatic S7. Il mesure demultiples paramètres dans des gaz et desfluides, s’adapte à toutes les applications dedébit et domaines industriels et peut êtrerapidement installé.

En raison de l’intégration continue dansSimatic, le débitmètre Coriolis peut être fa-cilement configuré et il réduit la complexi-té de la solution d’automatisation. L’appa-reil Siflow FC070 établit le diagnostic del’état de l’installation et dispose d’inter-faces standardisées pour Simatic Manager,PCS 7 et Simatic PDM. Il est égalementadapté à l’échange de données avec desfournisseurs tiers via Profibus ou Modbus.

L’appareil surveille le débit, la températu-re du produit à mesurer, la densité, le dé-bit volumique et le rapport du mélangeavec une précision d’au moins 0,1 pourcent. Il est ainsi adapté à toutes les applica-tions pour lesquelles on a besoin d’une me-sure de débit avec précision.

Débitmètre pour des exigences sévères

Le puissant transmetteur de débit ultra-sons Sitrans FUS060 est spécialement conçupour des installations industrielles, qui né-cessitent une technique de mesure exemp-te de défaut. Il est destiné aux applicationsdans l’industrie du traitement du pétrole,la pétrochimie, la technique de centraleélectrique ou aux stations d’épurationd’eaux usées. L’appareil Sitrans FU060 estpréparé pour la norme OIML R117 et peutêtre utilisé pour les applications corres-

pondantes. L’appareil certifié dispose d’uneinterface HART et peut aussi bien être ex-ploité avec la technique à deux voies,qu’avec la technique optionnelle à quatrevoies pour des puissances et une précisionsupérieures. Le convertisseur de mesureFUS060 offre une communication par busde terrain Profibus et est compatible PDM.Le corps de l’appareil en aluminium mou-lé sous pression est exécuté avec le type deprotection IP65/NEMA4.

Convertisseur de mesure de niveaupour conditions très sévères

Le nouveau convertisseur de mesure de ni-veau radar Sitrans LR460 est basé sur l’ap-pareil Sitrans LR400 et mesure tout type deproduit en vrac y compris la poudre de ci-ment, la cendre volante, le plâtre, la farine,les céréales, les agrégats et le plastique. Leconvertisseur de mesure est particulière-ment adapté à la surveillance continue deniveau dans des conditions d’environne-ment sévères telles que fortes poussièresou températures élevées. Sitrans LR460utilise la technologie FMCW 24 gigahertz(Frequency Modulated Continuous Wave)avec un traitement élargi du signal à l’aidede Process Intelligence. L’utilisation de lalongueur d’onde de 24 GHz permet de gé-nérer un signal plus fort qu’avec la tech-nologie à 5,8 GHz, l’appareil a ainsi uneportée élevée pouvant aller jusqu’à 100mètres. Le logiciel de Process Intelligencereconnaît automatiquement les change-ments de l’angle de chute du matériau et les caractéristiques physiques du silocomme les agglomérats.

Nouveaux produits pour l’automatisation de procédé

Innovants, robusteset polyvalentsSiemens a élargi son spectre de produits dans le domaine de l’instrumen-tation de procédé : nouveaux débitmètres, transmetteurs de niveau, appareilsde technique de pesage et transmetteurs de température s’adressent à denouveaux domaines d’application, défient des conditions difficiles des pro-cédés et offrent de nouvelles possibilités d’automatisation.

