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LE SYSTÈME INTEGRE DE MONITORING DE L’ENERGIE
ET LA PRODUCTIVITESIMEP
Temps RéelPremier Système de Management Opérationnel de l’Energie
Certifié ISO 50001 en AfriqueFévrier 2014
INTERNET DES OBJETS INDUSTRIELSIDO
Dr Said GUEMRAEPM ManagerGemTech MoniToringMaroc
INTERNET des OBJETS IndustrielsIIoT: Industrial Internet of Things ou IdO
Les usines du futursNouvelle Infrastructure mondiale pour la société de l’information
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IIoT est le socle technologique de l’industrie du futur: usine 4.0 IloT permet les échanges en temps réel au travers de toutes les fonctions de l’entreprise IIoT permet de disposer de services évolués en interconnectant des objets physiques ou virtuels IIoT caractérise des objets physiques ayant leur propre identité numérique et capables
de communiquer les uns avec les autres Passerelle entre le monde physique et le monde virtuel L’enjeu n’est pas d’inventer de nouvelles technologies que de perfectionner celles déjà existantes
de les connecter et de les intégrer Le développement des capteurs spéciaux, et acquisitions de données permettent de détecter les variations de la production en temps réel, et y faire face immédiatement, C’est un outil de maitrise des couts, car il permet aux entreprises de suivre en temps réel les consommationsd’énergie et de ressources.
GemTech MoniToring MarocSociété de Conseil à très forte valeur ajoutée
AMELIORATION DELA PRODUCTIVITE
INDUSTRIELLE
REDUCTION DESCOUTS
ENERGETIQUES
SYSTEMES DE MONITORINGTEMPS REEL
IoT
ACCOMPAGNEMENTA LA CERTIFICATION
ISO 50001
LE CONCEPT DU TRIANGLE D’OR
SYSTÈME INTEGRE DE MANAGEMENT DE L’ENERGIE ET LA PRODUCTIVITE TEMPS REEL : SIMEP
Efficience &Efficacité Energétique
Energies Renouvelables
CONCEPT DU TRIANGLE D’ORGEMTECH MONITORING MAROC
PDCA
Relations Energie-ProductionE = E0 + a.P
Production
E0
E= ENERGIETotale
EnergieHors
Production
a
E0 et aMinimal
Indicateur de Performance Energétique: IPEIPE=E/P
E/P ( Wh/Unité)
ProductionP1 P2
IPE 2
IPE 1
LES AXES MAJEURS DU MONITORING ENERGIEPRODUCTIVITE EN TEMPS REEL
• 1- BAISSER LES CONSOMMATIONS HORS PRODUCTION: E0
• 2- AMELIORER LA PRODUCTIVITE: Minimiser le rapport E/P
• 3- SURVEILLER les autres paramètres de baisse de la productivité, voire de la qualité du produit fini: Pression d’air comprimé, tension, température, humidité…..
• ETRE INFORME immédiatement en cas de défaillance: E.mail & SMS: de la BIG DATA: 24h/24 & 365 jours par ans.
• Ces grandeurs doivent être connues en temps réel.
• A la portée de l’opérateur, management technique…..
• Solution: Big data et objets connectés
Les compteurs ENERGIE-PRODUCTIONENERGIE MACHINE DE PRODUCTION PRODUCTION
CapteurProduction
LES ENREGISTREGISTREMENTS ENERGIE-PRODUCTIONMINUTE PAR MINUTE
GemTech Monitoring 7
Energie Serveur Base de donnéeMy SQL
Modem SMSLocal : Option
Utilisateur Locaux de 1....n
Modem SMSWeb
EXPLOITATION TEMPS REEL VERSION LOCALEEXPLOITATION TEMPS REEL VERSION WEB CONVERTISSEUR MODBUS
SYSTEME D'INFORMATION POUR LA MAITRISEDE L'ENERGIE ET LA PRODUCTIVITE SIMEP
PREMIERE CERTIFICATION ISO 50001 AU MAROCFEVRIER 2014
Energie ServeurBase de donnée
My SQL
Modem SMSLocal : Option
Plateforme WebGemTech Monitoring
Utilisateur Locaux de 1....n
CONVERTISSEUR MODBUS
CONCENTRATEUR SCADA
Compteur ProductionDiscontinueNbr Pièces
CompresseurAir CompriméEau Glacée...
