Technicien devant l'écran de contrôle des températures, à côté des cuves de fermentation d'une cave, avec la légende « Bodegas sin sustos » (des caves sans mauvaises surprises)

31 juillet 2026Automatisation Caves vinicoles

Automatisation de caves vinicoles : ce que l'on automatise dans chaque procédé et quelles données il fournit

Caves vinicoles · Automatisation des procédés

L'automatisation de caves vinicoles consiste à confier à un système de contrôle les opérations qui se répètent à chaque campagne : le froid de chaque cuve de fermentation, les remontages, les soutirages, le nettoyage des circuits, la ventilation de la cuverie quand le CO₂ monte et l'enregistrement de ce qui entre, de ce qui s'élabore et de ce qui sort. L'œnologue continue de fixer la consigne. Le système la respecte jour et nuit, avertit quand quelque chose dérive et garde une trace écrite de ce qui s'est passé.

Dans cet article, nous parcourons une cave procédé par procédé : ce qui s'automatise à chaque étape, avec quels équipements et quelle donnée reste enregistrée. Nous le racontons du point de vue de l'ingénierie : depuis 1981, nous faisons de l'ingénierie électrique et de l'automatisation ; aujourd'hui, nous programmons des automates et des SCADA, nous avons notre propre logiciel et nous avons automatisé 45 usines agroalimentaires. Si vous cherchez quelqu'un pour concevoir et réaliser le projet, vous le trouverez sur notre page automatisation de caves vinicoles.

L'idée en bref : dans une cave, on automatise d'abord ce qui coûte le plus et présente le plus de risques en cas de défaillance, c'est-à-dire le froid de fermentation et la sécurité CO₂. Remontages, soutirages, nettoyage et enregistrements s'ajoutent ensuite sur la même installation électrique et le même automate ; il vaut donc mieux tout concevoir ensemble, même si l'exécution se fait par phases.

Sur cette page

Automatisation de caves vinicoles : ce qui s'automatise dans chaque procédé
Réception et pesée du raisin : là où naît le lot
Contrôle de la température de fermentation, cuve par cuve
Stabilisation par le froid, soutirages et nettoyage en place (NEP)
Sécurité CO₂ dans la cuverie
Déclarations de vin et de moût
Énergie : le froid, c'est la grosse facture
Automate (PLC), SCADA et SuitER : qui fait quoi
Par où commencer sans arrêter les vendanges
Questions fréquentes
Sources

Cartographie des procédés : ce qui s'automatise et quelle donnée reste

Une cave ne s'automatise ni entièrement ni d'un seul coup. Chaque opération a son équipement, son actionneur et sa donnée, et toutes ne rapportent pas autant. Ce tableau résume ce que l'on automatise habituellement dans une cave de vinification et ce qui reste enregistré quand c'est bien fait.

Procédé	Ce qui s'automatise	Donnée enregistrée
Réception et pesée	Bascule connectée, identification de l'apport, trémies, vis sans fin et pompe à vendange avec leurs verrouillages	Kilos par apport, origine, cépage, heure et cuve de destination
Fermentation	Sonde et vanne de froid (ou de chaud) sur chaque cuve, avec sa consigne ou sa courbe	Température par cuve toutes les quelques minutes, ouverture de vanne et alarmes
Remontages et pigeages	Pompe ou pigeur programmé : à quelle fréquence et pendant combien de temps	Heure et durée de chaque opération dans chaque cuve
Suivi de la fermentation	Densité mesurée en ligne ou saisie depuis le laboratoire dans le même système	Courbe de densité à côté de celle de température
Stabilisation par le froid	Consigne basse dans une cuve isotherme et contrôle du groupe froid ou de l'échangeur	Température et durée du traitement par lot
Soutirages	Choix de l'origine et de la destination, vannes automatiques, pompe et débitmètre	Litres transférés, origine, destination et date
Nettoyage en place (NEP)	Séquence de prélavage, détergent et rinçage avec température, durée et conductivité	Un enregistrement par cycle de nettoyage et par circuit
Cuverie	Détecteurs de CO₂, extraction forcée par seuil, alarme et signalisation à l'entrée	Concentration, démarrages de l'extraction et alarmes
Énergie	Compteurs sur les groupes froids, les armoires et les salles ; séquence de démarrage des groupes froids	kWh par équipement, par jour et par campagne

Réception et pesée du raisin : là où naît le lot

La traçabilité d'un vin commence à la bascule. Si la pesée est notée sur papier puis reportée dans un tableur, toute erreur d'identification voyage avec le vin jusqu'à la bouteille. Automatiser la réception, c'est connecter la bascule au système et obliger chaque pesée à porter son apport : qui l'amène, de quelle parcelle ou de quel cépage il provient et vers quelle trémie et quelle cuve il part.