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Le puissant et robuste transmetteur dedébit ultrasons Sitrans FU060

Une portée allant jusqu’à 100 mètres : l’appareil de mesurede niveau Sitrans LR460

Le débitmètre Coriolis Siflow FC070est conçu pour une intégrationdirecte dans Simatic S7

24Instrumentation de procédé

TECHNOLOGIE

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Ranger ERS 500 et offre les mêmes fonc-tions et performances éprouvées. Avec latechnologie ultrason sans contact ainsi queles techniques brevetée de mesure d’échoset des logiciels d’application éprouvés, l’ap-pareil permet une mesure précise de niveaudans des liquides jusqu’à 15 mètres de pro-fondeur et également une mesure de débitfiable dans des canalisations, des barrageset des rigoles. Le produit offre un rende-ment amélioré et réduit la consommation

Solution globale pour station de pompage

Sitrans LUC 500 est une unité intégrée pourla surveillance et la commande sur la baseultrason de station de pompage duplex,pour la technique de traitement des eaux eteaux usées. En tant que solution globale,l’appareil comporte des fonctions généralesd’automatisme de station de pompage dansune seule unité pré configurée. Sitrans LUC500 est le successeur du Milltronics Enviro-

Nouveau microchromato-graphe en phase gazeuseLe nouveau chromatographe Sitrans CV pour gaz naturel se distingue particulièrement par sa mesure rapide etprécise du pouvoir calorifique du gaz. Le domaine principald’utilisation de l’appareil Sitrans CV basé sur la microtech-nologie est le transport du gaz naturel, avec obligationd’étalonnage, comme la surveillance de pipelines, lesstations de déchargement ou de distribution de gaz, ainsi

que les terminaux LNG, dans lesquelles le gaz est liquéfié ou regazéifié. L’appareil compact, avecun corps robuste antidétonant est adapté à des conditions d’environnement extrêmes de –20 à + 55 degrés Celsius. Il peut être monté directement près des pipelines de gaz naturel, fournittoutes les informations sur la qualité du gaz naturel ainsi que les compositions spécifiques du gaz et des résultats de mesure en moins de trois minutes.

Le nouvel appareil a déjà convaincu les premiers clients sur toute la ligne : après des essaisdétaillés dans son laboratoire central de test et de calibration la plus grande entreprise d’ex-ploitation et de production de pétrole et de gaz naturel de Pologne, Polskie Gornictwo NaftoweGazownictwo (PGNiG), recommande l’appareil Sitrans CV pour l’analyse de gaz naturel dans les réseaux polonais. Au premier plan des tests on prit en considération la reproductibilité desrésultats de mesure, d’éventuels effets de mémoire, l’influence de la température ambiante sur la précision du Sitrans CV et les variations de pression dans l’amenage des échantillons. Les tests ont été effectués avec des gaz naturels de concentrations typiques. Les essais ont montrédes résultats entièrement positifs. PGNiG a été particulièrement impressionné par les tempsd’analyse très courts, les faibles coûts ainsi que la technique d’analyse MEMS du Sitrans CV.

La nouvelle peseuse à bande MilltronicsMBS fonctionne sans traverse

Sitrans LUC 500 : unité intégrée pour lasurveillance et la commande de niveau enstation de pompage Duplex

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Le transmetteur de mesure de têteSitrans TH 400 peut être livré avecinterface pour Foundation Fieldbuset Profibus PA-Communication

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/processanalyticsE-mail: michael.markus@siemens.com

d’énergie et les coûts de maintenance, carles pompes tombent rarement en panne.

Peseuse à bande pour un pesage fiableen continu

La nouvelle peseuse à bande Milltronics MBSpour des pesées fiables en continu est unsystème modulaire pour une plage moyen-ne de capacité. Elle est par exemple adaptéeà des applications de produits en vrac com-me le sable, le gravier ou les cailloux. Com-me elle travaille sans traverse, elle peut êtreadaptée à toutes les largeurs courantes debandes transporteuses et il se forme moinsde dépôts de matériau. En combinaison avecun convertisseur de mesure Milltronics Tass,il en résulte un ensemble complet et attrac-tif de peseuse à bande.

Transmetteur de mesure de têteadaptable bus de terrain

Il existe aussi un nouveau transmetteur demesure de tête pour la mesure de tempé-rature : l’appareil compact Sitrans TH 400adaptable bus de terrain complète la série des transmetteurs de mesure de têteSitrans TH. L’appareil peut être livré enexécutions pour Foundation Fieldbus etProfibus PA-Communication. Il peut aussiêtre utilisé pour des tâches simples de ré-gulation dans un segment FoundationFieldbus. C’est ainsi que Siemens restefidèle à sa ligne innovante sur une largebase de l’instrumentation de procédé. !

