LES AVANTAGES DE LA SURVEILLANCE ET DE LA GESTION DE L'ÉNERGIE

un investissement relativement faible conduit à une optimisation énergétique des usines, des sites et des régions

Les systèmes intelligents de contrôle et de gestion de l'énergie permettent de gagner de l'argent. Non seulement ils aident à réduire les coûts énergétiques mais en plus, ils permettent de voir des améliorations en matière d'efficacité et de maintenance. L'entreprise belge de logiciels Condugo a développé l'application Energy Hub pour la surveillance et la gestion de l'énergie des sites et des usines complexes. Dans un projet européen coordonné par l'Institute for Sustainable Process Technology, elle est même utilisée pour la coopération énergétique dans des régions industrielles au Danemark, en Belgique et en Italie.

Cartographie des flux d'énergie

Optimiser la gestion de l'énergie dans un environnement de processus est un défi pour le moins difficile à relever. Ou comme le dit Peter Verboven, du développeur de logiciels Condugo: "Vous n'y arriverez pas avec Excel. Vous pouvez avoir des douzaines d'onglets, chacun contenant des milliers de données de capteurs, et dessiner des graphiques à n'en plus finir, cela ne vous donnera pas un réel aperçu. Vous ne découvrirez jamais comment les données d'un seul capteur se rapportent aux besoins énergétiques ou aux émissions de CO2 par tonne de produit - pour ne citer que ça". Selon Verboven, ce qu'il faut, c'est: "Cartographier les flux d'énergie. C'est là que se trouve l'essentiel. Ce n'est que lorsqu'on a une vue là-dessus que l'on peut avancer dans la gestion de l'énergie".

"Cartographier les flux d'énergie. C'est là que se trouve l'essentiel. Ce n'est que lorsqu'on a une vue là-dessus que l'on peut avancer dans la gestion de l'énergie" - Peter Verboven, Condugo

Avec le logiciel Energy Hub, Condugo a développé les outils nécessaires à cet effet. L'entreprise a travaillé pendant deux ans sur une technologie de métamodélisation qui utilise l'intelligence artificielle et permet de voir les liens dans l'enchevêtrement de données énergétiques afin de trouver des possibilités d'optimisation. Selon Verboven, c'est le premier logiciel qui donne un aperçu des flux d'énergie à ce niveau-là dans la grande industrie complexe. Il traite un très grand nombre de données de mesure pour de nombreux types de flux (gaz, électricité, chaleur, eau, vapeur, air comprimé, CO2, etc.) et pour de très grands sites industriels. Le système a été testé sur un site de production de Johnson & Johnson et Condugo compte désormais parmi ses clients plusieurs grandes industries de transformation.

Energy Hub dispose de modules permettant de surveiller en temps réel les flux d'énergie, l'efficacité énergétique et la prévision. "Nous pouvons zoomer sur des aspects spécifiques et lorsqu'il s'agit de produire des rapports, nos systèmes fournissent toutes les données", explique Verboven. "Azote, CO2, tout ce qui est pertinent. De cette façon, nous aidons l'entreprise à gagner beaucoup de temps. En outre, la surveillance de l'énergie présente souvent des trous noirs. Notre logiciel aide à les combler et indique clairement où placer des capteurs supplémentaires".

Visualisation graphique des chiffres

Le logiciel Energy Hub de Condugo possède de nombreuses interfaces, allant de données techniques détaillées à des flux d'énergie compréhensibles. Un élément crucial est le tableau de bord qui visualise graphiquement les flux d'énergie. Vous voyez ce qui entre dans l'usine, comment c'est transformé, comment se passe sa distribution et où c'est utilisé exactement. Jusqu'au niveau des installations, des processus et des bâtiments. "Ce sont des visualisations très précieuses", déclare Peter Verboven. "Les gestionnaires de l'énergie sont généralement des personnes ayant une formation technique. Ils n'ont pas peur des séries de chiffres. Mais leur message doit être transmis ailleurs, à la direction, aux responsables. Ce sont eux qui sont confrontés aux obligations politiques et à la pression sociale: devenez durables, montrez ce que vous faites. Vous pouvez rendre cela très visible avec Energy Hub et ce genre de tableau visuel y contribue".

Projet européen

A l'Institute for Sustainable Process Technology (ISPT) d'Amersfoort, Condugo est l'un des pionniers de la surveillance énergétique. "L'enregistrement de la consommation d'énergie afin d'optimiser les processus n'a rien de nouveau", déclare Frans van den Akker, directeur du programme Industry 4.0 de l'ISPT. "Mais elle diffère considérablement d'une usine à l'autre et d'une entreprise à l'autre. La surveillance de l'énergie vraiment fine et l'analyse complète des données numériques à travers les processus et les installations sont encore beaucoup trop rares. Pourtant, cela en vaut la peine: cela permet parfois d'économiser assez facilement 10 à 20 % d'énergie".