Côté contrôle, la réception pilote les trémies, les vis sans fin, l'égrappoir et la pompe à vendange. L'important, ce sont les verrouillages : que la pompe ne démarre pas si le chemin vers la cuve n'est pas ouvert, que la ligne s'arrête si une trémie se remplit, que deux apports ne finissent pas dans la même cuve sans que personne l'ait décidé. C'est la zone qui travaille le plus d'heures d'affilée pendant les vendanges.

Ce qu'exige la réglementation générale de traçabilité alimentaire et pourquoi les enregistrements manuels échouent, nous le traitons à part, dans traçabilité alimentaire et erreurs des enregistrements manuels.

Contrôle de la température de fermentation, cuve par cuve

C'est le cœur de l'automatisation d'une cave. Pendant la fermentation, la levure transforme le sucre du raisin en alcool et en dioxyde de carbone, et dégage de la chaleur : si on ne l'évacue pas, le moût se réchauffe tout seul. Les consignes dépendent du vin. Le service de vulgarisation agricole de l'Université d'État de Pennsylvanie indique comme température de fermentation habituelle 15 °C ou moins pour les blancs et entre 20 et 30 °C pour les rouges [1].

L'installation type comporte trois éléments. Un ou plusieurs groupes froids produisent de l'eau glacée ou de l'eau glycolée, qui circule dans un circuit général ; le glycol abaisse le point de congélation de l'eau et permet de travailler en dessous de 0 °C si nécessaire. Chaque cuve possède sa double enveloppe ou plaque d'échange avec sa propre vanne. Et chaque cuve porte sa sonde de température. L'automate compare la mesure avec la consigne de cette cuve et ouvre ou ferme sa vanne. S'il existe aussi un circuit d'eau chaude, la même boucle sert à relancer une fermentation languissante ou pour la fermentation malolactique.

La consigne peut être fixe ou suivre une courbe qui évolue avec les jours ou avec la densité. C'est l'œnologie qui la décide ; le travail d'ingénierie consiste à la faire respecter dans toutes les cuves à la fois.

Et c'est là le vrai problème des vendanges : toutes les cuves demandent du froid en même temps et la puissance des groupes froids est limitée. Un contrôle bien conçu répartit le froid selon des priorités (écart par rapport à la consigne, type de vin, phase de la fermentation) et surveille la température de départ du circuit, pour qu'ouvrir une cuve de plus ne prive pas les autres de froid. La donnée enregistrée est double : la courbe de chaque cuve et les heures d'ouverture de vanne, qui indiquent combien de froid chacune a demandé.

Remontages et pigeages programmés

Dans les rouges, les pellicules remontent et forment le chapeau. Le remontage prélève du moût par le bas et l'arrose par-dessus ; le pigeage enfonce le chapeau dans le liquide. Les automatiser, c'est leur donner un programme par cuve (à quel intervalle et pendant combien de minutes), avec une pompe fixe par cuve ou une pompe commune et des vannes qui choisissent la cuve à servir. Chaque opération est enregistrée avec son heure et sa durée, et le programme se modifie depuis l'écran, pas avec un mot laissé à l'équipe de nuit.

Suivi de la densité

Comme le sucre se transforme peu à peu en alcool, la densité du moût baisse à mesure que la fermentation avance, et son suivi quotidien indique où en est chaque cuve. Il y a deux façons de l'intégrer au système : la mesurer au laboratoire et la saisir dans le même programme qui enregistre les températures, ce qui est l'étape la moins coûteuse, ou installer une mesure de densité dans la cuve. Dans les deux cas, l'utile est de voir les deux courbes ensemble : une densité qui cesse de baisser alors que la température est à la consigne est le premier signe d'une fermentation qui s'arrête.

Stabilisation par le froid, soutirages et nettoyage en place (NEP)

Stabilisation tartrique. Pour que le bitartrate de potassium ne cristallise pas en bouteille, le vin est refroidi et maintenu au froid jusqu'à ce qu'il précipite dans la cuve. On le fait généralement à une température juste au-dessus du point de congélation de chaque vin, qui dépend surtout de son degré : un vin à 12 % vol. gèle vers −5 °C [2]. L'automatiser, c'est donner à cette cuve isotherme une consigne basse et contrôler le groupe froid ou l'échangeur pour que le vin atteigne cette température et s'y maintienne sans geler. L'enregistrement de la température et du temps par lot est la preuve que le traitement a été fait comme demandé.

