Identification et caractérisation des sources de variabilité lors de la production de fromage fondu en tranchettes

Abstract

Dans une usine de fromage fondu appartenant à Mondelēz International, les deux lignes de production de fromage en tranchettes (IWS), supposément identiques, développent des produits finis de composition différente : matière sèche, matière grasse et protéines. Pour obtenir des résultats similaires, des réglages ont été effectués, entrainant une perte moyenne de 900 kg de produits finis par jour. Dans un souci d’amélioration du contrôle du procédé de cuisson, l’entreprise Mondelēz souhaite identifier et caractériser les sources de variabilité entre les deux cuiseurs continus qui génèrent ces différences de composition. Une étude entre les données prédites et les données récoltées par la simulation de graphes de Bland-Altman a été menée afin de déterminer et quantifier la variabilité entre les cuiseurs continus sur la ligne IWS au cours des mois de novembre 2021 et de janvier 2022. Ensuite, la détermination des sources de variabilité sur l’entièreté de la ligne de production a été réalisée grâce à un échantillonnage sur plusieurs étapes clés de la production des lots de fromage sur une période de deux semaines. L’ensemble de ces résultats a permis d’émettre des hypothèses sur l’origine de la différence entre les cuiseurs continus. Une étude détaillée pour valider ces hypothèses ainsi que leurs impacts sur le produit fini a été réalisée. Globalement, le cuiseur 1 produit un fromage avec une teneur en matière sèche supérieure au cuiseur 2. Les sources potentielles de cette différence sont une utilisation imprécise des « reworks » (fromage fondu qui est réutilisé en début de production), une injection et une extraction de l’eau sous pression non contrôlée et une utilisation de sondes de pression non étalonnées dans le cuiseur 1. Des pistes d’amélioration ont été définies notamment l’installation de plusieurs systèmes d’analyse infrarouge sur la ligne de production, la mise en place de débitmètres permettant de connaître avec précision le flux d’eau à l’entrée et à la sortie du système de cuisson mais aussi l’étalonnage ou le remplacement des sondes de pression du chambreur du cuiseur 1.

In a processed cheese factory owned by Mondelēz International, the two supposedly identical sliced cheese production lines (IWS) develop finished products with different dry matter, fat and protein contents. To even out these differences, adjustments were made resulting in an average loss of 900 kg of finished product per day. In order to improve the control of the cooking process, Mondelēz wishes to identify and characterize the sources of variability between the two continuous cookers that generate differences in composition. A study, by Bland-Altman graph simulation, between the predicted data and the data collected was conducted to determine and quantify the variability in final product composition between the two continuous cookers on the IWS line for the productions of November 2021 and January 2022. Then, the origin of the sources of variability on the production line was sought out through sampling on several key stages of production, over a period of two weeks. These results led to hypotheses on the origin of the differences between the continuous cookers. A detailed study to determine the veracity of these hypotheses and their impact on the finished product was carried out. Overall, cooker 1 produces a cheese with a higher dry matter content than cooker 2. Potential sources of this difference are inaccurate use of reworks, uncontrolled injection and extraction of water under pressure and use of uncalibrated pressure probes in cooker 1. Possible improvements were defined, the installation of several infrared systems on the production line, the installation of flowmeters to accurately determine the flow of water at the entrance and exit of the cooking system, and the calibration or replacement of the pressure probes in the cooker 1 chamber.