En se basant sur sa mission de rendre l'industrie de transformation plus durable sur tous les fronts, l'ISPT s'efforce d'ancrer les meilleures pratiques telles que celles de Condugo. "Nous faisons de notre mieux pour leur donner de la visibilité, entre autres dans le cadre de projets communs. Dans le cadre du projet européen R-Aces, par exemple, nous travaillons avec Condugo sur la surveillance et la gestion de l'énergie dans plusieurs régions du Danemark, de la Belgique et de l'Italie. Ce qui est particulier, c'est que nous ne nous limitons pas à une seule usine ou un seul site. Nous étudions comment on peut optimiser la gestion de l'énergie dans toute une région, par exemple en fournissant de la chaleur ou d'autres formes d'énergie à votre voisin au moment où il en a besoin. Nous développons ainsi un système énergétique régional."

"La surveillance de l'énergie vraiment fine et l'analyse complète des données numériques à travers les processus et les installations sont encore beaucoup trop rares. C'est bien dommage" - Frans van den Akker, directeur du programme ISPT

Volonté de partager

Pour Condugo, la perspective régionale n'est pas un très gros défi. Verboven : "Nous avons déjà de l'expérience avec des sites industriels qui sont beaucoup plus complexes que les régions du projet R-Aces. Cependant, nous devons ajouter un niveau supplémentaire au logiciel, qui nous permet de visualiser les flux d'énergie au niveau de la région ou du cluster sans que les détails des entreprises individuelles ne soient visibles pour tout le monde".

Van den Akker et Verboven constatent tous deux une volonté croissante des entreprises de mettre en place le type de collaboration énergétique qui est actuellement testé dans R-Aces. Condugo a récemment participé à un inventorisation en Belgique, avec des résultats étonnamment positifs. "Il s'avère que les entreprises ne considèrent généralement pas la gestion de l'énergie comme une activité principale. Mais elles sont disposées à partager des données sur l'énergie - par opposition aux données sur les produits, la qualité, les modèles de processus et autres - à condition que ces données soient traitées correctement. En outre, les entreprises voisines ont généralement un certain degré de confiance qui constitue une bonne base pour travailler ensemble à l'optimisation de la gestion de l'énergie".

Gestion de l'énergie et industrie 4.0

La surveillance et la gestion de l'énergie intelligentes sont étroitement liées au concept d'industrie 4.0, qui comprend des aspects tels que la fabrication intelligente, les usines intelligentes et l'internet des objets industriel (IoT). Tout cela repose sur les progrès technologiques en matière de communication, de connectivité, d'informatique et d'intelligence artificielle et fait référence aux installations industrielles équipées de capteurs et de connectivité sans fil, reliées à un système qui peut visualiser, contrôler et qui, dans le futur, pourra prendre des décisions de manière autonome. Une application adéquate présente de nombreux avantages, tels que:

• Réduction de la consommation d'énergie, identification des composants inutiles;
• Détection des écarts de consommation d'énergie;
• Optimisation des coûts, réduction des coûts opérationnels, augmentation du retour sur investissement;
• Aperçu de la consommation d'énergie en temps réel et prévision de la consommation d'énergie future.

 

Ne manquer aucune occasion

Le projet R-Aces porte en fait sur la gestion de l'énergie de niveau supérieur. Cela contraste avec les nombreuses entreprises qui manquent encore des occasions. Et c'est bien dommage, selon Frans van den Akker. "Que vous fabriquiez des produits chimiques, des produits laitiers, du verre ou du papier: cette usine est là. Des centaines de millions y ont déjà été investis. Pour une gestion intelligente de l'énergie, vous ajoutez des capteurs, une connexion réseau, un ordinateur et un logiciel. Bien sûr, cela nécessite des investissements supplémentaires, mais ce n'est pas beaucoup comparé à l'ensemble de l'usine. Et vous récupérerez votre investissement en quelques années.

De plus, le bénéfice n'est pas uniquement une réduction de la consommation d'énergie. Lorsque vous vous lancez dans la surveillance et la gestion de l'énergie, vous découvrez des perturbations dans le processus, comme des actifs qui ne fonctionnent pas de manière optimale. Cela vous offre donc des possibilités pour une optimisation des processus, une  maintenance plus efficace et d'autres améliorations. Là aussi, vous y gagnez".