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/processinstrumentationE-mail: sigrun.ebert-heffels@siemens.com

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26Brasseries

ETUDES DE CAS

L e groupe Ziemann est dans l’indus-trie de la brasserie synonyme d’ins-tallations de brasserie de haute préci-

sion. Une qualité supérieure et un travail derecherche et de développement continusont les enseignes de l’entreprise, qui uti-lise depuis des décennies la technique d’automatisation de Siemens. En juin 2006,Ziemann a mis en service au siège de Lud-wigsburg une installation d’étude, qui n’apas son équivalent dans le monde. Elle peutreproduire tous les procédés courants debrassage du marché à l’échelle réduite etpossède la toute dernière technique d’auto-matisation – une exclusivité mondiale.

L’installation doit avant tout servir à tes-ter de nouvelles technologies dans desconditions pratiques. La brasserie miniatu-re est équipée de la même technique que

celle des installations industrielles. Ellefonctionne avec le système de conduite deprocédé Braumat sur la base de PCS 7 ettravaille jusqu’au niveau terrain avec descomposants de Siemens. Une telle brasserieaussi complète au format réduit est née surune surface de seulement 100 mètres car-rés, elle peut être conduite entièrementautomatiquement à l’aide du système deconduite de procédé Braumat PCS 7.

« Avec l’installation d’étude, nous vou-lons développer des procédés optimisés,tester à fond de nouveaux composants –comme par exemple le transmetteur depression Sitrans P300 et effectuer des pro-jets de recherche et de développement avecdes partenaires commerciaux » explique Dr.Hans-Jörg Menger, directeur du développe-ment et de la technologie chez Ziemann.

Dans des cuves de brasserie ouvertes, untransmetteur de pression mesure la pres-sion statique de la colonne de liquide et endéduit le niveau par calcul. Le niveau dansles cuves fermées de fermentation et destockage est mesuré à l’aide de deux trans-metteurs de pression.

SIP et CIP comme référence en matièred’hygiène

L’hygiène est l’alpha et l’oméga de l’indus-trie des exhausteurs de goût, c’est pourquoiles appareils de mesure doivent répondreaux exigences élevées en matière d’hygiène,par exemple SIP (sterilisation in place) etCIP (cleaning in place), ce qu’offre sans pro-blème l’appareil Sitrans P300, grâce à soncorps entièrement fabriqué en acier inoxy-dable. « Pour le P300, même l’électronique

Braumat PCS 7 et Sitrans P à l’école de brasserie

Brasserie àl’échelle réduiteDans sa nouvelle installation d’étude, une brasserie complète à l’échelleréduite, le constructeur d’installations Ziemann optimise des procédés debrasserie et teste de nouveaux composants. L’installation d’étude estautomatisée avec Braumat PCS 7 et utilise en continu la technique de lagamme de produits Totally Integrated Automation. Un des composantstestés pour leur validité pratique en utilisation continue en brasserie est le nouveau transmetteur de pression Sitrans P300, qui a été spécialementdéveloppé pour l’industrie alimentaire et des exhausteurs de goût.

Le transmetteur de pression Sitrans P300 avec son corps en acierinoxydable se distingue par son extrême conception hygiénique

Transmetteur de pression Sitrans P300B Exécution industrie alimentaire selon exigences SIP et CIP

B Corps de l’appareil en acier inoxydable avec électronique étanche

B Conception intelligente avec cellule de mesure à affleurement pour mesure sans zone morte

B Plage de température jusqu’à 150 °C, avec coupleur de température jusqu’à 250 °C

B Précision de mesure élevée et stable dans le temps (erreur de mesure 0,075 % maximum, dérive dans le temps de 0,25 % en 5 ans)

B Paramétrage simple sur site ou via le système de conduite

B Fonctions de diagnostic étendues et messages d’état pour une disponibilité élevéede l’installation

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près de leur degré d’efficacité optimal et parconséquent d’augmenter la productivité desinstallations.