Soutirages. Transférer du vin d'une cuve à l'autre à la main est une source fréquente d'erreurs d'identification. Avec des vannes automatiques, l'opérateur choisit l'origine et la destination à l'écran, et le système ouvre le chemin, vérifie qu'aucun autre transfert n'est en cours dans les mêmes tuyauteries et démarre la pompe. Un débitmètre en ligne indique combien de litres ont été transférés. Cette donnée alimente les stocks par cuve utilisés dans les déclarations de la cave (voir plus bas).

Batterie de vannes en acier inoxydable avec têtes de commande pneumatiques et voyants d'état dans une usine de procédé — Vannes automatisées dans une usine de transformation alimentaire : chaque vanne porte sa tête de commande, que l'automate ouvre et ferme selon le chemin choisi.

Nettoyage en place (NEP). Le nettoyage en circuit fermé enchaîne prélavage, détergent chaud, rinçage et, selon le cas, un acide et un rinçage final. Une fois automatisé, chaque étape se fait avec sa température, sa durée et son débit, et la conductivité de l'eau indique quand le rinçage est terminé. Le système garde un enregistrement par cycle : quel circuit ou quelle cuve a été nettoyé, quand et avec quels paramètres.

Débitmètres à boîtier bleu montés sur des tuyauteries en acier inoxydable, avec le câblage repéré, dans une usine de procédé — Débitmètres en ligne dans une usine de procédé : c'est la mesure qui transforme un soutirage ou un cycle de nettoyage en litres enregistrés.

Sécurité CO₂ dans la cuverie

La fermentation produit une grande quantité de dioxyde de carbone. L'INSST (Institut national espagnol de sécurité et de santé au travail) le décrit dans sa fiche sur le décuvage du vin rouge : c'est un gaz incolore et inodore, plus lourd que l'air, qui déplace l'oxygène dans la partie basse de la cuve ; c'est un asphyxiant simple et, à des concentrations élevées (plus de 30 000 ppm), il existe un risque de perte de connaissance et de mort [3]. Sa valeur limite d'exposition journalière (VLA-ED) est de 5 000 ppm [3]. Pour la même raison, il s'accumule dans les fosses, les regards et les zones basses de la cuverie.

La fiche demande que le local des cuves dispose d'une ventilation générale, naturelle ou forcée, qui remplace l'air évacué par les systèmes d'extraction, et que l'extraction, les appareils de mesure et les détecteurs fassent l'objet d'une maintenance périodique avec enregistrement documentaire [3]. L'automatisation y ajoute la détection fixe. Nous la concevons avec des détecteurs fixes de CO₂ à la hauteur où il s'accumule et deux seuils : le premier déclenche l'extraction forcée, avec des bouches d'aspiration près du sol, et le second déclenche l'alarme sonore et lumineuse dans la cuverie et à l'entrée. L'automate enregistre la concentration et chaque démarrage, et avertit si un détecteur tombe en panne ou doit être vérifié.

Entrer dans une cuve, c'est autre chose. L'INSST demande d'identifier les cuves qui constituent un espace confiné, de mesurer le CO₂ avant tout travail à l'intérieur et d'entrer avec des détecteurs individuels à alarme [3]. Le système de la cuverie ne remplace pas cette procédure.

Ce que nous demandons avant de concevoir la détection : le plan de la cuverie avec les fosses et les zones basses, les cuves qui fermentent en même temps et les entrées d'air. Avec cela, on décide où vont les détecteurs, quelle extraction il faut et par où entre l'air de compensation.

Déclarations de vin et de moût : ce qu'exige la réglementation et à quelle fréquence

En Espagne, les producteurs et les négociants déclarent le vin et le moût de chaque installation dans l'INFOVI. Le Real Decreto 739/2015, qui met en œuvre le règlement (UE) n° 1308/2013 en matière de déclarations du secteur vitivinicole, distingue selon la taille depuis sa modification de 2016 : « les négociants et les producteurs dont la production moyenne de vin et de moût est supérieure ou égale à 1 000 hl » présentent « mensuellement une déclaration de vin et de moût par installation au plus tard le vingt de chaque mois », et les producteurs de moins de 1 000 hl la présentent en décembre et en août [4]. En sont exclus, entre autres, ceux qui obtiennent moins de 10 hectolitres en vinifiant des produits achetés, sans destination commerciale [4].