ProductionContinueMètres
ProductionCycliquePresse
LES PRODUCTIONS LES ENERGIES EAU ET UTILITES LES PARAMETRES DE QUALITE
Gaz - FioulClimatisation
Eau et FluidesIndustriels
Agro-Alimentaire Pharmaceutique
INTRANET
INTERNET ADSL / 3G
Monitoring des Pressions
Monitoring : TempératureHumidité
VISUALISATIONCOMMANDE
PROGRAMMATIONA PARTIR D'UNSMARTPHONE
LE CONCEPT BIG DATA ET OBJETS CONNECTES
BIG DATA
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Les Systèmes de Monitoring Energie & Productivité en temps RéelEvolution entre 2000 et 2017
2000-20082008
Les Systèmes de Monitoring Energie & Productivité industrielle en temps Réel BIG
DATA ET MACHINES CONNECTES
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UNE INFORMATION EN TEMPS REEL TOUT AZIMUTL’information / instruction doit arriver le plus tôt possible à l’opérateur
machine….plus impliqué dans le processus d’amélioration
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Borne D’InformationRéunions Techniques
DG/DT
Local Technique Niveau Production
Tablette Wifi & Smat PhoneNiveau Opérateur
Suivi à Distance: GemTech Monitoring Rabat
Notre Solution de MoniToring Temps Réel Energie-Productivité-Paramètres de qualité & de stabilité
• Réalisation d’un diagnostic: Architecture du SIMEP: Les zones névralgiques de la production et la consommation énergétique
Paramètres de monitoring temps réel: Minute par minute
➢Les productions en temps réel: unités par minute/heure/jour….➢Les consommations énergétiques: kWh, Kg combustible….➢Les Indicateurs de Performance Energétique: IPE en kWh/Unité produite➢Les pertes hors production: E0: exprimés en kWh, Kg,…➢Le Taux de Rendement Economique: TRE: En % du temps total.
Paramètres de Qualité & Stabilité
➢Température, Humidité, Tension, Pression….
Mise en place des équipements et enregistrements des situations de référence (1)
Le Web Concentrateur
ADSL Dédiée ou 4G En dehorsDu SI Client
Alimentation Ordinateur
Concentrateur SCADA
Convertisseur RS 485
Ordinateur industrielFaible dissipation Énergie: 18 W
24/220 V ondulée
Exemple: Enregistrement de la production des Agglos: plancheset Fil à Beton: mètres
Mise en place des équipements et enregistrements Compteurs électriques intelligents Smart Meters
Vers leWeb Concentrateur
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Les modes d’exploitation du système de Monitoring La production par minute: TEMPS ET CADENCE
TYPOLOGIE DES ARRETS
Micro-Arrêts= 1 Min
Arrêt Moyen= 4 Min
Arrêt Long= 10 Min
VALIDATION DES CADENCES
Temps
Cadence
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Les modes d’exploitation du système de monitoringLa production par minute
PERTES D’ENTREE EN PRODUCTION
La première pièce doit sortir à 6h30, elle sort à 7h09: 39 Mn de perte
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Les modes d’exploitation du système de monitoring La production par minute
PERTES DE SORTIE DE PRODUCTION
La dernière pièce doit sortir à 18h elle sort à 17h33 : 27 Mn de perte
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Les modes d’exploitation du système de monitoringLa production par minute
CHANGEMENT D’EQUIPE 22hPourquoi un arrêt de production ?
Arrêt 21h04 reprise 22h 04 Perte: 1 heure de production
Durée ParamétrableBIPS EMAIL BIG DATAOn va 30 Mn à 10 Mn
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Les modes d’exploitation du système de monitoringLa production par heure
A: PROFIL D’UNE FAIBLE PRODUCTIVITE
Production de 1036 Planches sur 24h
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TEMPS DE PRODUCTION NET: TONTRES FAIBLE TAUX DE RENDEMENT ECONOMIQUE TRE = 38%
Les modes d’exploitation du système de monitoringLa production par heure
B: PROFIL D’UNE EXCELLENTE PRODUCTIVITE
Production de 1 684 Planches sur 13 heures
Pour une analyse sur la durée la machine B est 2,5 fois plus productive que la machine A
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Perte énergétique par heure: 50%de la consommations totale !
kWh hors production
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LES PERTES ENERGETIQUES HORS PRODUCTIONLES PERTES PEUVENT ETTEINDRE 54 % de la consommation
totale d’une journée
Les IPE peuvent varier entre 400 et 1600 Wh/unitéproduite IMPACT DIRECT DU LE PRIX DE REVIENT
LES CINQ PARAMETRES FONDAMENTAUXDU MONITORING EN TEMPS REEL
ENERGIE & PRODUCTIVITE EXPORT EXCEL HEURE PAR HEURE
Temps PRODUCTION TON Mn ENERGIE kWh PERTES kWh IPE Wh/unité
13-11-2017 00H 144 54 71,84 7,18 498,89
13-11-2017 01H 139 56 71,86 4,8 516,98
13-11-2017 02H 117 47 71,82 15,58 613,85
13-11-2017 03H 53 25 57,46 27,64 1084,15
13-11-2017 04H 105 52 68,41 6,25 651,52
13-11-2017 05H 0 0 2,03 2,03 0
13-11-2017 06H 23 18 37,92 17,05 1648,7
13-11-2017 07H 31 10 39,14 27,16 1262,58
13-11-2017 08H 81 36 67,78 24,84 836,79
13-11-2017 09H 85 32 70,49 32,44 829,29
13-11-2017 10H 60 28 62,8 29,5 1046,67
13-11-2017 11H 97 41 71,29 22,37 734,95
13-11-2017 12H 113 45 71,37 17,51 631,59
13-11-2017 13H 35 19 38,07 15,31 1087,71
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RENTABILITE DES SYSTEMES DE MONITORINGHORS AMELIORATION DE LA PRODUCTIVITE
• Consommation moyenne par jour: 1 200 kWh/jour/machine
• Baisse de E0 par asservissement des moteurs à la production: -28%
• Gain annuel: 1200 kWh x 320j x 28% = 107 520 kWh/an/machine
• Gain moyen annuel 3 machines: 322 560 kWh/an
• Cout moyen du kWh ONEE: (5x1,24 + 10x0,88 +9x0,64)/24= 0,865 Dh HT
• Gain annuel: 322 560 x 0,865= 280 000 Dh/an.
