Révolution du retrofit industriel : comment les mises à niveau intelligentes boostent efficacité et rentabilité

En 2008, ArcelorMittal faisait face à un dilemme financier pressant en planifiant une mise à niveau majeure de son complexe de minerai de fer des années 1940 en Nouvelle-Écosse.

Le conglomérat minier et métallurgique visait à faire passer la production annuelle de 16 millions de tonnes à 26-30 millions de tonnes. Une chute soudaine des prix du fer, couplée à la réalité que le port — taillé directement dans le roc — ne pouvait être facilement rétrofité pour de plus grands navires, a mis une pression budgétaire sévère sur le projet, note l'analyste IoT Michael Kanellos d'OSIsoft.

Non découragé, ArcelorMittal a adopté ce qu'on pourrait appeler une « Extreme Makeover : Édition Industrielle. » Plutôt que de poursuivre une construction intensive en capital, l'entreprise s'est concentrée sur la synchronisation de l'extraction, du broyage et de la logistique pour extraire l'efficacité maximale des actifs existants.

D'ici 2015, l'installation Mines Canada produisait 10 millions de tonnes supplémentaires par an — 120 millions $ (110 millions €) de revenus additionnels. En une seule année, la production est passée de 23 à 26 millions de tonnes grâce à l'affinage des processus, délivrant une hausse de 13 % qui aurait coûté jusqu'à 75 millions $ (68,8 millions €) si atteinte via nouveau capital, selon le directeur des systèmes Michel Plorde.

Le succès d'ArcelorMittal fait écho à travers l'industrie. Des papeteries comme Verso et Fortress transforment des usines des années 1960 en hubs d'emballage à haute valeur, tandis que producteurs de pâtes, réacteurs chimiques et autres équipements legacy reçoivent disques SSD et modules Wi-Fi pour une nouvelle vie.

« Nous devons rendre le réseau existant plus efficace pour étendre la capacité, » a dit Richard Glick, commissaire à la Federal Energy Regulatory Commission, au forum ACORE Renewable Energy Grid. « Il y a un fort intérêt du Congrès pour incorporer la modernisation du réseau dans un projet de loi infrastructure. »

La tendance au retrofit est pilotée par quatre facteurs clés :

1. Avancement technologique — La loi de Moore maintient processeurs, capteurs et autre hardware en baisse rapide de prix tout en boostant la performance. Cette tendance sous-tend une meilleure disponibilité et maintenance prédictive. Par exemple, un palier d'orientation qui aligne les pales d'éolienne peut déclencher des défaillances coûteuses à 150 000 $ (137 593 €) ou plus. En monitorant la performance en temps réel, Sempra Energy estime une réduction de 90 % des temps d'arrêt et coûts de réparation, tandis que Ørsted a divisé par deux les interventions offshore sur éoliennes, économisant 20 millions € annuellement.

2. Économies client & revenus fabricant — Le retrofit fait économiser les opérateurs et crée de nouveaux flux de revenus pour les fabricants d'équipement. Les services CAT Connect de Caterpillar, par exemple, ont sauvé à une compagnie maritime 1,5 million $ (1,3 million €) par navire par an en transmettant données de consommation carburant et recommandations opérationnelles, boostant les revenus client et concessionnaire.

3. Prudence financière — Les investisseurs préfèrent un retour sur investissement rapide. Les mises à niveau logicielles d'actifs legacy livrent souvent un ROI plus rapide que l'achat d'équipement entièrement neuf, s'alignant avec des stratégies d'allocation de capital conservatrices.

4. Longévité prouvée — Les actifs plus anciens performent encore admirablement. Le transformateur moyen sur le réseau US a maintenant plus de 40 ans, avec des milliers valorisés entre 2 millions $ (1,8 million €) et 7 millions $ (6,4 millions €). Trouver un datacenter de 40 ans — ou même un composant — est exceedingly rare.

Itaipu, le plus grand complexe d'énergie renouvelable au monde, a généré 103 térawatts en 2016 avec un barrage hydroélectrique construit il y a plusieurs décennies. Pour étendre sa durée de vie, l'usine a investi dans des systèmes de capteurs qui détectent précocement les problèmes mécaniques et structurels et optimisent la production.

Des succès à plus petite échelle abondent. J.D. Irving a choisi de ne pas remplacer une scie des années 1970 qui coupait des bobines de 60 pieds en rouleaux de papier toilette de six pouces, mais a plutôt installé une passerelle sans fil et technologie associée pour collecter des données du système legacy, réalisant une mise à niveau rapide et peu coûteuse.

Si les retrofits ne sont pas une panacée — le nouvel équipement délivre souvent une efficacité énergétique supérieure — la stratégie fournit un point d'entrée pratique pour beaucoup d'opérateurs.

« En cas de doute, ne le jetez pas, » je vis par cette maxime.

L'auteur est Michael Kanellos, analyste IoT, OSIsoft.