Équipements modulaires agroalimentaires et système de nettoyage en place

Études, conception, fabrication, fourniture, installation, mise en service et formation autour d’un circuit d’essai fixe et de trois modules indépendants mais interopérables. Le marché est confié à un titulaire unique, responsable de l’interopérabilité globale. Les phases de pré-étude, conception, puis fabrication, fourniture, installation, mise en service et formation sont chacune conditionnées à la validation des résultats et du devis de la phase précédente.

La plateforme est destinée à l’enseignement des opérations unitaires agroalimentaires, au transfert de fluides et au traitement thermique, au nettoyage en place µNEP, ainsi qu’à la production en petite série avec maîtrise HACCP et traçabilité simplifiée. Elle doit aussi permettre d’illustrer les principes de cybersécurité OT inspirés du niveau SL1 de l’IEC 62443.

Modules et équipements

• Module A — commande centrale : API compatible nativement avec Siemens TIA Portal V17 ou supérieur, langages LAD, FBD, SCL et GRAPH, communication PROFINET RT et carte mémoire d’au moins 2 Go. IHM tactile d’au moins 7 pouces (12 pouces idéalement), résolution minimale 1 280 × 800, face avant IP65. Navigation prévue pour trois opérations : nettoyage NEP entièrement programmé, traitement thermique et transfert avec écrans vierges ; la programmation complète de ces deux dernières opérations peut être proposée en option.
• Module B — pompage et instrumentation : pompe centrifuge à canal latéral pour fluides visqueux, HMT minimale de 40 m, débit maximal de 20 m³/h pour l’eau, viscosité jusqu’à 30 000 mPa·s et température maximale de 150 °C. Pompe en inox 316L, rugosité Ra ≤ 0,8 µm ; variateur PROFINET RT, débitmètre électromagnétique de 0 à 20 m³/h et régulation PID paramétrable. Instrumentation comprenant 4 sondes PT100 identiques, 2 capteurs de pression absolue ou 1 capteur différentiel, et 1 capteur de conductimétrie ; rangement dédié des instruments sur le bâti.
• Module C — unité µNEP : encombrement maximal L 1 400 × l 850 × H 1 900 mm. Cuve de préparation d’au moins 100 litres en inox 316L, rugosité Ra ≤ 0,8 µm, avec dôme et fond bombés, boule de lavage, détection de niveaux haut/bas et sonde de température. Chauffage jusqu’à 85 °C, régulé par PID depuis le Module A, avec sonde TSH et disjoncteur thermique. Pompe de circulation en inox, débit maximal d’au moins 12 m³/h, variateur PROFINET RT et débitmètre électromagnétique. Deux pompes péristaltiques, l’une pour l’alcalin et l’autre pour l’acide ; dosage paramétrable depuis le Module A, deux bacs de rétention pour bidons de 25 litres maximum et cannes d’aspiration avec clapet anti-retour et détection de niveau bas.

Circuit, construction et exploitation

Circuit d’essai en inox 316L poli brossé, épaisseur 1,2 mm, principalement DN38 avec une branche DN25. Éléments démontables SMS CLAMP avec joints EPDM ; tés équipés de connexions CLAMP DN25 pour les capteurs. Fourniture séparée d’un raccord Y à 45° (ligne principale DN38, piquage DN25) et d’un té égal DN38 pour relier deux cuves. Le circuit est fourni avec ses éléments de fixation murale. Quatre flexibles identiques de 2 m, compatibles avec les fluides agroalimentaires et les cycles NEP jusqu’à 85 °C, avec tube PFA, renfort textile et acier galvanisé, revêtement extérieur EPDM et raccords SMS 38 ; une clé de serrage est fournie.