L’insertion dans l’installation de pro-duction peut se faire par tous les types de fi-letage courants. D’autre part, différents rac-cordements hygiéniques avec membranes àaffleurement permettent une liaison au pro-cédé sans zone morte. Un cordon de sou-dure laser relie le raccordement du trans-metteur de mesure avec la membrane de lacellule de mesure avec une qualité de sur-face élevée et rend inutile l’utilisation d’unjoint du côté procédé. Des dépôts de ma-tière favorisant une production de germessont ainsi évités. Pour toutes les parties decomposants et cordons de soudure, une ru-gosité de surface conforme aux exigencesdu European Hygiene Equipment Design

Group (EHEDG) est assurée. Pour des pro-duits de procédé dans la plage de tempéra-ture au dessus de 150 degrés Celsius on uti-lise souvent des systèmes intermédiairesde transmission de la pression qui assurentune chute de température entre le procédéet l’électronique. Comme la membrane dusystème intermédiaire de transmission dela pression se trouve devant la membranede la cellule de mesure, cette technique oc-casionne une perte de la précision de me-sure. Avec Sitrans P300 on utilise un dé-coupleur de température, qui représenteune solution économique et qui en mêmetemps n’altère pas la précision de mesure.

Paramétrage simple

Le transmetteur de pression Sitrans P300peut être mis en service et commandé di-rectement sur site ou paramétré par le sys-tème de conduite. Le développeur Lillichtrouve très positif et très convivial, que lesadresses puissent être saisies localementsur les appareils : « Nous avons trouvé cecitrès intéressant et cela nous fait gagnerbeaucoup de temps. »

D’autre part, la simulation de fonction derampe via Hart ou Profibus PA facilite lamise en service. Spécialement pour la miseen service de circuits de mesure on a im-plémenté le P300 avec une alimentation de courant 4…20 milliampères de sortie. Di-verses fonctions de diagnostic avec des mes-sages d’état générés en cours des échangesde données cycliques, facilitent l’analyse encas de dysfonctionnement contribuent à laréduction des temps d’arrêt et améliorent ladisponibilité des installations.

Voila pourquoi Gerhard Lillich se montretrès confiant : « L’appareil Sitrans P300 n’esten service que depuis quelques semaines, ilnous manque donc naturellement l’expé-rience de la durée d’utilisation. Cependant,à ce jour, nous sommes très satisfaits de lastabilité et de la résistance à la températu-re. Il n’y a pas encore eu de panne et l’ap-pareil nous plait beaucoup. C’est avant toutle paramétrage via le système de conduite,en cas de modification du procédé de pro-duction qui est vraiment une affaire inté-ressante. » !

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/brewerieswww.siemens.com/processinstrumentationwww.siemens.com/sitranspE-mail: ruediger.selig@siemens.com

frank.sass@siemens.com

d’évaluation est encapsulée dans de l’acierinoxydable » explique Gerhard Lillich, re-présentant du directeur du développementautomatisation de Ziemann. La cellule demesure à affleurement offre les conditionsoptimales pour une mesure sans zone mor-te, ce qui facilite aussi le nettoyage. Avec laplage de température spécifiée jusqu’à150°Celsius, le transmetteur de mesure ré-siste sans dérive à une stérilisation sur site.

