Des processus de production à haut rendement énergétique
De nouveaux processus industriels et de nouveaux moyens d'exécuter les processus existants semblent être le mantra général pour une plus grande efficacité énergétique et des émissions réduites de dioxyde de carbone. En particulier, le contrôle et le fonctionnement du processus, les machines rotatives et les équipements électriques deviennent de plus en plus intégrés. Cela offre de nouvelles opportunités d'économies d'énergie via une meilleure gestion de l'équipement, l'automatisation et l'optimisation. Il existe un besoin de formation supplémentaire et de recherches pour combler les lacunes technologiques actuelles. Des chercheurs ont lancé le projet ENERGY-SMARTOPS (Energy savings from smart operation of electrical, process and mechanical equipment) pour former une cohorte de chercheurs en ingénierie en début de carrière dans cette direction. Les chercheurs ont réussi à développer de nouvelles approches de mesure et des algorithmes pour améliorer la confiance dans les techniques de suivi de condition et pour permettre une maintenance conditionnelle. Les méthodes actuelles ne permettent pas de diagnostiquer correctement la santé des machines synchrones. Cependant, les nouvelles méthodes qui ont été développées permettent d'identifier les pannes de machines synchrones, en faisant la distinction entre les pannes électriques et mécaniques. Cela réduit le besoin de maintenance périodique, ce qui rend le processus plus efficace. L'utilisation de données de fusion multicapteurs pour combiner les résultats de suivi de plusieurs sous-systèmes permet d'identifier la source la plus probable d'une panne, ce qui aboutit à un temps d'indisponibilité réduit et des diagnostics plus précis. Les chercheurs ont développé de nouveaux cadres d'optimisation qui utilisent les informations de suivi et des suggestions sur la meilleure configuration de recyclage d'un compresseur de gaz, augmentant ainsi le rendement du système et réduisant les coûts de fonctionnement globaux. En particulier, une approche de planification pour les processus de production peut aboutir à une réduction de 10 % des coûts de fonctionnement et une baisse de consommation d'énergie allant jusqu'à 37 %. Parmi les autres réalisations du projet, on peut citer des algorithmes améliorés pour un suivi prévisionnel des processus qui peuvent fournir des informations sur la présence de pannes, leur origine et leur impact sur les performances des systèmes/équipements. De plus, les chercheurs ont imaginé des techniques de contrôle avancées solides pour les moteurs électriques, prenant en compte les pertes de fer et la saturation des machines, les variations des paramètres du modèle et les besoins des processus. Enfin, un outil d'optimisation de planification a été développé pour garantir l'intégration transparente et la disponibilité des données et des informations dans l'ensemble d'une aciérie. Il permet également une interaction de l'utilisateur en cas d'instabilité croissante en matière de production, d'énergie et de disponibilité des matières premières. Le projet ENERGY-SMARTOPS s'inscrit dans la stratégie européenne visant à réduire la consommation d'énergie d'au moins 20 % d'ici 2020.
Mots‑clés
Processus de production, économies d'énergie, contrôle des processus, machine synchrone, compresseur de gaz
