Schneider Electric : Applications pratiques de la digitalisation dans le secteur des minéraux,...

Une approche de la gestion intégrée des opérations

Selon le Forum économique mondial, la digitalisation dans les industries des minéraux, métaux et verriers peut générer plus de 425 milliards de dollars de valeur pour les actionnaires, les clients et l'environnement d'ici 2025. Une grande partie de cette valeur prendra la forme d'une efficacité opérationnelle et d'une productivité accrue, d'une prise de décision plus rapide et d'une sécurité renforcée. Toutefois, pour tirer profit de la numérisation, il faudra une planification stratégique, des partenariats solides, un réalignement de la culture des employés et des technologies appropriées.

Les entreprises cherchent à moderniser leurs opérations afin de rester compétitives. Elles sont confrontées au problème du travail en silos. De nombreux salariés se trouvent dans des départements distincts et travaillent sur des feuilles de calcul, des applications hautement personnalisées et des solutions obsolètes, sans pouvoir réellement partager les données qu'ils produisent. Un tel mode de fonctionnement en silo entraîne des inefficacités qui propagent les erreurs et empêchent la rationalisation des processus.

Celles-ci permettent la digitalisation en fournissant une architecture et une plateforme interopérable cyber-sécurisée, ouverte, plug-and-play et compatible IdO. Grâce à des produits connectés, des passerelles de communications, et des applications métiers, des tableaux d'analyses et des services dédiés, nous mettons à disposition des entreprises métallurgiques, une transparence entre le terrain et l'entreprise. Cela permet d'améliorer la visibilité et l'efficacité de la chaine de valeur tout au long du cycle de vie des actifs.

La nature de la digitalisation est l'évolution et non la révolution. L'adoption d'une approche graduelle et évolutive permet l'introduction mesurée de la modernisation sous la forme de blocs de construction de la production, de la maintenance, de l'habilitation des opérateurs ou de la main-d'œuvre. De nos jours, les avantages concurrentiels dans les secteurs de l'exploitation minière, des minéraux et des métaux dépendent fortement de la capacité à construire une vision globale des opérations, une approche de gestion intégrée des opérations, de la conception à la maintenance.

Une telle vision globale, rendue possible par une architecture ouverte, permet de nouveaux liens et des intégrations plus profondes entre les principaux systèmes d'alimentation et de traitement. Sur le plan de la conception et de l'ingénierie, par exemple, les DCS hybrides (HDCS) et les PLC peuvent s'intégrer de manière transparente aux technologies de configuration, d'analyse et d'optimisation numérique, ce qui aurait été impossible ou très complexe à mettre en œuvre dans un passé récent. Les ingénieurs peuvent désormais configurer et faire fonctionner un système d'automatisation entier basé sur le système de contrôle distribué, avec des gains tels que la réduction du temps et des coûts d'ingénierie, la minimisation des temps d'arrêt, de nouvelles capacités de test, l'évolutivité ou un accès riche aux informations sur les actifs.

Prenons également l'exemple des jumeaux numériques. Selon Gartner, 50 % des grandes industries utiliseront des jumeaux numériques d'ici 2021. Ces outils logiciels de simulation fournissent aux exploitants des modèles virtuels à la fois pour les phases d'ingénierie / conception d'un projet et pour le perfectionnement des opérations. Le pouvoir d'un jumeau numérique est qu'il permet aux ingénieurs d'observer le comportement de l'actif physique sans dépenser d'argent pour le construire, puis d'améliorer la conception globale en itérant à travers différentes conditions d'exploitation.

L'amélioration de la productivité tout au long de la chaîne de valeur est essentielle au maintien de la compétitivité. On peut y parvenir en traitant de manière intégrée les différents aspects qui ont un impact sur l'activité de production, de la planification, lorsqu'une gestion unifiée de la chaîne d'approvisionnement aide à prendre des décisions agiles et collaboratives entre plusieurs sites du réseau de la chaîne de valeur pour une meilleure programmation, à l'exécutionen permettant la stabilisation et l'optimisation des processus et en fournissant une assistance aux opérateurs pour aider à rapprocher la productivité des machines des limites du processus.

Les opérations en continu sont la clé pour résoudre de nombreux problèmes de production et pour améliorer. MMG, une société minière présente dans le monde entier, s'est imposée comme une référence en matière de comptabilisation des retards, la mesure du temps perdu lors de l'exploitation des actifs ou du traitement. En utilisant une approche standard, MMG a augmenté son utilisation des actifs d'au moins 10% sur plusieurs sites mondiaux.

Les EcoStruxure Advisors constituent une suite spécialisée d'apps de fabrication intelligente et de services numériques qui fournissent également la collecte, la mesure et l'analyse de données basées dans le cloud et à l'échelle de l'usine et recommandent des actions rentables à prendre pour une amélioration continue. Certains utilisent des techniques d'apprentissage automatique pour mieux régler les usines de traitement des mines, des minéraux et des métaux. Des paramètres spécifiques de l'usine sont définis, comme la vitesse et la quantité de produits chimiques ajoutée, par exemple, pour atteindre un point de fonctionnement optimal.