Stabilité de mesure dans le temps

Avec une erreur de mesure de 0,075 pourcent et une dérive dans le temps de 0,25pour cent sur cinq ans, le transmetteur depression Sitrans P300 se distingue par sesperformances de mesure de grande stabili-té à long terme. La faible erreur de mesurepermet de conduire les procédés au plus

La nouvelle installationd’étude chez Ziemannreproduit complètementle procédé de brassage àl’échelle réduite. Elle estéquipée et automatiséecomme une installationindustrielle

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Sitrans P300 est utilisé dansl’installationd’étude pour lamesure de lapression dans les cuves destockage fermées

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28Technologie des capteurs

ETUDES DE CAS

A vec environ 1.600 collaborateurs,Zentis n’est pas seulement le plus im-portant fabricant allemand de mar-

melade et de confiture, mais fournit aussides céréales, de la pâte d’amande brute, desbarres sucrées et des œufs en pâte d’aman-de à l’industrie de transformation et au com-merce. Rien que dans l’usine II, à Aachen-Eilendorf, 190 collaborateurs fabriquent en-viron 12.000 tonnes de sucreries par an.

Pour pouvoir identifier clairement l’ori-gine et la circulation des produits, aussibien pour la fabrication que pour la traça-bilité, la logistique interne a été réorgani-sée. « Beaucoup de nos clients, essentielle-ment les discounteurs, demandent aujour-d’hui que l’emballage ne soit plus identifiépar des codes EAN ou UPC courants, pouréviter les conflits potentiels avec les codesde gestion des marchandises et les pro-

blèmes correspondants rencontrés avec lesscanneurs de caisse », explique Achim Min-ten, responsable automatisation et Euro-pean Maintenance Manager de l’usine II deZentis. Nous imprimons sur nos cartons unData Matrix Code, qui peut être lu ou dé-chiffré et évalué par un système de camé-ra. » La matrice de points d’un format de12x12 millimètres, contient l’informationde la ligne de fabrication, l’affectation de laplace des palettes et le code article.

Lecture continue et sans erreur même à grande vitesse

Le client a demandé une solution particu-lière pour la saisie des DMC en bout de lignede fabrication, où la marchandise est condi-tionnée automatiquement en grands car-tons et transportée aux places de palettisa-tion par différents convoyeurs. Pour uneidentification sûre des cartons avant leurévacuation dans la bonne zone de stocka-ge, le fabricant se décida en faveur de cap-teurs Vision Simatic VS130-2. L’utilisationde cette solution se justifie pour trois im-portantes raisons : les performances éle-vées convaincantes du système de caméraà grande vitesse de passage, l’assistance deSiemens pour le développement d’une so-

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Des systèmes vidéo optimisent la logistique interne chez Zentis

Identification au point prèsDans l’industrie alimentaire, l’automatisation de la fabrication a fait beaucoup de progrès. Ainsi, par exemple, pour l’emballage, plus besoin d’utiliser des codes EAN, car ceux-ci peuvent poser des problèmes dans le système de gestiondes marchandises des clients. C’est pourquoi, les emballages chez Zentis à Aix-la-Chapelle sont identifiés via Data Matrix Codes (DMC), ils peuvent être lus rapidement, automatiquement et en toute fiabilité par des capteurs vidéo.

Les grands cartons d’emballage de Zentis à Aix-la-Chapelle sont identifiés par des Data Matrix Codes (DMC),pour éviter des conflits avec les systèmes de gestion des marchandises du client final

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problèmes typiques d’interface par des boî-tiers d’interface ou des convertisseurs.D’autre part, le projeteur peut intervenirdirectement sur l’appareil d’évaluation, de-puis n’importe quel terminal du réseau, mo-difier le paramétrage ou appeler et activerun des 15 paramètres mémorisables.

Le système de transport proprement dit est commandé par un contrôleur Simatic S7-400H à haute disponibilité et vi-sualisé par une interface utilisateur WinCC.En plus des données saisies par la caméra,on affiche ici également un compteurd’état, c’est-à-dire combien de cartonsd’une commande de palettisation ont déjàété reconnus. Les critères de comptage àévaluer peuvent être librement fixés.

