Un jumeau numérique capturé à l’aide d’Artec Leo & Ray améliore l’efficacité de la transformation des petits pois

Modèle 3D de la ligne de production de petits pois de Dodman capturé avec Artec Leo et Ray

Ce n’est peut-être pas la première chose à laquelle vous pensez en mangeant le rôti du dimanche, mais avant que la plupart des aliments biologiques n’arrivent dans votre assiette, ils doivent subir une transformation importante.

Bien sûr, le niveau de contrôle et de tri dépend de l’origine des aliments. Lorsqu’il s’agit de légumes de petite taille ou de légumineuses comme les petits pois, le processus de distribution dans les magasins est en fait assez complexe.  Après avoir été débarrassés de leurs cosses par des vanneuses ou des batteuses, les pois sont triés et nettoyés, puis rapidement chauffés et refroidis pour être stérilisés.

Une fois stérilisés, ils sont soumis à un contrôle intensif à l’aide d’une trieuse de couleurs, de détecteurs de métaux et de machines à rayons X afin de veiller à ce qu'ils arrivent chez les consommateurs dans les meilleures conditions possibles.

Mais même dans ce cas, la production de petits pois commercialisables n’est pas gagnée d’avance. Les changements climatiques et les maladies des plantes peuvent avoir des conséquences désastreuses sur la qualité et le rendement.  S’ils ne sont pas rapidement congelés ou emballés sous vide, les pois peuvent également perdre de leur fraîcheur, ce qui entraîne la mise sur le marché de conserves de qualité inférieure.

Alors, que faire si vous ne parvenez pas à commercialiser suffisamment de pois de qualité ? Approchée par un client qui se posait précisément la question, l’entreprise de transformation alimentaire Dodman Ltd. lui a apporté son aide pour réorganiser son workflow afin d’en créer un plus efficace, en s’appuyant sur un jumeau numérique de l’installation capturé par scan 3D d'Artec.

À la recherche de la perfection dans la transformation des petits pois

Depuis son siège situé dans l’est de l’Angleterre, Dodman est fier de concevoir, fabriquer et installer des systèmes de transformation de haute qualité pour les plus grandes marques alimentaires du pays. L’entreprise ayant déjà intégré le scan 3D dans son workflow et repensé tous ses équipements, des convoyeurs aux lignes de production, elle était parfaitement compétente pour résoudre le problème de triage des petits pois de son client.

Cela dit, le Royaume-Uni est à la fois le plus grand producteur et le plus grand consommateur de petits pois en Europe (le Britannique moyen en mange 9 000 par an), aussi le client de Dodman, fournisseur d’aliments en conserve, avait-il déjà du pain sur la planche pour répondre à la demande. Les fuites sur les machines ne simplifiaient pas le travail, et l’entreprise a donc décidé de faire appel à Dodman pour lui demander d’installer un nouveau système permettant d’enrayer la perte de ses précieux produits.

En général, Dodman scanne et réalise la rétro-ingénierie de machines complexes à l’aide d'un Artec Leo sans fil, acquis auprès du partenaire certifié Gold d’Artec Patrick Thorn & Co. Après avoir été séduite par une première démonstration en ligne, son équipe a ensuite été stupéfaite par la facilité avec laquelle il était possible de capturer des convoyeurs en acier brillants sur site et de les comparer à des modèles CAO, ce qui correspondait exactement à ses besoins.

Le partenaire certifié Gold d’Artec Patrick Thorn en train d'aider l’équipe de Dodman à optimiser les résultats de leur scan 3D

Cependant, en raison de l’échelle, Dodman a d’abord essayé de numériser les installations de son client à l’aide d’un Artec Ray équipé du LiDAR. Si le scanner 3D à longue portée a pu capturer l’ensemble du sol de l’usine, les plates-formes surélevées et autres bruits de fond ont empêché l’appareil de saisir les détails les plus fins.

Pour remédier à ce problème, Dodman a utilisé Leo aux côtés de Ray pour numériser avec précision et à un rythme soutenu les équipements critiques. Selon l’ingénieur concepteur Andy Chase, ce workflow s’est avéré la solution idéale pour collecter les données précises et multi-résolution nécessaires à l’avancement du projet.

