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Success Story Automation : Lyonnaise des Eaux - Suez
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Projet : Renouvellement des tableaux électriques d'une station de pompage d'eaux pluviales

 

Lyonnaise des Eaux-Suez a choisi en 2005 d'utiliser le simulateur de partie opérative ControlBuild-Validation pour pouvoir réaliser des essais dynamiques sans attendre la construction de l'installation afin d'anticiper et corriger le système dès les phases de conception.

ControlBuild a permis à l'équipe projet de remporter le Trophée Initiative Innovation Suez 2006.

 
Carrés rouges Problème  
   
 

Alors que des études coûteuses sont entreprises pour améliorer les coûts, les performances, la qualité, et la disponibilité des équipements (études AMDEC, maintenance préventive, maintenance prédictive), aujourd'hui rien n'est réellement mis en oeuvre pour garantir la fiabilité du contrôle commande des machines et des sites de production. La validation du contrôle commande représente pourtant un enjeu important car elle agit directement sur le rendement et la fiabilité globale de l'installation (TRS : Taux de Rendement Synthétique). Ces phases de test et de mise en oeuvre peuvent représenter jusqu'à 50 % des coûts de réalisation.

Lyonnaise des Eaux - Suez doit faire face à un ensemble de difficultés lors de chaque nouvelle construction ou renouvellement :

 

 
Cosimate Les normes environnementales qui limitent au strict minimum les rejets d'effluent dans le milieu naturel  
Cosimate Il faut disposer d'effluent (station de pompage pluvial) pour tester certains ouvrages
Cosimate Les essais potentiellement destructifs sont à proscrire
Cosimate Les temps de mise à disposition des équipements sont limités
Cosimate Les arrêts de production coûtent très cher
Cosimate Les interventions sur un site de production sont parfois dangereuses
Cosimate Les conditions de travail sur un site de production sont éprouvantes
 
 

Les essais en réel ne piuvant être réalisés qu'une fois l'installation construite, la correction d'un écart devient complexe (coûts délais), voire impossible (inadaptation de l'installation aux besoins). ControlBuild-Validation est donc la solution pour cet ensemble de difficultés.

 
Carrés rouges Contexte
   
 

En 2005 l’équipe dirigée par Mr Lier, Lyonnaise des eaux - Suez, procède au renouvellement des tableaux électriques d’une station de pompage d’eaux pluviales d’une capacité de 7.5 m3/s comportant 6 pompes, 3 groupes électrogènes et 2 dégrilleurs.

Cette station devant rester opérationnelle durant le remplacement des tableaux électriques, un tableau électrique provisoire a été construit pour commander les équipements durant le basculement. Le programme de l’automate gérant les équipements durant cette phase a  donc été mis au point par simulation sur ControlBuild Validation.

 

 
Carrés rouges ControlBuild
   
 
ControlBuild
Le modèle de l'installation se construit sur ControlBuild-Validation à partir d'une bibliothèque de composants de base (pompe, vanne, moteur, réservoirs,...) qui peut s'enrichir au fur et à mesure des utilisations.
 

Le comportement interne de chaque objet ControlBuild est décrit à l'aide des langages courants de programmation (Ladder, Logigramme, Texte Structuré et même langage C...). Cette programmation personnalisée permet d'adapter la finesse de la description aux besoins et au contexte du projet, en n'utilisant que les propriétés bécessaires.

Des variables de configuration transforme une vanne tout au rien en vanne proportionnelle, ainsi le couplage avec des modèles mathématiques nous permet d'obtenir une image comportementale de plus en plus proche de la réalité par exemple le modèle du comportement d'un réseau hydraulique en aval d'un ouvrage de régulation, la modélisation de la courbe de débit d'une pompe.

ControlBuild
 
ControlBuild

Ces composants sont ensuite rassemblés dans un Modèle d'Assemblage et de Comportement (le M.A.C) qui permet de décrire les liens et influences des objets en eux. Une fois le modèle validé par les exploitants, il est connecté au système de pilotage à tester. Il reçoit les ordres issus de l'automate et simule les capteurs en fonction des comportements programmés. Le cahier de recette est programmé dans des scénarios et les réactions et les comportements du système sont enregistrés pour analyse et validation a posteriori.

 
Ces enregistrements permettent une traçabilité des essais effectués. L'analyse du dysfonctionnement d'une station de pompage est très difficile car il n'est pas possible de recréer le contexte hydraulique. L'utilisation du scénario sur ControlBuild-Validation permet de reproduire le contexte hydraulique en "injectant" le débit d'entrée et les incidents enregistrés lors de l'évènement dans le modèle.
ControlBuild
Les automatismes peuvent ainsi être analysés et corrigés sans perte de temps.
 
