Surveillance de l'énergie, du capteur au cloud : produire durablement et réduire les coûts

4 août 2021

GO BEYOND. Découverte #8 

Assurer la durabilité et réduire la consommation d'énergie est crucial dans pratiquement toutes les industries. Depuis la création de l'entreprise il y a 75 ans, SICK AG développe des solutions de capteurs pour un environnement plus propre et vise à réduire ses émissions nettes de gaz à effet de serre à zéro d'ici 2030. Cet engagement, ainsi que les connaissances nécessaires à la conservation des ressources et à la protection de l'environnement, sont des traditions bien établies dans l'entreprise, qui perdureront dans le futur. Des solutions innovantes de surveillance de l'énergie comme le capteur de débit intelligent FTMg en sont la preuve.

 

For decades, SICK has been implementing sustainable and energy-saving measures in production, logistics, and other energy-relevant areas at all its sites.
For decades, SICK has been implementing sustainable and energy-saving measures in production, logistics, and other energy-relevant areas at all its sites.

 Depuis des décennies, SICK met en œuvre des mesures durables d'économie d'énergie dans la production, la logistique et d'autres domaines pertinents pour l'énergie sur tous ses sites. Les exigences de ses propres usines, qui sont considérées comme des " clients internes ", ainsi que de nombreux projets avec des clients externes et leurs exigences génèrent régulièrement de nouvelles idées pour des produits et des solutions qui aident à préserver l'environnement grâce aux capteurs. À maintes reprises, nous avons pu constater que la gestion raisonnée des ressources et la rentabilité vont de pair - en d'autres termes, les entreprises et l'environnement en bénéficient tous les deux. L'un des exemples les plus récents est le FTMg (Flow Thermal Meter for gases), que SICK a utilisé comme base pour concevoir un concept de solution à étage pour la surveillance de l'air comprimé.

 

FTMg : Mesure du débit dans les systèmes pneumatiques

Le FTMg est un capteur de débit multifonctionnel pour les gaz non corrosifs qui mesure également la température et la pression du processus. Utilisé dans les systèmes pneumatiques, il mesure la consommation d'air comprimé et la restitue en kWh, et surveille également la pression du processus. Il peut détecter des évolutions de consommation causées par des fuites dans le réseau pneumatique, évitant ainsi des coûts énergétiques inutiles grâce à une maintenance ciblée. Les données fournies par le capteur peuvent également être utilisées pour créer des mesures de réduction de la consommation d'énergie conformément à la norme ISO 50001. Quelques exemples spécifiques sont la gestion du démarrage et de l'arrêt des processus et des machines, le contrôle des compresseurs ou la gestion des pics de charge. Cela signifie que le capteur peut apporter une contribution importante à la conception de processus de production qui ne sont pas seulement durables et préservent les ressources, mais sont également efficaces en termes d'énergie et de coûts. Les applications dans diverses usines SICK et les projets avec des clients pilotes en sont la preuve.
 
Capteurs de débit
Débitmètre avec mesure de l’énergie
FTMg
SICK IntegrationSpace
Traitement analytique des données d’état et d’application
Monitoring Box

 

Capteur intelligent, intégration dans votre système ou solution globale ?

Le capteur de débit FTMg pour la mesure de l'énergie en temps réel est l'une des nombreuses solutions de capteurs pour systèmes pneumatiques de la gamme de produits SICK. Ce capteur offre une solution évolutive pour la surveillance de l'air comprimé avec trois niveaux d'extension possibles: D’abord le FTMg autonome incluant un serveur web, ensuite un ou plusieurs appareils FTMg avec une passerelle IIoT, par exemple le TDC-E de SICK pour le prétraitement des données et l'intégration dans des systèmes MES, cloud ou de gestion de l'énergie spécifiques au client, et enfin la Monitoring Box comme solution complète pour les capteurs de débit FTMg incluant une application de surveillance, des tableaux de bord avec fonction d'alarme, ainsi que l'intégration et les logiciels et services cloud correspondants. Un aspect important ici est que les solutions sont évolutives, ce qui signifie que SICK, un partenaire expert qui a adapté, intégré et mis en œuvre les solutions pour la surveillance de l'air comprimé ainsi que le logiciel et l'intégration avec les entités opérationnelles, est là pour vous aider.

The Monitoring Box as a complete solution for FTMg flow sensors
The Monitoring Box as a complete solution for FTMg flow sensors

 

De gros avantages pour tirer parti de la surveillance de l'énergie et de l'air comprimé

Dans de nombreuses entreprises, la gestion systématique de l'énergie occupe une place de plus en plus importante. Elles veulent enregistrer leur consommation d'énergie de manière transparente afin de réduire leurs coûts énergétiques. La surveillance de l'air comprimé est de plus en plus au centre de l'intérêt, car l'air comprimé est, avec l'énergie électrique, l'un des types d'énergie les plus fréquemment utilisés dans les environnements industriels. Et c'est certainement l'une des plus chères. L'objectif de la surveillance de la consommation d'air comprimé est de garantir une utilisation rentable et durable de ce type d'énergie grâce à un fonctionnement efficace des machines et à l'utilisation de composants pneumatiques irréprochables.