Malgré ces efforts, l'utilisation globale de l'énergie augmente. La demande d'énergie électrique dans l'industrie du cuivre, par exemple, devrait croître de 4 % (TCAC) jusqu'en 2026. Un meilleur contrôle de ces coûts grâce à des solutions numériques est désormais possible.

L'énergie est l'une des cinq principales dépenses de Saint-Gobain. L'entreprise a économisé des millions de dollars en coûts énergétiques en élaborant sa planification énergétique et en améliorant les étapes grâce à l'utilisation d'outils de gestion de l'énergie basés dans le cloud comme EcoStruxure Resource Advisor. En s'attachant à acheter l'énergie plus intelligemment, à l'utiliser plus efficacement et en centralisant l'approvisionnement, des ressources sont libérées pour élaborer des solutions durables de pointe. Grâce à l'utilisation de technologies numérisées, les exploitants de centrales peuvent désormais suivre et contrôler la consommation d'énergie en fonction de l'heure de la journée et réduire la consommation lorsque la consommation et les prix du réseau atteignent des sommets.

Pendant l'exécution, dans de nombreux sites éloignés, les micro-réseaux commencent à jouer un rôle plus important dans le maintien de la continuité des activités. La dernière génération de microgrids est devenue beaucoup plus ingénieuse grâce à l'intégration de technologies digitalisées et prédictives. Les solutions basées sur le cloud comme EcoStruxure Microgrid Advisor, par exemple, remplissent de multiples rôles : elles fournissent une interface homme-machine (IHM) aux gestionnaires de sites, traitent les actions de demande/réponse, optimisent les décisions de production en fonction des tarifs énergétiques et des prévisions météorologiques, et tiennent compte des contraintes des utilisateurs/clients. En conséquence, les factures d'énergie peuvent être réduites et l'empreinte carbone diminuée.

La gestion numérique des actifs permet de prolonger efficacement leur durée de vie dans l'industrie ; 40 % des OPEX sont générés par les activités de maintenance. En fait, la plupart des coûts de maintenance des actifs dépasseront de loin les coûts d'investissement sur la durée de vie de l'actif. Dans certaines exploitations minières, plus de 60 % de la main-d'œuvre totale du site est exclusivement consacrée à la maintenance.

Pendant la planification, la gestion complète de la performance des actifs de l'entreprise (APM) améliore la performance des actifs en intégrant le risque et la criticité des actifs dans une stratégie globale de gestion des actifs. Le logiciel génère des stratégies optimisées de maintenance et de pièces de rechange en examinant d'abord la stratégie et les objectifs commerciaux de l'entreprise, puis en hiérarchisant les actions pour maximiser le retour sur investissement en établissant des recommandations pour choisir entre une maintenance réactive, préventive ou prédictive. Un bon exemple de maintenance préventive est EcoStruxure Asset Advisor, une solution de maintenance basée dans le cloud qui apporte une approche proactive à la gestion des actifs électriques, en traitant les problèmes avant qu'ils ne deviennent des incidents critiques.

En cours d'exécution, la réalité augmentée commence à changer la façon dont la maintenance est effectuée sur les sites distants. Elle propose aux techniciens de maintenance des vues graphiques de l'intérieur des machines sur tablette, sans jamais avoir à ouvrir un panneau, ce qui améliore considérablement leur sécurité. L'accès instantané aux informations accélère l'identification du problème et affiche visuellement les procédures appropriées pour le résoudre. Cela permet de réduire l'erreur humaine généralement associée aux procédures de maintenance traditionnelles.

L'alignement des processus industriels sur le stockage et l'analyse des big data peut permettre aux entreprises d'économiser des millions de dollars en coûts d'investissement et de raccourcir leur délai de commercialisation de plusieurs mois, voire de plusieurs années.

Le partenariat stratégique de deux entreprises clés de la gestion de l'énergie industrielle, de l'automatisation et des logiciels, Schneider Electric et AVEVA, est conçu pour faciliter la transformation numérique à travers les actifs industriels à forte intensité de capital et les cycles de vie opérationnels. Les atouts de Schneider Electric en matière d'architecture de plateforme ouverte et évolutive, d'EcoStruxure pour les mines, les minéraux et les métaux, et de gestion de l'énergie, associés à la capacité d'AVEVA à créer des environnements logiciels collaboratifs, constituent une valeur marchande évidente.

Les opérations numériques intégrées améliorent les profits, l'efficacité et la durabilité dans les secteurs des mines, des minéraux et des métaux.

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Traduit de l'anglais depuis : Practical Applications of Digitalization in Mining, Minerals and Metals Business.