Le CETIAT, une approche scientifique et technique au service de l'industrie
Jérôme MOTTAZ, responsable développement chez CLEXTRAL
Depuis quand travaillez-vous avec le CETIAT ?
De longue date ! Nous avons commencé dans les années 2004-2005, avec pour fil rouge de notre collaboration le thème du séchage. Notre portefeuille d'équipements inclut des sécheurs, et nous avons travaillé sur 2 projets. Le premier pour optimiser le processus de séchage d'un sécheur existant utilisé pour la production de couscous précuit. Le second pour le développement d'une nouvelle gamme de sécheurs pour les produits extrudés.
Pour quelle raison vous êtes-vous tournés vers le CETIAT à ce moment-là ?
CLEXTRAL fournit des lignes complètes pour la seconde transformation des céréales : dans ce process, le séchage est une brique majeure car il contribue à la qualité finale du produit. Il doit être parfaitement contrôlé, avec une fine connaissance des interactions produit/aéraulique/thermique. Il est également impératif de maîtriser la manière dont on met en œuvre cette connaissance scientifique sur un projet concret.
Le CETIAT apparaissait pour CLEXTRAL comme la référence en France pour répondre à ces exigences.
Par la suite, comment cette collaboration s'est-elle poursuivie et à quel moment plus précisément faites-vous appel au CETIAT ?
En 2017, CLEXTRAL a souhaité créer une seconde gamme de sécheurs pour produits extrudés afin de répondre à l'ensemble des besoins de nos clients, car nous ne couvrions pas tout le marché avec la précédente gamme. Nous avions les mêmes objectifs en termes de performances attendues, et la même nature de travaux à réaliser. C'est donc tout naturellement que nous nous sommes tournés une nouvelle fois vers le CETIAT.
"Nous avons fait le choix d'associer le CETIAT dès la phase d'études, laquelle passe par une étape de recherche de concepts. Au regard des enjeux de ce projet, il était indispensable d'être accompagné par des spécialistes dont les compétences sont éprouvées".
De l'idée à la commercialisation, nous sommes sur une durée d'environ 3 ans. Cela commence par une analyse stratégique (positionnement commercial vis-à-vis de la concurrence, business plan, et programme de développement et d'investissement) qui permet de cadrer le déroulement du projet. Dès lors, nous entrons dans la phase d'études, laquelle passe par une étape de recherche de concepts. Nous avons fait le choix d'associer le CETIAT dès cette première étape : au regard des enjeux de ce projet, il était indispensable d'être accompagné par des spécialistes dont les compétences sont éprouvées. Cela a été un pari gagnant car nous avons tenu tous nos objectifs : à la fois techniques, avec un produit qui répond parfaitement au cahier des charges initial, et économiques, puisqu'il est commercialisé depuis près de 3 ans et constitue d'ores et déjà un beau succès commercial.
D'un point de vue pratique, nous avons construit une collaboration forte qui débute par des simulations numériques de l'aéraulique : optimiser les flux d'air et garantir l'homogénéité du séchage par la bonne distribution de l'air de séchage sur le lit de produit. Les simulations sont indispensables pour identifier et proposer des principes de fonctionnement qui permettent de faire les bons choix de conception. C'est l'occasion de passer de la mécanique des fluides et des calculs théoriques à la manière très pratique selon laquelle l'air doit circuler pour que le sécheur soit le plus performant possible. Cette analyse permet de déterminer le design aéraulique optimal du sécheur.
Également, pour nourrir la simulation, des données expérimentales relatives aux produits à sécher sont nécessaires. Un plan d'expérience dédié a permis de tester des produits référents dans différentes conditions thermiques et aérauliques. Les données attendues sont des cinétiques de séchage, des vitesses d'envolement et des pertes de charge. Un banc de test adapté a été créé spécialement pour réaliser l'acquisition de ces données.
"Vient ensuite le temps de la vérification pour confronter les caractéristiques issues des simulations à la réalité de notre prototype. Pour ce faire, les équipes du CETIAT se déplacent dans notre centre de recherche (…) On vient combiner l'expérimentation in-situ sur la machine avec les données théoriques dans le but de faire converger les prédictions et le fonctionnement réel. C'est un apport très pertinent et indispensable pour obtenir les performances attendues".Vient ensuite le temps de la vérification pour confronter les caractéristiques issues des simulations à la réalité de notre prototype. Pour ce faire, les équipes du CETIAT se déplacent dans notre centre de recherche de Firminy (42). CLEXTRAL y dispose de tous les équipements d'une ligne de production afin de faire fonctionner le sécheur dans des conditions représentatives d'un usage industriel. Il s'agit de réaliser un audit du sécheur grâce à de l'acquisition de données spécifiques. L'audit a pour but de vérifier que les résultats observés correspondent bien aux objectifs fixés :
- le produit en sortie de sécheur : est-il bien au niveau d'humidité attendu ? De manière homogène ? Dans quelle amplitude varie l'humidité ? Est-ce acceptable ?