« Nous avons obtenu un degré de précision très élevé, de l’ordre de 2 mm, ce qui est incroyable compte tenu de l’instabilité des équipements existants, a déclaré Andy Chase. Nous avons effectué des relevés sur l’ensemble de la zone, mais nous étions également responsables du transfert des produits. Notre nouvelle ligne devait empêcher les fuites, pour éviter que notre client ne perde de l’argent. Seul Artec Leo nous a permis d’atteindre cet objectif, en nous donnant une vue détaillée de la zone. »

Relevés avec des jumeaux numériques

Au centre de cette ligne de production rénovée se trouvait la trieuse de pois du client.  Après avoir conçu une nouvelle plate-forme et un nouveau système de pompage pour élever les pois dans la cuve, Dodman a dû vérifier qu’elle s’adapterait aux machines existantes, faute de quoi il aurait été impossible de l’intégrer.

C'est là que le scan 3D d’Artec est intervenu : il a permis de créer des jumeaux numériques précis, qui ont pu être utilisés pour faire des relevés et des plans sur un sol d’usine virtuel.  Avec des lasers et des mètres rubans traditionnels, ce processus aurait pris des semaines et n’aurait donné que de simples mesures en bloc. En comparaison, la capture de haut en bas avec Leo et Ray n’a pris que cinq heures.

Données de scan 3D Artec Leo et Ray de Dodman sur Artec Studio

Patrick Thorn a également été d’une grande aide au moment d’éditer les données sur le logiciel de capture et de traitement de scan 3D Artec Studio, en permettant à l’équipe de Dodman d’optimiser les résultats. Grâce à lui, les outils de suppression des valeurs aberrantes et de nettoyage du programme ont pu être utilisés pour supprimer les images non alignées, et la simplification du maillage a permis de réduire la taille des fichiers pour l’exportation.

« Patrick nous a beaucoup aidés lorsque nous avons pris en main le logiciel, il nous a montré des trucs et des astuces pour traiter efficacement les données, ajoute Jack Tucker, ingénieur concepteur. Je me suis rendu compte que j’avais beaucoup de bruits de fond et qu’il pouvait être difficile de rassembler les informations, mais les outils de recadrage d’Artec Studio ont permis de supprimer facilement les données inutiles après l’alignement. »

Une fois édité, le maillage de l’usine a été envoyé à la plateforme de conception CAO SOLIDWORKS, où il a fait l’objet d’une rétro-ingénierie avec le module complémentaire Mesh2Surface, afin de séparer les machines, de les déplacer et de les construire virtuellement. Le résultat ? Un jumeau numérique complexe de la nouvelle ligne de production de l’entreprise, qui a ensuite été utilisé pour veiller à son bon ajustement et modéliser ses performances.

En capturant des zones plus vastes avec le Ray à longue portée et en complétant les détails les plus fins avec le Leo, plus portable et plus précis, il est désormais possible d’obtenir des modèles 3D incroyablement réalistes à l’échelle, a ajouté Patrick Thorn. Cela a été un réel plaisir d’aider l’équipe de Dodman à innover dans le domaine de la transformation industrielle et j’ai hâte de voir quelles seront leurs prochaines orientations en matière de scan 3D et de jumeaux numériques !

Leo et Ray : une combinaison gagnante

Après le succès de la combinaison de Leo et Ray, Tucker envisage de leur trouver d’autres applications multi-résolution pour la numérisation des lignes de production. Le projet de petits pois du client étant la première expérience d’utilisation du Ray par Dodman, et il s’attend à ce que le résultat des scans s’améliore encore.

Cependant, les activités de scan 3D de l’entreprise ne se limitent pas aux relevés de terrain. À ce jour, la technologie a été utilisée pour la rétro-ingénierie et la modernisation de plusieurs équipements. Pour un client, la numérisation d’un conteneur a permis d’en faire une cuve de mélange de produits chimiques plus efficace.

Un autre modèle 3D créé par Dodman avec Artec Leo : une cuve de mélange de produits chimiques

En interne, Jack Tucker ajoute que Leo améliore également l’efficacité des mesures de Dodman « au quotidien », en particulier dans les espaces exigus et encombrés, ou lors du passage d’un convoyeur à l’autre, une opération qui « nécessite du temps et peut faire rater des détails.

À mesure que les projets se développent, vous réalisez que vous avez scanné une zone ou un détail que vous ne pensiez peut-être pas pertinent à l’époque, mais qui l’est désormais, conclut M. Tucker. On ne mesure manuellement que ce que l’on pense modifier ; avec le scan 3D, les projets et les conceptions peuvent évoluer, et ce n’est pas grave, car vous avez déjà capturé tous les détails dont vous avez besoin. »