• Retour sur investissement = 5 mois.
Les modes d’exploitation du système de monitoring (4-1)Les causes indirectes de baisse de la productivité
La pression de l’air comprimé
0
1
2
3
4
5
6
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
Pression d'air comprimé en Bar
Capteur de Pression 0-10V
ConvertisseurAnalogique
SCADA
Alarme E.mail Haute
Alarme E.mail Basse
1 Bar de Pression en plus : 13% d’énergie en plusLa Pression chute de 5 à 1 Bar en 1 Mn:
Le réseau d’air comprimé est une passoire
Zone ArrêtMachines
Les modes d’exploitation du système de monitoringLes causes indirectes de baisse de la productivité
Les chutes de Tension & Facteur de Puissance
Mesure et enregistrementDe la tension
Mesure & enregistrement du facteur de puissance/Energie Totale ONEE 2008
Baisse du Facteur de PuissanceEt Alarme BIP.Email
Compensation Décentralisée du Facteur de PuissanceVISER UN COS PHI = 1 Sans surtension
GemTech Monitoring 31
LES PERFORMANCE DU SYSTEME DE GESTION EN TEMPS REEL
LA LECTURE DE L’ANNEE MOIS PAR MOISQUELS PROGRES FAISONS NOUS SUR UNE GRANDE PERIODE ?
Cette lecture nous permet d’évaluer les
progrès réalisés sur
une plus grande
période en mois
SUCCESS STORIE: Evolution des couts mensuels Poste Air comprimé Afrique
Cable 2012: Simple réparation des fuites & meilleure adaptation à la
production: Gain 29 000 Dh/Mois, -43%
57 813
61 938
66 876
49 541
40 995 37 687
30 000
35 000
40 000
45 000
50 000
55 000
60 000
65 000
70 000
Janvier Février Mars Avril Mai Juin
Mois 2012
En
Dh
/mo
is
pa
r s
ur
Sm
art
Me
ter
Evolution des couts mensuels Poste Air comprimé Afrique Cable 2012
+7%
Ligne de Base
GemTech Monitoring 32
Cette lecture permet de
constater que la consommation des jours fériés (01-02-03) Mai 2009, et Week
End, et hors des heures de travail.
71% de l’énergie totale est utilisée
quand le bâtiment est
vide
LES PERFORMANCE DU SYSTEME DE GESTION EN TEMPS REEL
LA LECTURE DU MOIS JOUR PAR JOUR BATIMENT ADMINISTRATIF
2009Vendredi 1 Mai
FériéSamedi 02 Mai
Dimanche 03 Mai
GemTech Monitoring 33
ADM Suivi en temps réel: Propane et Barres de Laquage. Ratio actuel 139 Gr/B
Objectif Fin 2011: 110 Gr/B soit -21%.
Gain annuel: 1,13 MDh/an
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
35
32
53
26
83
62
93
63
96
84
99
25
10
13
2
10
22
8
10
55
0
10
69
6
10
84
0
11
01
4
11
66
7
12
36
2
Nombre de Barres
En G
ram
me/
Bar
re
Ratio En Gr/B Cible 2011 en Kg/Barre Ratio Mensuel en Gr/Barre
PRODUCTION CROISSANTE
L’IMPACT DIRECT DE LA PRODUCTIVITE SUR L’ENERGIE
CAS DES FOURS. ENERGIE : PROPANE
NOS REFERENCES: SIMEP FIXES – PROVISOIRES2003-2017
CIF TANGER
PORT TANGER MED PIF DEWHIRST
ALIMINIUM DU MAROC SIPROF WOLKAT MAROC
SIEGE CGEM BERKBOIS POLYFASHION CARPET
ETTOLBA VERRE DARDO AFRIQUE CABLE
COMAREV LUMAR GEANT DU REVETEMENT
MAFODER STERIFIL SIDI MAAROF PLASTEX
FIRST PLASTICS STERIFIL LAASILAT CARNOT MAROC
LITHO TYPO H. Mgallery Essaouira CIMAG
TECHNOLOGIE INDUSTRIELLE SODIBET KENITRA MENARA PREFA
GREIF SODIBET TEMARA DAVUM SMM
INDUSTRUBE SODIBET AIN ATIG BRIQUETERIE CHAOUIA