Une bonne partie des données de cette déclaration naît dans les opérations du tableau du début : kilos de raisin reçus et litres qui passent d'une cuve à l'autre. Le système de contrôle ne dépose pas la déclaration, mais si la réception et les soutirages enregistrent leur donnée, les stocks par cuve, dont la somme donne ceux de l'installation, sortent de l'enregistrement et non d'une reconstitution en fin de mois.

Énergie : le froid, c'est la grosse facture

Dans une cave, c'est le froid qui commande la consommation. Selon Wine Australia, dans un projet de l'Australian Wine Research Institute (AWRI), la réfrigération peut représenter entre 50 % et 70 % de la consommation électrique d'une cave australienne [5]. En Europe, le projet TESLA, qui a réuni des pratiques de caves européennes, indique que les procédés de froid peuvent représenter près de 50 % de toute l'énergie qu'elles consomment [6]. Et cette consommation se concentre sur quelques semaines : vendanges et stabilisation sollicitent les groupes froids, tandis que le reste de l'année la demande baisse fortement.

Automatiser le froid a donc un second volet, énergétique. Avec des compteurs sur chaque groupe froid et sur les armoires de chaque salle, on sait combien coûte chaque campagne et chaque opération. Avec la séquence de démarrage des groupes froids pilotée par l'automate, on évite d'avoir deux machines à mi-charge quand une seule suffirait. Et avec les heures d'ouverture de vanne par cuve, on voit quelles cuves demandent plus de froid que prévu, ce qui relève généralement d'un problème d'isolation, de double enveloppe ou de consigne.

Les opérations qui admettent un horaire, comme la stabilisation, peuvent être programmées aux heures où l'énergie est la moins chère ou, si la cave a des panneaux solaires, aux heures de production solaire. Pour les panneaux, vous trouverez plus d'informations sur notre page installations d'autoconsommation.

Automate (PLC), SCADA et SuitER : qui fait quoi

La répartition est celle de n'importe quelle usine de procédé. L'automate (PLC), dans l'armoire, exécute les boucles de température, les séquences de soutirage et de nettoyage et les verrouillages de sécurité ; si le réseau de communication ou l'ordinateur tombe, la cave reste sous contrôle. Nous l'expliquons en détail dans qu'est-ce qu'un automate programmable. Le SCADA, c'est l'écran : la carte des cuves avec leur température et leur état, les alarmes et les historiques. Comment on le conçoit et quelles fonctions il remplit, c'est dans notre guide des systèmes SCADA.

Au-dessus vient SuitER, notre logiciel industriel. SuitER Server collecte en temps réel les données des automates, SuitER Reporter produit les rapports et SuitER Tracer associe chaque lot à son origine, à ses dates et à ses paramètres de production, et le suit dans les deux sens.

Par où commencer sans arrêter les vendanges

La contrainte d'une cave, c'est le calendrier : ce qui n'est pas testé avant les vendanges se teste en pleine campagne ou attend un an. C'est pourquoi nous travaillons dans cet ordre :

Inventaire de l'existant : cuves, doubles enveloppes, vannes, sondes, groupes froids, armoires et câblage. Une grande partie de l'existant se réutilise.
Sécurité CO₂, si la cuverie n'a pas de détection et d'extraction automatiques. C'est la priorité, car elle protège les personnes.
Froid par cuve, avec la structure des lots déjà définie dès la bascule.
Soutirages, nettoyage et énergie, sur la même installation et le même automate.
Essais hors campagne, à l'eau et à vide, et une période de fonctionnement avec la commande manuelle disponible dans l'armoire.

Un scénario type : une cave avec un thermostat local sur chaque cuve, sans enregistrement et avec le groupe froid en marche manuelle. La première étape consiste à raccorder sondes et vannes à l'automate, à installer l'écran et à laisser la commande manuelle dans chaque armoire. Dès les vendanges suivantes, on dispose de courbes par cuve et d'une consommation de froid mesurée.

Après la mise en service, notre service technique SatER prend en charge les incidents.

On étudie l'automatisation de votre cave ?

Dites-nous combien de cuves vous avez, comment vous produisez le froid aujourd'hui et ce que vous enregistrez à la main. Avec cela, nous vous dirons par où commencer et quelle installation il faut.