Nette amélioration

Les neuf systèmes de reconnaissance d’ima-ge présentent de nets avantages par rap-

port à la solution utilisée jusqu’à ce jour :« Avec le nouveau système, nous avons puaméliorer aussi bien notre logistique quenotre assurance qualité, car avec l’identifi-cation DMC, la traçabilité des produits jus-qu’à chaque machine et chaque charge estpossible. En cas de réclamation éventuelle,on peut rapidement détecter la cause dudéfaut et le circuit des produits concernés.Avant l’introduction du nouveau système,les données des cartons étaient saisies etinscrites manuellement sur une fiche depalette, ce qui avait entraîné une dépensesupplémentaire élevée pour une saisie conti-nue des données de la fabrication. »

Zentis utilise actuellement quatre lec-teurs Vision Simatic VS dans l’atelier II à Aachen-Eilendorf, qui travaillent à l’entièresatisfaction du client depuis leur mise enservice. On programme déjà l’utilisationd’autres systèmes dans la zone des quatrepréparations de cartons existants. Les car-tons découpés seront alors imprimés selonles exigences de la ligne de fabrication parun DMC, qui sera lu automatiquement etqui déclenchera la distribution des cartonsformés vers les lignes de production cor-respondantes. Ce qui améliore la producti-vité et réduit le risque d’erreur. !

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/simatic-sensors/mvE-mail: info.simatic-sensors@siemens.com

lution spécifique de branche ainsi que lacontinuité du système avec la techniqueexistante d’automatisation, qui a permisun gain de temps et d’économie.

« Nous connaissons bien la plupart dessystèmes et le savoir-faire nécessaire s’ac-quiert en général par une seule formationdans la maison. La continuité de la tech-nique Siemens en matière d’études, degestion des données et de communicationfacilite le travail à notre département d’in-génierie, dans tous les domaines, depuisl’installation, en passant par les modifi-cations, jusqu’à l’élimination rapide desdysfonctionnements, même sans aide ex-térieure. »

« Un autre avantage décisif du système detraitement d’image est que l’appareil d’éva-luation dispose aussi bien d’une interfaceProfibus que d’une interface Ethernet » ajou-te Achim Minten. Ceci exclut d’emblée les

Capteur Vision Simatic VS130-2 chez ZentisB Lectures fiables avec une vitesse de déplacement de 0,7 m/s

B Reconnaissance fiable du code DMC sur différents supports

B Distance de lecture variable en fonction de l’objectif de 75 à 3.000 mm

B Variante avec tête de capteur C ou CS-Mount et boîtier de protection avec verre frontalen plastique incassable, conformément aux directives de l’International Food Standards(IFS) concernant l’utilisation du verre dans la production alimentaire

B Capteur CCD avec une résolution de 640 pixels x 480 pixels compensant les variationsdues au système, par exemple position de l’impression, imprécision du positionnementou du déclenchement

B L’adaptation automatique des algorithmes de lecture fournit un résultat sûr de lalecture, malgré les variations de netteté et de grandeur

B La commande de la lampe circulaire par l’unité d’évaluation du VS130-2 synchroniséeavec la prise de vue permet un temps de pose avec une durée de 20 ºs à 10 ms pourune luminosité maximale

B L’appareil d’évaluation possède aussi bien une interface Profibus qu’une interfaceEthernet

Le capteur Simatic VS130-2 est équipé d’une lampe circulaire,qui assure un éclairage optimal

Aperçu sur la fabrication : Exécutionet évaluation des commandes sontvisualisées par Simatic WinCC

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30Instrumentation de procédé

ETUDES DE CAS

Univar est une entreprise leader dansle domaine de la distribution de pro-duits chimiques avec 163 centres de

distribution en Amérique du Nord et enEurope et traite, conditionne et mélange desproduits chimiques en gros sur commandede ses clients. Le dépôt de Wellinboroughfournit des clients de différentes industriesen Grande Bretagne et stocke une large palet-te de produits chimiques dans 17 citernes.

