La révolution du retrofit industriel

En 2008, ArcelorMittal  s'est retrouvé coincé entre le marteau et l'enclume financière.

Le conglomérat minier et métallurgique a lancé un plan ambitieux pour moderniser un complexe de minerai de fer datant des années 1940 en Nouvelle-Écosse en augmentant la production annuelle de 16 millions de tonnes à 26-30 millions de tonnes. Peu de temps après, les prix du fer se sont évanouis, exerçant une pression massive sur les budgets. Pour couronner le tout, la société s'est rendu compte que le port ne pouvait pas être facilement modernisé pour s'adapter à des navires plus récents et plus grands :il avait été creusé directement dans le substratum rocheux, explique Michael Kanellos, analyste IoT, OSIsoft .

Imperturbable, ArcelorMittal est allé de l'avant avec ce que l'on pourrait appeler « Extreme Makeover : The Industrial Edition ». Au lieu de se concentrer sur de nouveaux investissements en capital ou sur des projets de construction, ils ont choisi d'augmenter la production en synchronisant les activités d'extraction, de broyage et de logistique pour voir si cela pouvait extraire une production plus efficace des opérations existantes.

En 2015, l'installation de Mines Canada produisait 10 millions de tonnes de plus par an, l'équivalent de 120 millions de dollars (110 millions d'euros) de revenus annuels. En un an seulement, la production est passée de 23 millions à 26 millions de tonnes en affinant les étapes du processus – réaliser cette même augmentation de 13 % par le biais du capital aurait pu coûter jusqu'à 75 millions de dollars (68,8 millions d'euros), selon Michel Plorde, directeur des systèmes. .

L'histoire d'ArcelorMittal est celle que nous voyons à travers le monde industriel. Les fabricants de papier aiment Verso et Forteresse modifient les usines de papier des années 1960 et les transforment en installations d'emballages et de matériaux spécialisés. Les fabricants de pâtes, les réacteurs chimiques et d'autres équipements (qui sont probablement plus âgés que l'âge médian des personnes lisant cet article) reçoivent des disques SSD et des nodules Wi-Fi greffés sur leur côté.

« Nous devons améliorer l'efficacité de l'utilisateur ou du réseau existant pour augmenter la capacité », a déclaré Richard Glick, commissaire de la Federal Energy Regulatory Commission au ACORE Renewable Energy Grid Forum. « Il y a beaucoup d'intérêt au Congrès pour inclure la modernisation du réseau dans un projet de loi sur les infrastructures. »

La tendance à la modernisation est largement motivée par quatre facteurs :

Numéro un :La loi de Moore et l'impact économique sont toujours bien vivants. Les processeurs, capteurs et autres matériels continuent de baisser considérablement et régulièrement de prix tout en augmentant leurs performances. Cela a ouvert la voie à une meilleure disponibilité et à une maintenance prédictive. Le palier de pas, un ensemble de paliers qui inclinent les pales d'éoliennes pour maximiser le rendement, est souvent la cause de pannes et d'arrêts.

Attendre qu'il tombe en panne peut entraîner des coûts de réparation de 150 000 $ (137 593 €) ou plus, mais il y a peu d'indices visibles pour indiquer un problème. Surveillance continue des performances et prédiction des défaillances, Sempra Energy estime à 90 % les coûts associés aux temps d'arrêt et aux réparations. Orsted utilise des techniques similaires pour réduire de moitié le nombre de voyages en bateau nécessaires pour entretenir ses éoliennes offshore, économisant 20 millions d'euros par an.

Numéro deux , et peut-être le plus important :la modernisation d'équipements peut faire économiser de l'argent aux clients tout en servant de source de revenus pour les fabricants, en utilisant de nouvelles technologies pour associer des services à valeur ajoutée après-vente à des équipements nouveaux ou existants.

Par exemple, les services CAT Connect de Caterpillar permettent à une compagnie maritime d'économiser 1,5 million de dollars (1,3 million d'euros) par navire et par an en envoyant des données sur la consommation de carburant et des recommandations sur l'amélioration des opérations. Les clients économisent de l'argent tandis que Caterpillar et ses concessionnaires augmentent leurs revenus.

Numéro trois , le secteur financier a plus de pouvoir qu'il n'en avait il y a des années. Personne ne veut investir de l'argent dans de nouveaux capitaux à moins d'y être obligé. La modernisation d'un ancien équipement avec un logiciel offre un retour sur investissement plus rapide que le nouvel équipement.

Et enfin, le numéro quatre :l'ancien équipement fonctionne encore tout simplement bien ! L'âge moyen d'un transformateur sur le réseau électrique américain est maintenant de plus de 40 ans. Des dizaines de milliers de transformateurs sont dispersés aux États-Unis, allant de 2 millions de dollars (1,8 million d'euros) à 7 millions de dollars (6,4 millions d'euros). Vous auriez du mal à trouver une pièce d'équipement dans un datacenter vieux de 40 ans, sans parler d'un datacenter complet de cet âge.

Itaipu exploite la plus grande centrale d'énergie renouvelable au monde, avec un barrage hydroélectrique qui a produit 103 térawatts en 2016 et qui date de plusieurs décennies. Pour prolonger sa durée de vie, Itaipu a investi dans des systèmes de capteurs qui détectent les problèmes mécaniques et structurels potentiels au début de leur cycle de vie, ainsi que dans des systèmes pour améliorer le rendement.

Nous observons également des résultats intéressants à plus petite échelle. J.D. Irving ne voulait pas remplacer une scie qui coupait des bobines de papier de 60 pieds de long en rouleaux de papier hygiénique de six pouces, mais il voulait aussi commencer à collecter des données à partir du système des années 1970. Avec une passerelle sans fil et d'autres technologies, il a développé un contournement relativement rapide et peu coûteux.

Transformer l'ancien en neuf ne résout pas tous les problèmes. Un pourcentage important des gains d'efficacité énergétique dans les maisons et les bâtiments au cours de la dernière décennie est attribuable au fait que les nouveaux équipements sont nettement meilleurs. Pourtant, c'est souvent le meilleur endroit pour commencer.

J'ai choisi de vivre selon cette devise :quand il doute, ne le jette pas.

L'auteur est Michael Kanellos, analyste IoT, OSIsoft