Aide au pilotage : application agroalimentaire

Les savoir-faire développés par les employés d’une entreprise constituent souvent pour celle-ci une véritable richesse. Ces savoir-faire, au gré des mouvements de personnel au cours du temps, peuvent rester stables, s’enrichir ou au contraire régresser dans le cas où cette connaissance ne serait pas formalisée. Dès lors, il peut être essentiel pour l’entreprise de capitaliser ces savoir-faire d’une manière qui permette de les exploiter par la suite, voire de les transmettre à d’autres employés. La « mémoire d’entreprise » concerne ainsi, a priori, tous les secteurs de l’économie et plusieurs démarches de capitalisation de la connaissance ont été réalisées. On peut citer en exemple : l’entreprise Usinor-Sacilor pour la mise au point d’un outil informatique qui optimise la conduite de hauts-fourneaux à partir de la connaissance détenue par des hauts-fournistes (Système SACHEM), la SNCF pour la mise au point de guides de détection d’avaries sur les tunnels, ponts..., le LCPC pour la production d’outils d’aide à la détection de dégradations des routes, l’EDF et le Cemagref pour le suivi et le diagnostic des défaillances des barrages (CD-Rom Vigie BarragesÒ), le CEA pour la capitalisation des connaissances et l’expérience acquises dans le domaine des réacteurs nucléaires (projet REX).

Dans le domaine de l’industrie alimentaire, les opérateurs qui conduisent le procédé sont généralement des acteurs importants de la maîtrise de la qualité du produit et leur expertise forme un capital de l’entreprise. Cela est lié à deux points principaux.

D’une part, il n’existe pas toujours de mesures instrumentales directes ou indirectes permettant d’évaluer les propriétés d’un produit en cours de fabrication. Le développement ou l’utilisation d’appareils de mesure est difficile du fait des propriétés :

• du produit lui-même : les produits alimentaires sont des produits biologiques élaborés dont la nature et la composition peuvent être variables dans le temps ; en outre, ils ne sont pas toujours homogènes et le système d’évaluation doit prendre en compte, voire rendre compte de cette hétérogénéité ;

• des capteurs et instruments de mesure :

  • les capteurs doivent être nettoyables et il est par ailleurs souhaitable qu’ils soient non invasifs et non destructifs,

  • ils doivent répondre à des contraintes sévères telles que par exemple, la nettoyabilité ou le fonctionnement en milieu très humide,

  • le fonctionnement de certains appareils de mesure peut nécessiter un personnel formé à son utilisation,

  • un certain nombre de systèmes de mesure ne sont pas utilisables directement en ligne parce que les temps de réponse sont trop longs,

  • des critères de coût, de caractéristiques métrologiques (précision, fidélité, rapidité...) et de temps de développement sont à prendre en compte.

D’autre part, les procédés alimentaires ne sont généralement pas robustes par rapport à des variations de caractéristiques des matières premières par exemple. La compréhension des interactions entre produit et procédé est souvent partielle notamment du fait du déroulement de réactions souvent compliquées mettant en jeu des mécanismes de natures diverses, physico-chimiques et/ou biologiques. Tous ces points rendent le développement de modèles décrivant les relations entre les variables du produit et celles du procédé long et difficile [F 1 290], réf. [1].

Pour pallier ces manques, les opérateurs des entreprises alimentaires développent un « savoir-mesurer » et un « savoir-piloter », qu’ils acquièrent généralement progressivement au fur et à mesure de leurs mois de pratique. Le « savoir-mesurer », basé sur la réalisation d’évaluations à l’aide des sens (toucher, vue, odorat...), leur permet, éventuellement en combinaison avec les informations issues de capteurs, de déterminer l’évolution des caractéristiques de qualité des produits pendant la fabrication. Le « savoir-piloter » est l’ensemble des décisions et des actions prises par l’opérateur pour ajuster les paramètres du procédé de manière à minimiser la variation des caractéristiques du produit.

Dans cet exposé, nous proposons une méthode qui permet d’utiliser, de capitaliser et de valoriser ce « savoir-mesurer » et ce « savoir-piloter » dans le but d’une meilleure maîtrise des propriétés du produit en cours de transformation. L’objectif est d’une part, de construire des systèmes d’aide au pilotage qui puissent être facilement utilisés sur la ligne par l’opérateur et d’autre part, de transférer le savoir-faire détenu par un opérateur expérimenté vers un opérateur novice. Nous avons développé cette approche pour le procédé de fabrication du saucisson sec. La maîtrise de cette opération dépend encore souvent du savoir-faire d’un ou deux opérateurs confirmés qui ont développé une stratégie de mesure sensorielle des caractéristiques des produits en cours de fabrication et qui ont une connaissance approfondie des interactions entre produit et procédé .