Procédé sans contact

En novembre 2005, l’entreprise d’ingénierielocale Stratos a remplacé les appareils hy-drostatiques par des appareils de mesureradar Sitrans LR 200. Chaque nouvel appa-reil radar a été installé sur un manchon demesure placé sur les citernes fermées. Lesondes radar traversent la paroi des citernes,ainsi l’appareil n’est pas en contact directavec le produit chimique. Cette techniqued’installation innovante n’a nécessité aucuneopération de perçage sur les citernes et lesappareils ont pu être remplacés sans avoirbesoin de vider les citernes. D’autre part,toutes les citernes, à l’exception du réser-voir d’eau ont été équipées d’un commuta-teur de niveau capacitif Pointek CLS 100, quia lui aussi été installé à l’extérieur. Tous lesappareils sont reliés en réseau à un contrô-leur Simatic S7-300 et à tableau Simatic HMI.

La protection contre le débordement est ré-glée de telle manière qu’une alerte soit dé-clenchée lorsque le niveau dans la citerneatteint une valeur limite et des informationssur le niveau effectif des citernes peuventêtre visualisées via l’afficheur.

Meilleurs contrôles du procédé

En raison des produits chimiques corrosifs,la technique radar sans contact était lasolution idéale comme le confirme Jez Hill,Regional Engineering Manager chez Uni-var : « Cette solution réduit les dépensesd’entretien et nous fait économiser dutemps de travail et éviter des arrêts de pro-duction. Nous faisons entière confiance àcette solution. » !

Une nouvelle technique demesure de niveau optimiseles procédés chez Univar

Sûr etcontrôléLe dépôt de produits chimique d’Uni-var à Wellinborough en Grande Bre-tagne a été mis en service en 1988.Avec le temps, des parties des installa-tions du procédé ont vieilli et ont dûêtre remplacées. Particulièrement lesappareils de mesure de niveau hydro-statiques dans le fond des citernes ontconnu des problèmes, car ils étaientdifficiles à installer et devaient êtrerégulièrement démontés pour leurcalibration. Comme ils étaient directe-ment en contact avec des produitschimiques corrosifs, ils devaient deplus être souvent nettoyés et rempla-cés, ce qui rendait indispensable levidage des citernes et entraînait unarrêt d’exploitation de deux jours.Ceci appartient désormais au passé,grâce à la technique de mesure deniveau sans contact de Siemens.

Pour en savoir plus sur le thème :www.siemens.com/levelE-mail: rob.niezen@siemens.com

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Aperçu des avantagesB Installation externe et mesure sans

contact garantissent une fiabilitésupérieure

B HMI conviviale avec système d’alerteintégré contre un surremplissageaméliore le contrôle du procédé et lasécurité de l’exploitation

Un appareil de mesure radar Sitrans LR 200 (ci-dessus) mesure en continu le niveauet un commutateur de niveau Pointek CLS 100, monté latéralement, surveille le niveaumaximal. Les deux appareils sont installés à l’extérieur de la paroi de la citerne

Le tableau SimaticHMI fournit des

informations d’étatde chaque citerne

Cours Sitrain pour Simatic PCS 7 et l’analyse de procédéParallèlement au lancement de la nouvelle version 7 de Simatic PCS 7,Sitrain propose un cours de remise à niveau et un cours approfondide 10 jours. Le cours de remise à niveau de trois jours permet auxfamiliers de Simatic PCS 7 de découvrir les nouvelles possibilitésd’ingénierie de la version 7.0, au moyen d’exemples concrets. Lecours de 10 jours familiarise de manière approfondie les partici-pants avec Simatic PCS 7 Version 7 et l’utilisation efficace de ses nom-breuses fonctions d’ingénierie. A partir de l’automne 2007 sera pro-posée une nouvelle série de cours d’approfondissement.

Sitrain a ajouté au total 22 nouveaux cours à son programme deformation sur l’analyse de procédé. La formation couvre un largeéventail de domaines, de l’Ultramat aux chromatographes en phasegazeuse comme MicroSAM et Maxum edition II, en passant par lesapplications d’analyse de procédé spécifiques au client.

