L'extrusion à double vis numérique : l'IA rencontre le cylindre d'extrusion

Le défi du procédé : L’extrusion est un procédé thermique à fort cisaillement et haute pression. Il est extrêmement sensible. Une variation de 1 % de l’humidité ambiante, une légère fluctuation de la viscosité de l’amidon de la farine ou une faible variation de la température de l’eau d’alimentation peuvent compromettre toute une production, provoquant des blocages (bourrages) ou un produit trop dense ou trop expansé.

L'innovation en matière d'extrusion : l'industrie 4.0 est enfin arrivée au niveau du fourreau de l'extrudeuse. La dernière avancée majeure, qui fait couler beaucoup d'encre, est l'intégration de l'intelligence artificielle (IA) et de la technologie du jumeau numérique.

Au lieu de s'appuyer sur des réglages manuels et leur expérience, les extrudeuses modernes sont équipées d'un ensemble de capteurs IoT mesurant la température, la pression et le couple moteur en plusieurs points le long du fourreau (correspondant à la complexité illustrée sur l'image 1). Ces données alimentent un jumeau numérique en temps réel : un modèle virtuel et informatique du processus.

Les algorithmes d'IA analysent les données en temps réel par rapport au modèle, prédisant les écarts de qualité potentiels avant même qu'ils ne surviennent. Si l'IA détecte une variation de la viscosité de la matière première, elle ajuste automatiquement et instantanément la vitesse de la vis, le débit d'injection d'eau ou les zones de température du cylindre afin de garantir une homogénéité parfaite du produit (comme les textures complexes visibles sur l'image 2). Ceci permet d'éliminer le gaspillage et d'optimiser le temps de production.

Visualiser l'avenir : l'interface d'extrusion intelligente

La dernière innovation réside dans la manière dont les opérateurs interagissent avec cette complexité. L'usine du futur utilise la réalité augmentée pour rendre visibles les paramètres invisibles.

Un technicien en agroalimentaire (en blouse blanche, respectant ainsi l'esthétique stérile de l'environnement) interagit avec une grande interface holographique transparente et incurvée. L'écran affiche des visualisations 3D complexes de données et des simulations d'écoulement au sein de l'extrudeuse, optimisées par l'IA pour la texturation et la forme du produit.