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Que ce soit, à des fins d’améliorations des performances hors certification, ou pour des besoins de certification, très particulièrement celles qui sont les plus en vue actuellement HQE (cible 4 : Gestion de l’énergie, qualité de l’air, qualité de l’eau..), ISO 14001 (4.5.1 surveiller et mesurer régulièrement les principales caractéristiques de ses opérations qui peuvent avoir un impact environnemental significatif), et ISO 50001 (4.6.1 Surveillance, mesures, et analyses) dans le domaine de l’industrie ou du bâtiment. La gestion en temps réel de plusieurs grandeurs physique, ne peut plus être réalisée à l’ancienne : relevés manuels des index ou des valeurs de capteurs. Le Développement technologique des compteurs et capteurs intelligents, couplé aux formidables capacités acquises par les équipements mobiles : Smart Phone, tablettes.. Avec une information en temps réel, nous permet d’atteindre des performances inespérées à ce jours : Doublement de la production d’une ligne, économie d’énergie de plus 50%, Surveillance et alarmes SMS des productions sensibles : Secteur pharmaceutique, agroalimentaire… Nous pouvons tout simplement procéder à la mise en place du système en temps réel, à charge pour l’entreprise de définir son plan de progrès, de le réaliser, et surtout de l’évaluer sur la base d’éléments palpables que sont les enregistrements toutes les minutes des grandeurs ciblée: c’est la prestation décrite en phase 1. La phase 2 concerne la possibilité d’un accompagnement étalé sur plusieurs mois afin de réaliser le plan d’action prévu. Cet accompagnement peut être subventionné par des bailleurs de fonds : ANPME, Berd.. L’action de gestion Energie Productivité en temps réel, est agréée par l’ANPME, et est réalisée par GemTech depuis son lancement dans le cadre du projet la Commission Européenne EME et L’ANPME en 2005.

Notre prestation peut ainsi se résumer en deux phases :

Phase 1 : Réalisation d’une ingénierie de mise en place d’un Système de Maîtrise de l’Energie et la Productivité industrielle en temps réel: SIMEP. Cette phase permet de définir le cahier des charges des compteurs et des capteurs qui vont être installés. Tous ces équipements sont obligatoirement communicants avec une centrale de traitement des données. La mise en place du SIMEP concerne tous les secteurs : L’industrie, le bâtiment, les paramètres de qualité et de sécurité, de même que des mesures à l’extérieur, et hors réseau utilisant la 3G pour transmettre toutes les informations. Les équipements de même que tous les protocoles de communications peuvent être installés en quelques jours. Le choix des points doit être suffisamment pertinent avec un minimum d’information, il doit concerner les paramètres clés de la compétitivité de l’entreprise : par exemple la productivité du broyeur principal qui alimente toute l’usine en matière première... Si l’accompagnement vise par exemple l’accompagnement à la certification ISO 50001, qui est une application particulière du SIMEP, le choix des points doit porter sur les usages significatifs de l’énergie.

Phase 2 : L’accompagnement qui peut être étalé sur plusieurs mois concerne l’Assistance à Maitrise d’Ouvrage pour le choix des fournisseurs, mise en place des solutions, le contrôle qualité, et surtout l’assurance que les objectifs visés sont atteints. Pour toutes les normes HQE, 14001, 50001, une banque de projets est instaurée, et elle est continuellement alimentée par de nouvelles idées d’améliorations. Durant cette phase GemTech MoniToring met toute son expérience au service de l’entreprise afin de parvenir à ses objectifs d’améliorations.

EXEMPLE DE MISE EN PLACE DU SIMEP

Nous allons illustrer notre prestation par un cas d’étude qui nous permettra de cerner les différents aspects du SIMEP.

C’est le cas d’une industrie dont les principaux postes de productions et de consommations d’énergie sont les suivants. Nous allons simuler la préparation à la norme ISO 50001, avec l’obligation de mise en place d’un Système de Management de l’Energie SMEn, basée sur la technologie SIMEP.

