« Le contrôle avancé pour des process plus économes »

2. « Le contrôle avancépour des process plus économes »

3. L’expertise contrôle avancé Pour améliorer la performance de vos procédés Respect des normes environnementales Économie d’énergie Réduction de consommable (matière, fluide, gaz) Élimination des pertes ou des rebuts Fabrication à la juste qualité

4. Avec un ROI très court ! Le contrôle avancé permet d’optimiser les gains sans remettre en cause l’outil de production existant : C’est un investissement économiquement viable avec un retour sur investissement très court ! «70% des applications contrôle avancé ont un ROI de moins de 6 mois et pour 50% d’entre elles de moins de 3 mois» Rhône Poulenc industrialisation «Il faut compter 4 à 6 mois pour mettre en place une application contrôle avancé de complexité moyenne en pétrochimie et jusqu’à 9 mois pour une application importante. Au départ nous espérions réduire l’écart type de 2, en définitive nous l’avons réduit de 3…pour le ROI il faut compter 6 mois à 1 an» Total Fina Elf

5. Une réponse technique à un problème économique... Le contrôle avancé permet l’optimisation de procédés dans le but d’augmenter les performances du procédé lui-même. Une température ou un débit… qui se maintient à la consigne plus régulièrement ou plus rapidement engendre des bénéfices importants. Plusieurs objectifs : - Réduire des pertes de production rebus, rejets, etc… - Réduire l’utilisation de matières premières et/ou d’énergies - Réduire les dépassements, la sur-qualité - Réduire les émissions polluantes ou + Augmenter la production + Augmenter la robustesse d’un procédé aux perturbations dues à une fluctuation inhérente du procédé, ou à des perturbations extérieures.

6. Le besoin du client Ex : Optimisation d’une Carrière • Maximaliser la capacité de production • Réduire la consommation électrique • Minimiser l’impact sur l’installation actuelle

7. Ex : Résultats bénéfices client • Augmentation de la capacité de production de 100t/h • Réduction de la consommation électrique • Amélioration de la durée de vie et de la maintenance des équipements mécaniques Retour sur investissement rapide (< 3 mois)

8. Ex : Optimisation des fours d’incinérationd’orduresménagères : besoinsexprimés Principe de fonctionnement • > Contraintes du procédé d’incinération • Contraintes économiques • Taxe Générale sur les Activités Polluantes (TGAP) • Les marges se resserrent • Contraintes environnementales • Pollutions (COT, REFIOM, NOx, SOx, CO,…) • Rejets thermiques en rivière • > Une demande de productivité accrue • Brûler les OM au maximum des capacités du (des) four(s) pour produire de la vapeur et de l’électricité • Réduire la consommation de réactifs (Urée, Calcaire, …) • Réduire l’autoconsommation électrique

9. Ex : résultats Four à lit fluidisé dense Problèmes client Bénéfices client • Pics de CO excessifs • Encrassement anormal de l’économiseur • Optimiser le rendement du four pour garantir une meilleure efficacité • Rendement amélioré • Rejets de CO réduits • Norme fixe la limite du rejet à 60h/an • Amélioration de la continuité de l’installation • Encrassement économiseur fortement réduit Four à grille Martin Problèmes client Bénéfices client • Obsolescence du système d’automatisme et de régulation de combustion • Système existant fermé et non documenté • Augmentation du débit vapeur moyen • Possibilité de produire plus de vapeur (cogénération) • Diminution de l’excès d’air • Gain sur le rendement • Diminution des pics de CO • Moindre pollution ROI : 10 mois

10. Et pour quelles applications ? • Les séchoirs • Les centrales thermiques Sup. à 50 T/h • Les réacteurs chimiques • Les chaudières industrielles et les fours industriels • Les échangeurs thermiques et les systèmes de séchage • Les systèmes mécaniques (levage, systèmes de positionnements par vérins,…) • Les salles blanches et climatisation • Les systèmes de dosage et mélangeurs • Le broyage • ... Le contrôle avancé peut intervenir à tous les niveaux du process :  machines / lignes  servitudes / contrôle / applications

