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News

Kagome, Campbell : IoT pour... « Internet des Tomates »

06/09/2017 - François-Xavier Branthôme - Read in English
Pour la transparence et la traçabilité des tomates

Pendant la période de la récolte des tomates – de février à avril – dans l'État du Victoria, le premier transformateur australien, Kagome, transforme environ 180 tonnes de tomates toutes les heures, 24 heures par jour, pendant 70 jours d'affilée (près de 300 000 tonnes au total, note du rédacteur). Plus de 4 000 tonnes de tomates sont transformées tous les jours et, une fois la campagne achevée, 40 000 tonnes de concentrés et de tomates cubetées ont été produites. L'usine fournit des volumes industriels de tomates en morceaux à des sociétés comme Simplot, ainsi que des concentrés et d'autres produits en volumes industriels pour les marques de la société Yum! Brands (détentrice de Pizza Hut, KFC et Taco Bell).

Les exploitations agricoles gérées par Kagome cultivent environ la moitié des tomates, et des producteurs sous contrat fournissent le reste du volume. Mais toute la récolte est réalisée par Kagome, à l'aide de sa propre flotte de récolteuses, dont les équipements et les modifications mineures permettent de récolter 150 tonnes de tomates par heure, ainsi que des carottes en hiver. Aujourd'hui, la culture, la récolte et la transformation des tomates sont hautement automatisées, et cette activité présente un défi logistique pour transporter les tomates du champ de culture jusqu'à l'usine de la manière la plus efficace et contrôlée possible.

Le contrôle qualité de Kagome concerne tout le processus, depuis la gestion des semences jusqu'à la présentation des produits en rayon, en passant par la culture agricole. En cherchant une solution d'identification automatisée pour ses champs de culture dans la zone d'Echuca, Kagome utilise douze récolteuses qui chargent les tomates dans plus de 300 énormes conteneurs, d'une capacité de 14 tonnes chacune. Une fois qu'un conteneur est rempli de tomates fraîches, il est entreposé sur une aire désignée où il attend d'être collecté par un des douze camions en rotation, et transféré vers l'usine. Un trajet entre les champs et l'usine Kagome prend environ 90 minutes, et chaque camion peut charger trois conteneurs – ce qui équivaut à près de 42 tonnes de tomates par camion. Le camion s'arrête sur l'aire d'entreposage, puis les conteneurs sont alors chargés et ensuite pesés sur le pont-bascule près de l'usine.

«… Un retour sur investissement de 500%, rien que pour la première saison. »
Il y a trois ans, les camions formaient de longues queues d'attente devant le pont-bascule et les conducteurs devaient attendre 12 minutes avant de pouvoir descendre de la cabine et procéder au pesage des tomates. Dans le cadre du processus de contrôle qualité de Kagome, trois échantillons de chaque conteneur devaient être transformés dans le laboratoire de la société, car il n'était pas toujours évident de repérer les tomates provenant d'une exploitation Kagome. De plus, les conducteurs devaient préparer des papiers pour documenter le processus de récolte ainsi que la quantité et la qualité du rendement. Ce processus augmentait le risque d'erreurs humaines dans un système de contrôle qualité basé sur des documents papier, ce qui pouvait avoir pour conséquence la distribution de produits contaminés auprès des consommateurs, suscitant hypothétiquement un risque sanitaire alimentaire à grande échelle.

La tâche était considérable : coordonner la récolte, le transport, l'agréage et le déchargement en passant quotidiennement près de 500 appels téléphoniques, tout en maintenant à jour la documentation papier. Alors, afin de garantir la traçabilité, il était temps pour Kagome Australia de chercher une solution d'identification automatisée sans papier, pour la mettre en œuvre au point de pesage des chargements. Kagome voulait savoir exactement d'où venaient les tomates, à quel moment elles avaient été récoltées, quel camion les avait livrées à l'usine et à quelle heure, quelles avaient été leurs conditions de transformation, le moment de leur conditionnement et le lieu de livraison final… En d'autres termes, Kagome voulait une transparence depuis la plante jusqu'à l'assiette. 