Carrés rouges Les gains
   
 

Le développement du modèle de l'installation a demandé 5 jours de travail aux équipes de M LIER. Les contraintes techniques étant importantes (nombre limité de démarrage dans l'heure, etc...) pour ce type de chantier, la phase de mise en route représente 2/3 du temps des pahses de conception et de programmation. Cette dernière ayant duré 15 jours, la mise en service était estimée à 10 jours.

 
Tableau ControlBuild

Soit un gain de temps de :

Cosimate 20 % sur la durée de la première réalisation
Cosimate 75 % sur la durée de mise en service
 
 

Pour la deuxième application, le gain passe à 25 %. La bibliothèque d'objets s'enrichissant à chaque projet, le temps de conception des modèles diminue lui aussi.

 
Cosimate Les automaticiens n’ont plus besoin d’attendre  la fin du travail du mécanicien et de l’électricien pour valider leurs automatismes d’où une meilleure gestion des plannings.
Cosimate Cette modélisation permet de réduire nos coûts de maintenance en réduisant les temps d’analyse de panne. L’analyse se fait sur le modèle avec un scénario qui rejoue l’événement réel et permet la réalisation de tous les essais nécessaires pour le diagnostic sans arrêt d’exploitation.
Cosimate Une mauvaise définition ou une incompréhension des besoins entraîne des surcoûts lors de la réalisation. Ces surcoûts sont certes difficilement estimables mais sont toujours fréquents. Ils se concrétisent dans les travaux supplémentaires qui représentent 2 à 5% des coûts de projet. Avec l’utilisation de ControlBuild ces surcoûts sont éliminés.
 
L'Apport Environnemental
Cosimate Réduction des rejets en milieu naturel par la réduction des essais en réel
Cosimate Les ouvrages de régulation pluviale pourront êtres testés sans avoir besoin d’effluents
Cosimate Optimisation du process sans risques de productions non conformes (dépassement des normes EP ou EU par exemple)
Cosimate Réduction du coût énergétique des essais
 
L'Apport Social
Cosimate Formation des nouveaux utilisateurs en utilisant le modèle comme simulateur.
Cosimate L’automaticien fait ses essais avec la « sérénité » de son bureau, contrairement aux sites de production ou les conditions de travail sont plus éprouvantes (bruit, chaleur, froid, taille du site, difficultés à se mettre en configuration, durée des essais, difficultés à avoir une vision globale ou une vision détaillée…).
 
Carrés rouges Témoignage
   
 

Mr Lier (Responsable Servivce Informatique Industrielle) :

ControlBuild-Validation nous a apporté une réduction des coûts de réalisation en corrigeant au plus tôt les écarts et nous garantissant au final un produit conforme à nos attentes.
Cette démarche est utilisable dans tout projet de contrôle commande au sein du groupe.
L’investissement initial est utilisé tout au long de la vie de l’installation pour corriger, améliorer ou former.

Cet outil a été utilisé dans 5 projets (3 déferiseurs et 2 stations de pompage) depuis début 2005 et sera utilisé dans 7 nouveaux projets en 2006.

Le Groupe SUEZ
Groupe industriel international et de services, SUEZ conçoit des solutions durables et innovantes dans la gestion de services d'utilité publique en tant que partenaire des collectivités, des entreprises et des particuliers dans l'électricité, le gaz, les services à l'énergie, l'eau et la propreté.

ControlBuild récompensé lors du Trophée Initiative Innovation Suez 2006
Le 20ème anniversaire des Trophées Initiatives Innovations met en évidence le dynamisme de nos 157 650 collaborateurs, leur volonté d’être pionniers dans nos métiers. Ces trophées récompensent toutes les améliorations, qu'elles soient techniques mais aussi commerciales et managériales ou marquant les synergies entre entités. Les 134 projets sélectionnés ont été ainsi analysés en fonction de leur contribution au développement durable ainsi qu'au projet d'entreprise à l'horizon 2012 dans la continuité de «We are SUEZ». Les 36 projets sélectionnés mettent en évidence la réelle participation de l'ensemble des fonctions et des métiers de SUEZ à l'innovation.

TNI-Software
Editeur de logiciels scientifiques et techniques, TNI-Software fournit des solutions d’aide à la conception et des services pour l’ingénierie des systèmes embarqués temps réel et les automatismes industriels. Ces solutions, à base de modèles, d’outils de simulation et de vérification, sont utilisées dans de nombreux secteurs de l’industrie pour améliorer la qualité et la performance des applications; elles facilitent le travail collaboratif des métiers concernés et augmente la robustesse du processus de développent sur tout le cycle de conception, validation et intégration.

Contact Lyonnaise des Eaux - Suez : Jean-Marc LIER
Fonction : Responsable Service Informatique Industrielle
Equipe développement : Ms Jean-Marc LIER et Gilles LANSALOT
E-mail : jean-marc.lier@lyonnaise-des-eaux.fr
Phone : +33 (0)5 57 57 28 87
Fax : +33 (0)5 57 57 23 76

Contact ControlBuild : controlbuild@tni-software.com

 


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