Les configurations prévues permettent au Module A de piloter le Module B relié à une cuve, le Module C raccordé au circuit pour un cycle NEP, ou le Module C raccordé à une cuve avec tête de lavage en entrée. Les modules reposent sur des châssis inox 304L à roulettes pivotantes, dont deux freinées par module. Chaque module est livré complet, avec ses coffrets électriques et armoires dédiées ou séparées par cloison métallique ; les équipements doivent pouvoir être remplacés individuellement. Les composants exposés sont au minimum IP65 ; les surfaces sont en inox 304L ou 316L, adaptées au nettoyage fréquent à l’eau et aux fluides alimentaires jusqu’à 85 °C. Les matériaux au contact alimentaire sont conformes au règlement CE 1935/2004 ; soudures décapées et passivées, rugosité Ra ≤ 0,8 µm.

Réseau, supervision et cybersécurité

Réseau OT local PROFINET RT, en étoile, dédié aux modules, sans connexion au réseau de l’Université ni à Internet. Trois configurations A+B, A+C ou A+B+C doivent pouvoir être sélectionnées sans reprogrammation. Le PC de supervision/maintenance est fourni par l’Université, hors marché ; l’équipement doit rester opérationnel en son absence. La déconnexion d’un câble M12D doit déclencher l’arrêt sécurisé des actionneurs concernés, mémoriser l’état du cycle, afficher et journaliser une alarme, et empêcher la reprise automatique sans intervention manuelle. Sont notamment à fournir 3 câbles M12D mâle-mâle blindés de 5 m et 1 câble M12D–RJ45 blindé de 5 m.

Adressage IP fixe documenté, switch industriel administrable de niveau 2, ports inutilisés désactivés et procédures de mise à jour réalisables hors Internet. Contrôle d’accès en trois niveaux (Opérateur, Maintenance, Administrateur), mots de passe distincts et documentés, absence de stockage en clair et absence d’accès distant. Sauvegardes complètes du projet TIA Portal, des recettes, de l’IHM, des configurations réseau et, le cas échéant, des variateurs ; procédures de restauration détaillées et testées permettant une remise en service en moins de 4 heures avec du matériel équivalent.

Régulation PID disponible pour le débit, la température et la pression. Mesures visualisables sur l’IHM ; échanges avec le PC via OPC UA si utilisé, ou S7 TCP. Rapports de fin d’opération horodatés, exportables en CSV par USB. Journalisation des événements de cycle et de sécurité, conservation locale d’au moins 30 jours et export exploitable sans logiciel propriétaire. Pour le module de dosage envisagé, le dimensionnement doit permettre de journaliser jusqu’à 300 unités par jour, avec date et poids.

Livraison, essais, réception et livrables

Livraison des trois modules sur palettes filmées avec protection des roulettes ; circuit démonté, flexibles conditionnés et éléments calés. Le titulaire assure le déchargement et le positionnement, l’assemblage et la fixation du circuit, les raccordements électriques, à l’eau et à l’air comprimé, ainsi que leur vérification avant mise sous tension. Aucun raccordement au réseau Ethernet du bâtiment n’est prévu.

Essais FAT en usine : vérifications documentaires, tests fonctionnels PROFINET RT et de compatibilité avec le PC, contrôles de traçabilité, tolérance à la déconnexion, restauration, filtrage MAC, désactivation des ports inutilisés, niveaux d’accès et isolement du réseau OT. Essais SAT sur site : contrôles d’installation et des protections, communication, régulation PID, cycle µNEP complet, journaux et export CSV, déconnexion, restauration, modes dégradés et sécurité OT. Chaque étape donne lieu à un procès-verbal signé avec résultats, écarts et preuves ou plan d’action correctif.

Formation d’une journée sur site pour les niveaux opérateur, maintenance et superviseur : conduite et cycles, alarmes, interventions courantes, consommables, recettes, droits d’accès, sauvegarde et restauration. Fourniture notamment des manuels utilisateur et de maintenance, schémas électriques et P&ID, nomenclature, fiches techniques, analyse de risque OT, plan d’adressage IP, projet TIA Portal natif, fichiers GSD/GSDML, documentation logicielle, procédures de restauration et modèles préliminaires de PV FAT et SAT demandés dans l’offre. Certificats CE, certificats matière 3.1 pour les pièces en contact produit et certificats d’étalonnage des instruments.