L’impression 3D au service du brassage artisanal de bière avec Formlabs 

Optimiser les brasseries artisanales avec des données

La bière est brassée artisanalement depuis des milliers d’années. Au cours du temps, les brasseries industrielles ont minutieusement raffiné le procédé en exploitant les technologies modernes pour analyser et contrôler tous les aspects du brassage. Mais la brasserie chez soi reste un loisir avec des résultats variables et imprévisibles.

« Nous avons pensé qu’il serait intéressant de collecter des données sur le brassage de la bière, parce que la fermentation, le processus où se produit toute la magie, est une véritable boîte noire. Vous fermez le seau pendant deux semaines et vous ne savez rien de ce qui se passe ensuite à l’intérieur, explique Michael Kononsky. Ensuite, vous l’ouvrez et le résultat est synonyme de surprise. D’autant que vous n’arrivez jamais au même résultat deux fois et que vous ne pouvez pas partager votre recette avec des amis parce que vous n’avez jamais vraiment les bons outils pour le faire. »

Michael Kononsky souhaitait alors calculer la gravité spécifique, l’activité de fermentation et le degré d’alcool du liquide à partir du CO2 libéré pendant la fermentation. Il supposa que s’il était possible de compter les « bulles » et d’estimer leur volume, il serait possible de transformer ces données biologiques en données numériques, de voir si la fermentation était trop agressive ou trop lente, et de savoir comment les différents types de sucres et de levures agissaient sur la courbe de fermentation.

L’impression 3D : un outil indispensable pour innover en production artisanal

Michael Kononsky et Pål Ingebrigtsen ont envisagé plusieurs méthodes et ont même trouvé des débitmètres pour mesurer le CO2, mais les conditions spécifiques du brassage ont posé des problématiques complexes à résoudre.

« Pour servir au brassage, le produit doit supporter des déversements, la corrosion et les chutes accidentelles. Tout doit être propre et désinfecté, car le risque de contamination et d’infection est permanent. Nous devions élaborer une méthode de surveillance de l’activité de fermentation sans mettre de capteur à l’intérieur du brassin, celui-ci étant trop sensible aux mesures invasives. Il nous fallait donc concevoir un objet qui mesurerait l’activité sans toucher la bière ».

Michael Kononsky et Pål Ingebrigtsen avaient besoin de prototypes très précis, qui pouvaient être enlevés, nettoyés puis lavés et réassemblés exactement au même endroit, de façon à ce que le capteur, très sensible, donne une valeur correcte à la mesure suivante.

Pour répondre à toutes ces conditions, ils ont décidé de concevoir un barboteur transparent.

Il existe peu de manières de réaliser des prototypes de pièces transparentes. Michael Kononsky a essayé l’usinage CNC et l’externalisation auprès de prestataires de services, mais il trouva les deux méthodes lentes et coûteuses. « Nous avons calculé que pour le prix de 3 ou 4 prototypes, nous pouvions acheter une imprimante 3D Formlabs en utilisant les matériaux Clear Resin pour la pièce transparente et Tough Resin pour la pièce du bas », constate Michael Kononsky. Avec leur propre imprimante, l’équipe a pu produire et valider plusieurs prototypes par jour, à faible coût.
« Nous avons créé environ 1000 prototypes différents de pièces transparentes. Nous mesurions les bulles, puis le débit, puis nous modifiions légèrement les paramètres, combinant apprentissage machine et apprentissage empirique. »

Après une campagne réussie de financement participatif pour couvrir les coûts importants des moules et de l’outillage, l’équipe est passée au lancement de la production en Asie, où le prototype a servi de référence.

Des brasseries artisanales aux micro-brasseries

Ces entrepreneurs ont reçu récemment le prestigieux Red Dot Award, en reconnaissance du « caractère sophistiqué et hautement esthétique du Plaato, qui a fait passer le barboteur classique utilisé en brasserie à l’ère numérique. »Plaato a vendu 4000 pièces de leur barboteur innovant, et viennent récemment de signer un accord avec Amazon.

Plaato a vendu 4000 pièces de leur barboteur innovant, et vient récemment de signer un accord avec Amazon.

« Au fond, nous surveillons la bière comme un patient à l’hôpital. Ce n’est pas pour que la bière soit meilleure, mais pour devenir un meilleur brasseur, grâce à cet outil qui vous procure des informations. Après chaque expérience que vous faites, vous obtenez un rapport de ce qui était bon ou mauvais, et vous permet de refaire pareil ou de recommencer à partir des résultats, puis de les partager avec des collègues et de les analyser », affirme Michael Kononsky.

Après la vente de 4000 unités, Kononsky et Ingebrigtsen se concentrent maintenant sur l’optimisation de la production pour la rendre encore plus rentable, et ils élargissent la ligne du produit avec une nouvelle version commerciale du barboteur, qui correspondra à un plus grand volume de fermentation pour des brasseries de taille petite à moyenne.