- le sécheur en lui-même : la distribution de l'air est-elle conforme aux simulations ? Comment se répartissent les flux thermiques ? Quel est le rendement énergétique du sécheur ?
Bref, on vient combiner l'expérimentation in-situ sur la machine avec les données théoriques dans le but de faire converger les prédictions et le fonctionnement réel. C'est un apport très pertinent et indispensable pour obtenir les performances attendues.
Vous évoquez le fait d'associer le CETIAT très en amont dans votre phase de développement : en quoi cela vous semble nécessaire pour votre stratégie R&D ?
Lorsqu'on enclenche un projet de cette nature, l'une de nos premières actions est de solliciter des spécialistes comme le CETIAT pour leur exposer notre vision du projet. Nous avons besoin de nous appuyer sur des interlocuteurs experts, qui participent à différents groupes de travail en veille sur toutes les avancées technologiques et les évolutions des enjeux pour l'industrie.
"Nous avons besoin de nous appuyer sur des interlocuteurs experts (…) CLEXTRAL a sa vision et son expérience de concepteur de machines et il faut la faire coïncider le plus tôt possible avec le savoir et les savoir-faire de l'expert aéraulique".
CLEXTRAL a sa vision et son expérience de concepteur de machines et il faut la faire coïncider le plus tôt possible avec le savoir et les savoir-faire de l'expert aéraulique pour configurer le produit de la manière la plus judicieuse possible et ainsi aboutir au meilleur design.
Faire appel au CETIAT est un vrai atout : nous avons la même démarche de développement et les équipes sont stables. Les fondamentaux sont déjà acquis des deux côtés (cf. les études de 2004-2005 évoquées plus haut), ce qui nous a permis d'avancer très vite et de travailler efficacement.
Toutes vos actions avec le CETIAT sont-elles des projets à long terme ou menez-vous parfois des actions plus ponctuelles ?
Généralement, nous collaborons effectivement sur des projets long terme mais il peut arriver d'avoir de plus petites missions.
Par exemple, on s'appuie sur le CETIAT pour faire monter en compétences nos équipes. Certains collaborateurs ont suivi des modules de formation en aéraulique et thermique, non pas pour devenir des spécialistes mais pour interfacer encore mieux avec des experts, ainsi qu'avec nos clients.
"Certains collaborateurs ont suivi des modules de formation en aéraulique et thermique, non pas pour devenir des spécialistes mais pour interfacer encore mieux avec des experts, ainsi qu'avec nos clients."
Il nous arrive aussi d'avoir des missions ponctuelles pour des clients. Je peux citer l'exemple d'une ligne complète – en fonctionnement – sur laquelle le système d'extraction des buées de séchage comprend des cyclones de filtration. Nous avons mené une action d'optimisation de ces cyclones. Ces sollicitations ciblées restent rares.
Quels sont vos prochains projets après ces premières réussites ?
Nous souhaitons aller plus loin dans la compréhension de la mécanique des fluides et la modélisation d'un sécheur : nous ambitionnons de créer un jumeau numérique qui nous permettra ensuite de dimensionner un sécheur ou de l'optimiser sans passer par une phase expérimentale qui peut être lourde.
En ce moment, nous discutons aussi beaucoup d'efficacité énergétique. Un sécheur est très énergivore : ce sujet va devenir de plus en plus pressant. Comment faire en sorte qu'un sécheur soit plus efficace en termes de rendement énergétique ? Comment réduire ses impacts environnementaux ? Comment envisager la récupération d'énergie ? Comment faire évoluer nos produits pour qu'ils s'adaptent à d'autres sources d'énergies qui s'inscrivent dans la décarbonation de l'industrie, puisqu'à ce jour, ils fonctionnent majoritairement au gaz. Comment cela va se traduire en termes de solutions développées ?
Quelques grands comptes commencent à nous interroger sur cette dimension et nous devons l'anticiper car nous avons conscience de l'ampleur du travail à réaliser.
Le mot de la fin ?
Le plus important, dans notre collaboration avec le CETIAT, c'est qu'on se comprend : les problématiques de chacun sont comprises par l'autre. On vient avec nos questionnements d'industriel et on a face à nous des scientifiques qui savent répondre à nos enjeux, c'est une démarche scientifique et technique au service de l'industrie. La vraie différence avec d'autres prestataires, c'est le côté très applicatif : il ne s'agit pas de se contenter de réaliser des mesures et de donner des résultats observés à un instant " t ", des solutions sont proposées pour faire évoluer le produit jusqu'à l'atteinte des niveaux de performance souhaités.
Et il faut aussi noter la relation de confiance, avec des équipes présentes depuis le début de notre collaboration : c'est très agréable de travailler dans ces conditions.
"On vient avec nos questionnements d'industriel et on a face à nous des scientifiques qui savent répondre à nos enjeux, c'est une démarche scientifique et technique au service de l'industrie."
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