Kagome a sollicité un partenaire de Microsoft, Advance Computing, pour informatiser tout le processus. Advance Computing a conçu une solution IoT (Internet des Objets) qui intègre les données issues de capteurs sur le terrain et dans les camions, et de systèmes techniques installés sur les quais de livraison de Kagome pour garantir à la société une visibilité claire sur toutes ces opérations. Le système est basé sur les dispositifs IoT de Windows 10 et une gamme de technologies et d'outils de prélèvement et d'analyse de données utilisant l'Azure Cloud de Microsoft.

« Le marché des tomates est surtout un marché de commodités, et c'est très difficile de réduire les coûts » a expliqué le responsable opérationnel de Kagome sur le terrain, Nick Raleigh. Le PDG de Kagome, Jason Fritsch, a dit que la solution Azure avait été rentabilisée jusqu'à cinq fois en une seule saison.

Le fonctionnement du système
À l'aide de la solution IoT et de la gamme de technologies du cloud de Microsoft Azure, Kagome est en mesure de recueillir les informations RFID concernant sa matière première à chaque étape du transfert entre la ferme et l'usine. Toutes les récolteuses, les tracteurs et les conteneurs de chargement ont été équipés d'étiquettes RFID et de technologie GPS. Des capteurs volumétriques sur les camions qui transportent les conteneurs donnent aux producteurs une bonne visibilité du volume de produit, depuis la récolte jusqu'au chargement pour le transport. Ceci permet aux opérateurs de suivre la récolte dans les champs, et d'enregistrer le volume de matière première récoltée.

Le système IoT à localisation par GPS permet de mesurer le rendement et de le rapporter aux limites de chaque champ de culture avec une visualisation par cartographie thermique des parcelles. Ces données sont collectées et, sur une certaine période, indiquent les taux de productivité et les schémas de rendement. Kagome cherche à utiliser cette information pour aider à prévoir la production et planifier les rendements potentiels avant la récolte.
Une application Web permet à l'équipe logistique et aux chauffeurs de Kagome de transférer les matières premières périssables en fonction d'un calendrier « premier arrivé, premier reparti », tout en maintenant un flux efficace et régulier des livraisons en usine. « L'équipe logistique à l'usine peut voir l'information sur chaque conteneur en zone de prise en charge sur le lieu de récolte, et donner les instructions nécessaires au chauffeur sur la séquence de chargement des conteneurs afin d'éviter des attentes prolongées », a dit le directeur d'Advance Computing, Bryant Alford. « Ils peuvent aussi gérer la quantité de produit qui reste à charger et ajuster la vitesse de la récolte en fonction de ce qui a déjà été livré à l'usine. » 

Une centaine de camions articulés livrent les tomates à l'usine, où un pont-bascule associe les conteneurs arrivés avec une mesure fiable du poids de chaque livraison. Lorsqu'un conteneur passe par le pont-bascule à l'usine, et qu'il est déchargé dans la ligne de transformation, un système IoT détermine le moment de récolte de ce chargement ainsi que la localisation GPS de son lieu d'origine. Les chargements sont alors attribués à une ligne de production, où la matière première est transformée en concentré ou en tomates cubetées. Les tomates transformées sont alors conditionnées en fûts et en conteneurs d'expédition, qui sont également dotés d'étiquettes RFID et expédiés vers les consommateurs de tout le pays et du monde entier.

Rationaliser le processus de récolte avec la technologie RFID
La technologie RFID (radio frequency identification = identification par radio fréquence) est utilisée de plus en plus dans la traçabilité alimentaire grâce à une amélioration constante de la technologie et une baisse des prix. La mise en œuvre n'est pas rare dans le cas des grands conteneurs qui servent à transporter les matières premières et à mélanger les matériaux industriels. Cette technologie offre aux entreprises de nombreuses possibilités de rationalisation et de gestion de leurs capacités, notamment en focalisant sur les questions de traçabilité et de fiabilité du process.

Le dispositif d'enregistrement et de lecture RFU63x de SICK Australia a été présenté à Kagome en 2012. En janvier 2013, la société a installé six unités RFU63x, chacune équipée de trois antennes pour les conteneurs stockés sur deux niveaux, à l'étape du pesage et à celle du déchargement à l'usine d'Echuca. Les étiquettes RFID sont attachées aux conteneurs de tomates, et les accompagnent donc depuis le tout début de la récolte. Ce dispositif a complètement satisfait aux exigences du transformateur concernant l'identification automatisée sans papier des tomates, ce qui permet d'éviter les erreurs typiques associées au processus de gestion "arrivée et départ" des matières premières, comme par exemple les inexactitudes concernant les données de quantité et de qualité, ou l'omission de certaines entrées comptables.