Informations sur l’offre de formations Simatic PCS 7 :

www.siemens.com/sitrain-pcs7

Informations sur l’offre de formations sur l’analyse de procédé :

www.siemens.com/sitrain-sc-pa

infosinfosVous souhaitez en apprendre davantage sur les systèmes et lessolutions pour l’industrie des procédés de Siemens Automationand Drives ? Rendez-vous sur notre plate-forme d’information enligne sur Internet :

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Sous l’adresse

www.siemens.com/processnewsvous pouvez télécharger toutes les éditions de process news paruesà ce jour ainsi que le cahier actuel sous forme de fichier PDF etrechercher dans le Reference Center les articles classés par thèmes,technologies ou systèmes.

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31DIALOGUE

process news 2-07PublicationSiemens AktiengesellschaftBereich Automation and Drives (A&D) Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nuremberg

Allemagne

www.siemens.com/automation

Direction de branche Helmut Gierse, Hannes Apitzsch, Dr. Peter Drexel, Anton S. Huber

Responsable de la publicationPeter Miodek

Responsable du contenuCornelia Dürrfeld

ConceptionChristian Leifels

RédactionCornelia Dürrfeld, Siemens AG, A&D CC P MCSiemensallee 84, 76187 Karlsruhe, AllemagneTél.: +49 (0) 7 21/5 95-25 91Fax: +49 (0) 7 21/5 95-63 90cornelia.duerrfeld@siemens.com

Comité de rédactionPetra Belzner, Alexandre Bouriant, Sigrun Ebert-Heffels, Michael Gilluck, Birgit Gottsauner, Walter Huber, Bernd Langhans,Silvana Rau, Rüdiger Selig, Wieland Simon, Roland Wieser, Wolfgang Wilcke, Eugene Yeo

Maison d’éditionPublicis KommunikationsAgentur GmbH, GWACorporate Publishing, Medien 1Boîte postale 3240, 91050 Erlangen, AllemagneTél.: +49 (0) 91 31/91 92-5 01Fax: +49 (0) 91 31/91 92-5 94publishing-magazines@publicis-erlangen.de

Rédaction :Kerstin Purucker

Mise en page :Jürgen Streitenberger

Rédaction finale :Irmgard Wagner

PAO : der Döss für Kommunikation, Nuremberg

Impression : Stürtz GmbH, Würzburg

process news paraît trimestriellement

Tirage : 9.000

Numéro d’emploi : 002800 4818

© 2007 by Siemens Aktiengesellschaft Munich et Berlin, Allemagne.

Tous droits réservés.

Cette édition a été imprimée sur dupapier de cellulose blanchie sans chlore,protégeant l’environnement.

ISSN 1430-3430

Les produits suivants sont des marquesdéposées de Siemens AG :BRAUMAT, DESIGO, MicroSAM, MILLTRONICS,POINTEK, S7-300, S7-400, SIFLOW, SIMATIC,SIMATIC HMI, SIMATIC IT, SIMATIC PCS 7,SIMATIC Panel PC, SIMATIC Safety Integrated,SIMOCODE, SIMOTION, SINAMICS, SIPAN, SIPAT,SIPART, SIPROCESS, SIRIUS, SITRAIN, SITRANS,SIWAREX, TELEPERM, TOTALLY INTEGRATEDAUTOMATION, ULTRAMAT, WinCC

Si des marques, des noms commerciaux,des solutions techniques ou similaires nesont pas explicitement cités, cela nesignifie pas qu’ils ne font pas l’objetd’une protection.

Les informations de ce magazine necontiennent que des descriptions générales oudes caractéristiques de performances, qui necorrespondent pas toujours à la forme décritedans le cas d’application concret ou qui peuventêtre modifiées par des développements ulté-rieurs. Les caractéristiques de performancesouhaitées n’ont valeur d’engagement, que sielles font expressément l’objet d’un accordcontractuel.

Référence commande :E20001-M6207-B100-X-7700

Imprimé en Allemagne

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