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1- Le poste extrusion

Il se compose de trois extrudeuses, avec une puissance électrique moyenne de 50 kW/unité. Chaque extrudeuse est dotée d’un compteur électrique intelligent, et d’un compteur de pièces symbolisé par un triangle. Le but attendu est de :

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Connaitre la cadence de production, les arrêts, et finalement le la productivité de chaque extrudeuse. Connaitre les consommations électriques, les possibilités de décalage de la production vers les heures creuses de manière à diminuer le coût énergétique. Connaître l’Indicateur de Performance Energétique par extrudeuse : IPE qui est une obligation de la norme ISO 50001.

Etudier les possibilités de baisser la consommation de l’extrudeuse, et améliorer la productivité de manière à améliorer l’Indicateur de Performance Energétique IPE.

2- Le four Tunnel

Le four tunnel est grand consommateur de Propane. Très peu d’entreprises disposent des moyens de connaitre la consommation de ces fours : la mesure de la consommation se fait en volume et non en poids. Au Maroc, le Propane est payé en Tonne, mais mesurée en volume phase gazeuse, qui dépend elle-même de la pression et la température : les lectures sont erronées, et il est impossible de gérer un poste d’une telle importance avec des compteurs volumétriques.

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La mise en place du débitmètre massique doté de la correction de la pression et la température permet de s’affranchir de ce problème, et d’avoir une mesure en poids avec une précision de 0,75% à 1%. Les informations recueillies du débitmètre massiques sont envoyées au système d’acquisition. La mesure du poids de gaz consommé est couplée avec le comptage de la production entrante au fours, ou bien le cycle de traitement thermique. Il n’est pas rare qu’une même série de pièces soit produite avec un ratio variant entre 100 Gr/pièce à 700 Gr/pièce, bien évidement en fonction de la productivité à l’entrée du four tunnel : des problèmes mécaniques très basiques peuvent entraver l’écoulement de la production, et la montée de l’Indicateur de Performance Energétique. A ce jour le débitmètre massique malgré son coût, permet de maitriser un poste ou la consommation de propane peut dépasser 1 MDh/mois. Il n’est pas rare de trouver des consommations de 50 Kg/heure, soit une perte pouvant aller jusqu’à 800 Dh/heure, sans aucune production, dans la mesure où l’alimentation amont connait des problèmes. Il n’est pas vrai non plus que le four régule obligatoirement en l’absence de la production. La figure suivante, réalisée avec un débitmètre massique, montre une baisse de la production de 700 à 200 pièces par heure, sans que la consommation de propane ne soit proportionnelle à cette baisse, la consommation qui est resté au voisinage de 50 Kg/heure, même si la production a chuté de 70%.

3- Le poste Air Comprimé

L’air comprimé peut représenter jusqu’à 40% du total de la consommation électrique d’une usine. On peut doter un ensemble de compresseurs qui débitent dans un même réservoir d’un seul compteur électrique. A la sortie du ballon de stockage, un débitmètre massique est installé pour compter les NM3 générés par la station. Un ratio d’une importance capitale est le rapport entre la consommation électrique exprimée en Wh, et la production d’air exprimée en NM3/h. Ce ratio peut atteindre 400 Wh/NM3 produit contre 80 à 100 Wh/NM3 quand la production se fait dans de bonnes conditions.

La connaissance de la production d’air comprimé, de la consommation électrique, permet de réaliser des économies très importantes, optimiser le ratio de production (les variateurs) s’assurer des fuites, et surtout l’adéquation entre le fonctionnement des compresseur et la production de l’usine.

On peut également doter ce poste d’un suivi de la pression d’air. On sait que 1 Bar de trop peut être à l’origine de 14% de la consommation en plus. Généralement un seuil haut et un seuil bas sont définis, ce qui permet d’envoyer des SMS en cas d’anomalie. Des gains de plus de 50% ont été réalisés sur des postes de production de l’air comprimé.