La technologie RFID permet une identification en temps réel du lieu d'origine des tomates et permet de gagner du temps à la pesée. En effet, la période d'attente des camions au pont-bascule a été réduite de 12 minutes auparavant à deux minutes actuellement, permettant aux chauffeurs de réaliser un voyage supplémentaire par poste de 12 heures de travail. Avec une flotte de 12 camions dont chacun peut charger une moyenne de 42 tonnes de tomates, le gain de productivité atteint un total de 504 tonnes. Grâce à l'augmentation des données fiables en temps réel rendu possible par la technologie d'identification intelligente de SICK, Kagome a pu acquérir les moyens de prendre de meilleures décisions, ce qui permet d'augmenter la productivité et l'efficacité tout en réduisant les coûts.
Les responsables de la société, les propriétaires des exploitations agricoles, le personnel de l'usine, les consommateurs finaux et les autorités en charge de la sécurité alimentaire peuvent tous consulter des données pertinentes sur la plate-forme cloud Azure en utilisant un PC ou les applications Web disponibles pour tout terminal mobile.
La visibilité sur toute la chaîne d'approvisionnement grâce au système IoT/Azure donne à Kagome une confiance totale dans la provenance de ses produits. Ce niveau de traçabilité permet à la société de maîtriser toute l'histoire de chaque boîte de concentré de tomates vendue au consommateur – depuis le lieu et le moment de la récolte.

IoT : comment Campbell se sert des données pour développer la durabilité
La société Campbell Soup, qui est l'une des plus anciennes marques alimentaires US toujours en production, collecte les données sur chaque chargement de tomates qui arrivent dans ses usines de transformation, accumulant ces informations depuis cinq ans. Mais l'application de la science des données au domaine agricole et à la transformation alimentaire est relativement récente, et Campbell's travaille sur un projet en partenariat avec les fournisseurs de tomates pour utiliser ce volume considérable d'informations précieuses en vue d'un objectif important : la durabilité. 

 « Cette approche motive le développement des exploitations agricoles et permet de créer des systèmes toujours plus faciles à faire fonctionner. C'est ainsi que nous développons la durabilité », a dit Dan Sonke, directeur du secteur agriculture durable pour Campbell Soup.

Obtenir les données pertinentes n'est pas un problème. Campbell's dispose d'une accumulation d'informations publiques et privées sur cinq ans, comprenant des images satellites, des informations sur la condition des sols, des bulletins météo et des mesures volumétriques des flux hydriques, ainsi que les indications privées internes à la société. Athena et Campbell's ont dû relever le défi de créer une technologie adaptée au « nettoyage » et à la normalisation des ensembles de données. « Quand Campbell Soup rassemblait toutes les données, l'industrie dans son ensemble ne s'était jamais vraiment familiarisée avec la structure nécessaire pour utiliser effectivement les données d'une manière scientifique, analytique ou productive », a expliqué Sypnieski.

Campbell's a décidé de se concentrer sur la matière sèche soluble des tomates, étant donné que la teneur en sucres des matières premières conditionne les rendements industriels et l'énergie mise en œuvre. Les responsables de Campbell's ont dit que la société cherche à déterminer quels sont les sols qui produisent les taux les plus élevés de matière sèche ou quelles pratiques d'irrigation augmentent les taux de sucre, grâce aux outils d'analyse des données fournies par Athena. « Cette approche étend la portée des données au-delà des quatre murs de notre usine, pour englober la production agricole », a conclu Sonke.



Visionnez l'interview complète en vidéo en cliquant sur le lien suivant :
https://www.youtube.com/watch?v=h8cu-KhkCWU



Sources : foodprocessing.com, Kagome.au, sickinsight-online.com, news.microsoft.com, siliconangle.com/blog
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Editor : TOMATO NEWS SAS -  MAISON DE L'AGRICULTURE - TSA 48449 - 84912 AVIGNON Cedex 9 - FRANCE
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