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Ou appelez-nous au 967 140 850

Questions fréquentes sur l'automatisation de caves vinicoles

Qu'automatise-t-on dans une cave vinicole ?

Ce qui se répète à chaque campagne : la réception et la pesée du raisin, la température de fermentation de chaque cuve, les remontages, les soutirages, la stabilisation par le froid, le nettoyage en place (NEP), la détection et l'extraction du CO₂ et l'enregistrement de tout cela. Chaque opération laisse une donnée : kilos par apport, courbes de température, litres transférés ou cycles de nettoyage.

Comment contrôle-t-on la température de fermentation dans une cave ?

Avec une sonde et une vanne sur chaque cuve. Les groupes froids produisent de l'eau glacée ou glycolée qui circule dans la double enveloppe ou la plaque de la cuve, et l'automate ouvre ou ferme la vanne de chacune pour maintenir la consigne ou la courbe fixée par l'œnologue, en répartissant le froid quand toutes les cuves en demandent en même temps.

Pourquoi le CO₂ est-il dangereux dans une cave ?

Parce que la fermentation produit beaucoup de dioxyde de carbone, qui est plus lourd que l'air, déplace l'oxygène dans les zones basses et est un asphyxiant simple. L'INSST retient une valeur limite d'exposition journalière de 5 000 ppm et demande une ventilation générale de la cuverie, une mesure avant d'entrer dans une cuve et des détecteurs individuels à alarme.

Que doit déclarer une cave, et à quelle fréquence ?

Selon le Real Decreto 739/2015, les producteurs et les négociants présentent dans l'INFOVI une déclaration de vin et de moût pour chaque installation. Les négociants et les producteurs dont la production moyenne atteint 1 000 hl ou plus la présentent chaque mois, au plus tard le 20 ; les producteurs de moins de 1 000 hl, en décembre et en août. Si la réception et les soutirages sont automatisés, une bonne partie de ces données sort de l'enregistrement de la cave elle-même.

Quel est le premier poste de consommation électrique d'une cave ?

La réfrigération. Selon Wine Australia, elle peut représenter entre 50 % et 70 % de la consommation électrique d'une cave australienne, et le projet européen TESLA la situe à près de 50 % de toute l'énergie. C'est pourquoi il est utile de mesurer le froid par groupe froid et par salle et de programmer aux heures creuses ce qui admet un horaire.

Peut-on automatiser une cave sans arrêter les vendanges ?

Oui, si on le planifie hors campagne. On fait l'inventaire de l'existant, on réalise les travaux entre deux vendanges, on teste à l'eau et à vide et on laisse la commande manuelle dans les armoires pendant la première campagne avec le nouveau système.

Quelle différence entre l'automate et le SCADA dans une cave ?

L'automate, dans l'armoire électrique, exécute les boucles de température, les séquences et les verrouillages, et continue de contrôler la cave même si l'ordinateur tombe en panne. Le SCADA est l'écran depuis lequel on voit les cuves, les alarmes et les historiques, et on modifie les consignes.

Sources

Penn State Extension. (s. d.). Wine production. The Pennsylvania State University. https://extension.psu.edu/food-safety-and-quality/grape-and-wine-production/wine-production/
Butzke, C. (s. d.). Wine cold stability issues (FS-54-W). Purdue Extension, Purdue University. https://www.extension.purdue.edu/extmedia/fs/fs-54-w.pdf
Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo. (2018). Basequim 025. Descubado de vino tinto: exposición a etanol y a dióxido de carbono [Décuvage du vin rouge : exposition à l'éthanol et au dioxyde de carbone]. INSST. https://www.insst.es/stp/basequim/025-descubado-de-vino-tinto-exposicion-a-etanol-y-a-dioxido-de-carbono-2018
Real Decreto 739/2015, de 31 de julio, sobre declaraciones obligatorias en el sector vitivinícola [décret royal 739/2015 du 31 juillet relatif aux déclarations obligatoires dans le secteur vitivinicole] (art. 1 et 5, dans leur rédaction en vigueur, issue du Real Decreto 313/2016). Boletín Oficial del Estado. https://www.boe.es/buscar/act.php?id=BOE-A-2015-8647
Wine Australia. (s. d.). Winery refrigeration efficiency. https://www.wineaustralia.com/growing-making/winery-refrigeration-efficiency
EU CAP Network, Commission européenne. (s. d.). Increasing energy efficiency in wine production (projet TESLA). https://eu-cap-network.ec.europa.eu/projects/increasing-energy-efficiency-wine-production_en