Débloquer la valeur des usines chimiques de base : stratégies de croissance

Le monde industriel devrait croître sur la prochaine décennie, la concurrence s'intensifiant avec la hausse de la consommation énergétique mondiale pour répondre à la demande des marchés émergents. L'industrie chimique de base captera une large part de cette consommation et croissance, tout en capitalisant sur l'offre accrue de gaz naturel, liquides de gaz d'hydrocarbures et matières premières pétrochimiques. Si des opportunités existent, de nombreux fabricants chimiques restent focalisés sur la maximisation des rendements, la réduction des coûts énergétiques et la fiabilité des usines aux normes de sécurité.

Si une partie de l'énergie sert à la chaleur et l'électricité, la majeure partie est utilisée comme matière première (feedstock) pour la fabrication des produits chimiques. Avec des volumes élevés et des marges faibles, les opérations sont capitalistiques et continues. Les entreprises visent une utilisation maximale des actifs tout en tenant leurs objectifs de production ou KPIs. Les logiciels de pointe peuvent améliorer drastiquement la performance équipements, valider les goulets d'étranglement, repousser les contraintes de production et garantir des opérations sûres et fiables.

Répondre aux grandes questions

Identifier des stratégies opérationnelles pour contourner les goulets et améliorer les cibles des équipements clés est crucial. Optimiser les arbitrages production/rendement/énergie exige une visibilité accrue du comportement de l'usine pour que les parties prenantes prennent les actions correctives nécessaires. Valider la conception des systèmes de secours pour de nouvelles conditions d'exploitation et analyser l'opérabilité pour résoudre vite les problèmes de stabilité permet de tenir les délais et livrer à temps.

Les leaders du secteur révisent constamment leurs stratégies pour rester lean et compétitifs. Questions clés : « Comment optimiser le capital investi et minimiser les coûts d'exploitation ? », « Quels équipements freinent la fluidité de l'usine et causent des arrêts ? », « Existe-t-il un moyen d'accélérer la production tout en restant sûr ? »

Équilibrer production maximale et consommation énergétique minimale est ardu : les processus sont énergivores et une petite variation opérationnelle impacte fortement le résultat net. La combinaison d'automates embarqués, réseaux à haute capacité et logiciels avancés capture, agrège et contextualise les données en informations exploitables en temps réel, améliorant la communication quotidienne et soutenant de meilleures décisions opérationnelles. Le smart manufacturing devient plus intelligent : cloud, analytique visuelle, plateformes mobiles aident les parties prenantes à comprendre les données opérationnelles. Aujourd'hui, répondre vite aux incidents opérationnels est possible n'importe quand, n'importe où, avec les bons outils.

Adresser les défis technologiques

Les entreprises cherchant à réduire coûts capitaux et d'exploitation se tournent vers la technologie pour améliorer l'efficacité ingénierie, maximiser la performance usine et augmenter la rentabilité. Les fabricants performants ont implémenté simulation de processus, optimisation et systèmes de gestion énergétique pour réduire la consommation. Des outils de pointe aident les opérateurs à surveiller en continu le comportement dynamique de l'opération et du marché pour déterminer les meilleures politiques d'exploitation, contrôlant l'installation à sa capacité maximale dans les limites de sécurité.

L'excellence opérationnelle vise la performance optimale de tous les domaines, seconde par seconde, chaque jour. L'excellence organisationnelle s'appuie sur une technologie intégrée éprouvée qui responsabilise le personnel et soutient les jeunes générations pour de meilleures décisions, une collaboration plus efficace et une performance business accélérée.

Les fabricants doivent implémenter des initiatives d'optimisation sur tout le cycle de vie des actifs et adresser les défis business de manière holistique pour libérer la valeur souvent piégée dans les silos départementaux. La combinaison d'outils de simulation de processus, MES (Manufacturing Execution Systems) et solutions de planification/ordonnancement efficaces est vitale pour optimiser l'actif.

Avec un simulateur de processus avancé, les entreprises modélisent leurs processus chimiques pour de meilleurs insights et des designs optimisant la performance production. Beaucoup adoptent la suite aspenONE d'AspenTech, qui contient des solutions innovantes pour optimiser les designs de processus sur l'énergie, coûts capitaux, coûts d'exploitation et rendements produits via analyses énergétiques, évaluations économiques et design détaillé d'équipements. Aspen Plus (suite aspenONE Engineering) résout les problèmes critiques d'ingénierie et d'exploitation sur tout le cycle de vie d'une usine chimique. Il prédit le comportement du processus via relations d'ingénierie (bilans matière/énergie, équilibres de phase/chimiques, cinétiques de réaction). Avec propriétés physiques fiables, données thermodynamiques, conditions réelles et modèles d'équipements rigoureux, les ingénieurs simulent le comportement réel de l'usine.

aspenONE MES agrège informations process, production et business dans un contexte cohérent avec outils de découverte de données rapides, workflow automatisé, suivi des ordres, capacités analytiques, de notification et de visualisation étendues. Couvrant le modèle d'activité ISA-S95, les fabricants échangent facilement informations temps réel entre l'atelier et le reste de l'entreprise pour créer de l'intelligence actionnable et optimiser l'excellence manufacturière. Résultat : coûts d'exploitation réduits, variabilité de processus diminuée, utilisation d'actifs améliorée, profitabilité optimisée.

Sous pression pour maintenir marges élevées, agilité opérationnelle et conformité réglementaire (santé, environnement, sécurité), aspenONE MES offre workflow automatisé et suivi des ordres pour une cohérence opérationnelle améliorée, meilleur suivi production, réduction des erreurs. Processus de travail cohérents et répétables maximisent l'efficacité de l'actif de production, assurant un time-to-market plus court. Collecter, stocker, organiser, communiquer la data est fondamental pour analyser la performance usine. Un historien de données robuste capture l'info production temps réel et visualise les données en contexte pour mesurer et discerner la planification et le suivi production.

Complémentaire au MES, le contrôle de processus avancé (APC) réduit la variabilité, permettant de pousser la production près des limites de sécurité. APC maintient un contrôle serré : variance qualité -50%, rendements process +3%, capacité +4% en moyenne, coûts énergie -10%, efficacité d'actif accrue. Le contrôle de processus adaptatif d'AspenTech automatise la construction et la maintenance des contrôleurs APC, réduisant drastiquement temps et effort pour implémenter le contrôle avancé et obtenir des bénéfices plus vite. En transformant la fabrication de processus par la technologie innovante, les leaders sont mieux positionnés pour répondre aux demandes d'aujourd'hui et préparer les défis de demain.

Améliorer la performance manufacturière

Pour les entreprises chimiques de base, l'excellence d'exécution avec performance constante et prévisible est une nécessité concurrentielle. La fabrication exige l'intégration de toutes les sources d'informations process et production pour que ingénieurs et opérateurs analysent les données vitales, traçables en temps réel, identifiant vite les causes racines des problèmes pour actions correctives immédiates. Les fabricants chimiques performants implémentent maintenant des solutions logicielles intégrées avancées pour maintenir les marges, améliorer la qualité produit et respecter la conformité réglementaire. Le marché est plus dynamique et concurrentiel globalement. Tirer le meilleur des usines chimiques requiert une technologie innovante pour optimiser les actifs, offrant in fine une rentabilité supérieure.

Terumi Okano, Principal Product Marketing Professional, AspenTech