The FTMg flow sensor for real-time energy measurement is one of several sensor solutions for pneumatic systems in the SICK product range.
The FTMg flow sensor for real-time energy measurement is one of several sensor solutions for pneumatic systems in the SICK product range.

 

Une autre raison pour les entreprises de se pencher sur cette question est la norme ISO 50001 : Systèmes de management de l'énergie - Exigences et lignes directrices pour son utilisation. Cette norme aide non seulement à mettre en place de tels systèmes de gestion, mais constitue également la base de leur certification. En Allemagne, cette certification est une condition préalable à l'exonération partielle de la surtaxe EEG pour les entreprises grandes consommatrices d'énergie et à l'exonération de la taxe sur l'électricité et l'énergie pour les entreprises de production. Elle permet également aux entreprises d'obtenir des subventions pour les investissements dans les logiciels et le matériel de mesure et de contrôle ainsi que dans la technologie des capteurs, entre autres, qui sont mis en œuvre en raison de l'établissement ou de l'application d'un système de gestion énergétique ou environnementale.

 

Des groupes d'intérêt variés pour la surveillance de l'air comprimé

Un large éventail de secteurs d'activité s'intéresse à la surveillance de l'énergie et de l'air comprimé. Les ingénieurs de production, par exemple, veulent comparer la consommation d'air comprimé des composants et des différents types de systèmes. Les responsables de la production s'intéressent à la prévention des pannes et des temps d'arrêt des machines grâce à des tests d'étanchéité dynamiques pendant le fonctionnement, ainsi qu'à l'importance de la consommation d'air comprimé possible en dehors des périodes de production. Par exemple, ils veulent identifier les pics de charge afin de pouvoir ajuster la commande du compresseur. Un tableau de bord clair qu'ils peuvent utiliser pour voir tous les capteurs de débit et leur état est également très utile pour eux.
 
Les responsables de la maintenance s'intéressent à l'identification des principaux consommateurs d'air comprimé, à la réception précoce de notifications en cas de dépassement de certaines valeurs limites, à la recherche rapide de fuites éventuelles et, bien sûr, à la planification en temps voulu des travaux de maintenance sur l'approvisionnement en énergie. Les intérêts des responsables de l'énergie et de l'environnement ressortent déjà de l'intitulé de leur poste, de la surveillance jusqu'à la certification de l'entreprise selon la norme ISO 50001. Les contrôleurs et les analystes veulent avoir une vue d'ensemble des coûts des systèmes, des processus et des produits aussi détaillée que possible afin de pouvoir calculer les coûts de fabrication avec plus de précision et rester compétitifs. Quant aux propriétaires, aux directeurs généraux ou aux membres de la direction, ils veulent naturellement toujours être informés des possibilités d’économie.
In many companies, systematic energy management is increasingly taking center stage.
In many companies, systematic energy management is increasingly taking center stage.

 

Premières mises en œuvre interne avec des clients pilotes

La motivation pour la mise en œuvre d'un système de surveillance systématique de l'énergie et de l'air comprimé provient donc d'un mélange interne de parties hétérogènes. Cela s'applique également aux systèmes initiaux que SICK a mis en œuvre dans plusieurs de ses propres usines. Sur le site de Freiburg-Hochdorf, le FTMg surveille l'alimentation en air comprimé d'une usine d'assemblage automatique en utilisant un appareil TDC-E comme passerelle. Il assure le fonctionnement continu du système et crée une transparence dans la consommation et les coûts de l'air comprimé. Dans l'usine de Reute, les unités FTMg sont utilisées pour l'acquisition de données sur une machine CNC ainsi que dans une ligne de production de cartes de circuits imprimés. Grâce à sa nature multifonctionnelle, le capteur n'est pas seulement adapté à la surveillance de l'air comprimé - en plus du débit instantané volumétrique du débit massique, il peut également mesurer et fournir des valeurs en direct pour l'énergie en kWh ainsi que la pression et la température, par exemple pour le boîtier de surveillance. Au siège de l'entreprise à Waldkirch, le FTMg, intégré au système de surveillance de l'énergie à l'échelle de l'usine au moyen de la passerelle IoT TDC-E, fait ses preuves en fonctionnement continu dans les armoires climatiques utilisée dans la production des scanners laser de sécurité.
 
Les premiers clients pilotes profitent également des différentes étapes d'extension du système de surveillance de l'air comprimé avec le FTMg. La solution complète avec l'application de surveillance a suscité un intérêt particulier, par exemple chez BOCK à Postbauer-Heng, en Bavière. En tant que fabricant de composants de haute qualité pour les chaises de bureau, les meubles de salon et l'industrie automobile, BOCK fournit les grandes marques de ces secteurs directement ou indirectement depuis ses sites internationaux. Après une analyse détaillée des besoins et une consultation technique de SICK, un système de gestion de l'énergie pour le système d'air comprimé d'un hall a été planifié, développé et installé en collaboration avec BOCK. La valeur ajoutée supplémentaire vient du fait que les coûts d'exploitation de l'air comprimé peuvent être évalués plus précisément. "SICK nous a fourni une solution personnalisée qui couvre tout : du matériel standardisé, des logiciels développés spécialement pour nous et une connectivité sécurisée et à l'épreuve du temps jusqu'au cloud ", rapporte Christian Bock, directeur technique de l'ingénierie et des processus chez BOCK.
 

 

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