11. Les 3 étapes du contrôle avancé: • 3 Réalisation • Mises en place de la solution • technologique • Mise en place dans l’automate • Mise en service • Contrôle des gains • 2 Diagnostic • Prestation de protocole • d’identification • Modélisation/identifier • Acquisition des données • Traitement numérique • Identification et validation • Auditer • Instrumentation/actionneurs • Analyser larégulation en place • Fonctionement du procédé • Définir les algorithmes adaptés • Tests de simulation numérique 1 Pré-Diagnostic Comprendre le processus industriel et sa chaîne de valeur Pourquoi ? Quels problèmes rencontrés Quels sont les éléments qui influent sur la valeur ajoutée de la production. Quels priorités ? Économies d ’énergie La qualité du produit (surtout limiter les sur-qualités) La quantité de production Faisabilité technique et économique Prestation type: • Diagnostic Process: missions courtes (un à quelques jours) d’aide au diagnostic client et optimisation de boucles de régulation. • Missions contrôle avancé : (plusieurs semaines) diagnostic et optimisation du process

12. ContrôleavancéAnnexes

13. L’optimisationDe multiples opportunités Article extrait de l’Usine Nouvelle

14. Quick Win MPC On/Off (6% augmentation de production) Avec MPC Sans MPC Débit poudre 100 Kg/h Débit alim. sécheur Kg/h Atomiseur contraint par la températured’admission d’air Vitesse Pompe HP % Consigne Temp. Air entrant °C Concentration %TS Temp. Extraction °C Les économies d’énergie : avec des régulateurs à commande prédictiveMPCModel (Based) PredictiveControl • Exemple de régulateur avec la fonction MPC« Contrôle avancé »

15. Zone de rejet Déplacement du point de fonctionnement Zone de rejet Zone de rejet Point de fonctionnement Point de fonctionnement Impact économique Déplacement du point de fonctionnement Zone de rejet 1 > Commande peu performante GAIN Nb d’échantillons 2 > Commande optimisée 3 > Optimisation par déplacement du point de fonctionnement Être au plus juste tout en respectant les contraintes

16. Outil et expériences des experts de Schneider Electric dans l’optimisation des process Commencer par un bon réglage • Logiciel de réglage OptiReg: Un constat dans l’industrie : • 40%des régulateurs sont réglés approximativement par essais-erreur. Un modèle du procédé les réglages à adopter

17. Ex de réglage réalisé par les experts de Schneider Electric Four à grille (après notre intervention) Four à grille (avant notre intervention) • Les pics de CO ont été fortement réduits

18. Ex : Les poudres alimentaires • Problématique client Augmenter sa capacité de production Système Multi variable Atelier Poudres Température produit Vitesse MRV Densité produit Débit TRV Niveau tank alimentation Débit alimentation évaporateur Concentration évaporateur Température air atomiseur Températures vapeur Débit alimentation atomiseur Température air sécheur Niveau tampon Température air sécheur Température sortie atomiseur Température sortie sécheur Humidité poudre Une problématique complexe qui justifie la mise en place d’un contrôle avancé

19. Ex : Les bénéfices mesurés Evaporateur / Sécheur 1 • L’optimisation des régulateurs permet une augmentation de débit de 7 à 9% • Correspond à un minimum de 4,8 tonnes par jour d’augmentation de production Evaporateur / Sécheur 2 • L’optimisation des régulateurs permet une augmentation de débit de 7.7 % • Correspond à un minimum de 6 tonnes par jour d’augmentation de production Retour sur investissement < 6 mois

20. Ex : Les Stations d’Epuration (STEP) • Le but essentiel : Normes de rejets (arrêté du 2 février 1988) : en sortie : MES, DBO, DCO, Phosphore, Azote total doivent être inférieurs à des valeurs fixées avec la consommation d’énergieminimale Complexité du traitement de l’eau : des interactions et des contraintes multivariables Une problématique complexe

21. Ex - Résultats • Des économies d’Energie, et un gain en qualité … MPCModel (Based) PredictiveControl Consommation électrique moyenne de l’aération Sans le contrôle avancé de 1 300 MWh/an) à 1 450 MWh/an Avec le contrôle avancé 950 MWh/an REDUCTION de la consommation électrique de 25% à 35% Gains sur qualité des rejets

22. Les Services Schneider Electric en France : Une compétence de proximité Services en Automatismes Industriels (SAI) : 9 centres, 150 personnes Centre de Services Distribution Électrique (DE) : 28 centres, 750 personnes Transfo Services : 5 ateliers, 130 personnes ISF : 2 centres de formation 120 personnes Centre Rétrofit DE : Grenoble & Macon 130 personnes Centre Logistique Services IND : Lyon 20 personnes  70 personnes Services Experts en ligne

23. Francis NICOLASResponsable développement des services industrie région Grand Ouestemail : francis.nicolas@schneider-electric.com Chez vous, que pouvons-nous faire ?... Merci de votre attention