La baisse des marges conjuguée à la hausse des prix de l’énergie affecte tout particulièrement les entreprises de l’industrie manufacturière dont la fabrication des produits nécessite de grandes quantités d’énergie. Octotronic a développé un jumeau numérique grâce auquel les entreprises peuvent modéliser leurs besoins énergétiques et les détailler produit par produit. Le logiciel utilise les données collectées au cours du processus de production et applique des procédés d’apprentissage automatique.
Image: Octotronic
On pourrait penser qu’il est simple de calculer la consommation d’énergie d’une entreprise. En réalité, il s’agit d’une opération plus complexe qu’il n’y parait, d’autant que la consommation d’énergie peut fluctuer considérablement. Entre autres facteurs d’influences, on recense : les températures intérieures et/ou ambiantes, le non-respect des temps de préchauffe ou des temps d’attente et d’inactivité, l’isolation incorrecte ou insuffisante des machines.
Pour les entreprises industrielles, la neutralité climatique, l’augmentation du coût de l’énergie ainsi que des marges en baisse peuvent accroître la pertinence d’un examen plus approfondi de leurs flux énergétiques. L’objectif pouvant être d’identifier des économies potentielles, de calculer les coûts de production réels ou d’établir une planification des besoins en énergie. Compte tenu de la nécessité de décarboner des pans entiers de l’économie et de l’augmentation des coûts énergétiques, l’analyse précise des flux énergétiques ne cesse de gagner en importance.
En développant un jumeau numérique parfaitement adapté aux exigences spécifiques de chaque client·e, Octotronic détermine les consommations d’énergie de manière plus précise et peut donc identifier les flux d’énergie. Ce jumeau s’appelle Energy Twin. Il est en mesure de modéliser la consommation d’énergie d’une entreprise ou d’une usine et de la détailler pour les trois dimensions Produits, Processus et Infrastructure. Energy Twin recourt d’une part aux données existantes, provenant par exemple des systèmes ERP (Enterprise Resource Planning) et d’autre part à des informations telles que les consommations d’électricité ou les températures ambiantes relevées par des capteurs spécialement installés. Au niveau du produit, un compteur d’électricité virtuel est attribué à chaque unité fabriquée. Ce compteur mesure la quantité d’énergie nécessitée pour la production à chaque étape du processus. Ces mesures sont ensuite isolées puis corrigées. Les facteurs d’influence, tels que les paramètres de processus et les températures ambiantes, sont retranchés pour pouvoir être pris en compte individuellement.
Au niveau des processus, l’analyse porte sur la quantité d’énergie nécessaire pour démarrer les machines, par exemple pour les temps de préchauffe. Au niveau de l’infrastructure, ces données peuvent alors être croisées avec d’autres flux d’énergie pour l’éclairage, la chaleur et/ou le froid.
L’analyse et la modélisation des données de consommation s’appuient sur des algorithmes et des composants d’IA. Cela évite de devoir mesurer à tout moment la consommation d’énergie de toutes les machines d’un type particulier, et permet donc de réduire considérablement le nombre d’appareils de mesure. De plus, le calcul des consommations d’énergie peut également être réalisé lorsque la production est distribuée sur différents sites.
Pour les entreprises qui opèrent dans des secteurs où les marges sont faibles et les coûts énergétiques élevés, une solution de ce type peut être la clé pour réaliser des économies significatives. Par ailleurs, un jumeau énergétique permet d’établir le bilan carbone d’un produit donné, ce qui en soi peut favoriser la transformation vers des méthodes de production plus durables. En effet, seul un suivi continu de la consommation permet de réaliser des améliorations constantes.
En pratique, il apparaît toutefois que de nombreuses difficultés devront être résolues avant que l’usine connectée ne devienne une réalité. Il conviendra de rendre accessibles et de traiter de manière appropriée les données stockées dans des programmes opérés en îlot sans possibilités de connexion à des sources externes, c’est-à-dire maintenues dans des silos de données.
Ce type de projets de numérisation visant à interconnecter des machines de production (voir l’article Machines connectées) appellent également la transformation des processus d’entreprise.
Sur le plan technique, les tâches à accomplir sont souvent claires. Néanmoins, l’intégration de jumeaux numériques exige une stratégie bien définie dont l’axe de départ ne repose pas sur les solutions, mais bien plutôt sur l’identification des problèmes à résoudre.