La courbe suivante montre la vitesse de chute de la pression une fois le compresseur éteint. La pression passe d’une moyenne de 5 Bar à 0 Bar en l’espace de 13 minutes, ce qui donne une idée de l’importance des fuites d’air comprimé. En théorie le réseau d’air comprimé devait rester sous pression. Les efforts doivent porter justement à ce que la pression soit maintenue même quand les compresseurs sont hors service.

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4. La chambre froide

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Une chambre froide peut abriter des produits d’une très grande importance sur le plan sanitaire, par exemple les vaccins, les additifs médicaux. Le graphe suivant représente l’évolution de la température et de l’humidité (en moyenne horaire) dans une chambre froide ou sont entreposés des vaccins, et des additifs médicaux. Dans le domaine de la congélation, le déréglage d’un ou deux degrés peut être à l’origine de 10 à 15% de consommation en plus. Comme toutes les variables surveillées par le SIMEP, la température et l’humidité peuvent être contenues dans un intervalle de sécurité, si elles sortent de cet intervalle, un ou plusieurs SMS peuvent émis au responsable pour agir dans les meilleurs délais. Une option absence de tension, peut également être programmée, et s’assurer du bon fonctionnement du groupe électrogène. La consommation électrique de la chambre froide en corrélation avec la température doit être réalisée, afin de ne pas surconsommer l’énergie pour une question de déréglage du thermostat.

5. Autres départs électriques

Dans la mesure où le distributeur d’électricité fait bénéficier son client de son droit de se brancher sur les sorties réservées (normalement aux clients) pour mesurer l’énergie active et l’énergie réactive, Il devient possible de contrôler l’énergie électrique totale de l’usine, les pointes de puissance, le facteur de puissance, et obtenir un grand nombre d’indicateurs très importants: Par exemple la consommation du Dimanche qui peut être égale aux 2/3 de celle du Lundi ! Pour le compteur d’eau, le problème ne se pose pas il suffit d’installer un compteur à impulsions sur la même arrivée que cette du distributeur pour connaitre la consommation d’eau et surtout les fuites.

Des compteurs de moindre importance peuvent être installés, très particulièrement pour l’éclairage de l’usine, et l’administration. Nous pouvons ainsi apprécier toute action de gestion ou de de remplacement de l’éclairage. Le poste administration peut également être assez important en raison de l’oubli des éclairages, Ordinateurs, Photocopieur…

La courbe suivante montre la baisse de la consommation de l’éclairage d’une partie des couloirs d’un hôtel 5* initialement doté de spot halogène de 50W, le remplacement par des LED de 7 W a été réalisé durant un mois. La consommation moyenne est passée de 52 kWh/jour à 13 kWh/jour, soit une baisse de 75%.

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Même les petites consommations peuvent présenter un potentiel d’économie très important.

CONCLUSION

C’est ainsi, que les systèmes de gestion intelligente des ressources naturelles, qui peuvent avoir des temps de retour de quelques jours, restent le meilleur moyen de connaitre les évolutions des consommations, qui ne peuvent être cernées lors d’un audit classique avec des mesures ponctuelles. Les équipements sont audités toutes les minutes, tout plan de progrès visant des améliorations continues selon les normes les plus récentes doit disposer d’une gestion continue, entièrement automatique, et indépendante à 100% du facteur humain. L’entreprise est ainsi moins vulnérable face à la mobilité des opérateurs qui peuvent la quitter, avec la disparition des acquis obtenus généralement grâce à des formations ou des interventions de sociétés de conseil sans aucun outil de mesure doté d’une traçabilité électronique, juste des rapports ! Elle est également moins vulnérable face à certains équipementiers, dans la mesure ou toute performance annoncée en terme de production ou en terme d’efficacité énergétique peut être évaluée dans les heures qui suivent grâce au comptage, et à la compilation des données formant des historiques témoins de progrès réalisés.