Four industriel : Optimisation énergétique par les données

4 weeks ago
By Matthieu BOURGAIN
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Un four industriel est souvent un important consommateur d’énergie dans un usine. Il existe des actions classiques pour augmenter sa performance : Isolation, récupération de chaleur… Mais les données peuvent également jouer un rôle important dans l’optimisation.

 

Régulation du four industriel

Aujourd’hui, un four industriel est géré par un automate qui va s’assurer que la consigne de température est respectée dans un certain seuil de tolérance. Je ne vais pas généraliser sur les régulations possibles qui vont dépendre de la technologie du four industriel (notamment électrique ou gaz) et du type de process. En revanche, ce qui est souvent vrai c’est que maintenir la température est essentiel pour la qualité des produits et que les fours sont rarement arrêtés même s’ils ne produisent pas pour s’assurer de pouvoir démarrer un nouveau lot de production. Or nous savons tous que l’énergie le moins chère reste celle que l’on ne consomme pas et que l’optimisation des consommations du process passe par un bon management des moyens de production.

Les données comme levier de performance énergétique

A partir d’un historique des données de l’automate qui gère la régulation du four industriel, il est possible d’analyser et déterminer les meilleurs scénarios pour une consommation d’énergie minimisée. Avec les outils statistiques, voir des techniques l’intelligence artificielle, il est possible d’apprendre le comportement du four et ainsi de le modéliser rapidement. Je ne parle pas ici de modèle physique qui peuvent être lourd à mettre en œuvre et dont la modélisation s’écarte de la réalité car nous ne sommes pas dans des conditions de laboratoire mais dans une usine !

A partir de ce modèle, on peut simuler tout un ensemble de scénarios et estimer ainsi la consommation qui en résulte. On peut ainsi déterminer selon le type de produit dans le four industriel :

  • Les températures de réduits optimales
  • Le temps de préchauffe réellement nécessaire
  • La durée à partir duquel il est plus économique de couper le four s’il ne produit pas

Cette analyse des données, permet ainsi de modifier très simplement les paramètres automate ou tout simplement modifier les consignes pour les opérateurs. Les actions sont donc simples à mettre en œuvre avec un retour sur investissement immédiat.

 

Aller plus loin avec son four industriel

Pour aller plus loin dans l’optimisation du four industriel, on peut implémenter des algorithmes qui vont détecter une dérive par rapport au comportement optimal du four. L’opérateur peut ainsi être alerté de la surconsommation et investiguer sur la raison de cette dérive.

Enfin, il est possible de regarder dans le futur, en allant même dans la prévision des pannes du four industriel, la on rentre dans la maintenance prédictive.

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