L’Industrie 4.0 pour la production d’acier : Cas d’utilisation et avantages de la plateforme IIoT (IoT Industriel)

Rafael Barros (Gestionnaire des Opérations) et Benjamim Canato (Gestionnaire de Compte) ont consacré des années à l’implémentation d’outils de l’Industrie 4.0 chez les producteurs d’acier brésiliens. Dans cet entretien exclusif, ils partagent leurs réflexions, des cas d’utilisation et des exemples industriels spécifiques, pour expliquer les bénéfices que peut apporter la plateforme IIoT de Braincube aux industriels de l’acier.

Pourquoi la sidérurgie est-elle différente des autres industries sur lesquelles Braincube se spécialise ?

Rafael Barros : Un grand nombre de nos clients sont spécialisés dans la production en continu, ce qui présente des défis particuliers. En sidérurgie, il faut beaucoup de temps, parfois des mois, pour aboutir au produit final. Nous collaborons avec nos clients de l’industrie sidérurgique pour intégrer les données provenant de longs processus. Cela fait partie de notre programme international d’implémentation et de formation. Grâce à leur Jumeau Numérique contextualisé, les ingénieurs comprennent le cheminement de chaque produit en acier tout au long du processus. Le Jumeau Numérique est créé en tandem avec les experts industriels de Braincube, les Data Scientists et les PME locales, qui fournissent un contexte et des informations précieuses sur le processus de fabrication.
(Vous souhaitez voir d’autres cas d’utilisation des Jumeaux Numériques dans l’industrie sidérurgique ?)

Benjamim Canato : Les industriels de l’acier produisent simultanément des centaines, voire des milliers, de produits différents dans une même usine. Braincube leur permet de suivre et d’analyser ces produits individuellement. De nombreux producteurs d’acier utilisent déjà des capteurs dans leurs processus de fabrication, mais la plupart des fournisseurs IIoT ne font qu’agréger ces données. Braincube transforme ces données en informations pertinentes.

D’après votre expérience de ces dernières années, quel est l’un des plus grands défis auxquels sont confrontés les industriels de l’acier aujourd’hui ?

Benjamim : Les industriels de l’acier ont accès à un grand nombre de données, mais ils n’ont pas toujours toutes les réponses nécessaires pour apporter des améliorations supplémentaires. De plus, leurs données émanant souvent de sources différentes et dissociées, il est difficile de les rassembler à des fins d’analyse.

Pourquoi les données dissociées posent-elles problème en sidérurgie ?

Benjamim : Imaginons qu’un produit entre dans l’atelier de fusion en janvier et quitte l’étape de la stratification en mars. Vous souhaitez analyser les données de l’ensemble du processus, mais il est possible que vous ne sachiez pas exactement à quel moment le produit se trouvait dans chaque phase, ni pendant combien de temps. Vous savez peut-être que le matériau était en cours de moulage fin février, mais vous ne connaissez ni le jour, ni l’heure, ni la durée exacte. Cela limite votre capacité à trouver des optimisations clés dans votre processus, qui pourraient vous faire gagner du temps, de l’efficacité et de l’argent.

Rafael : En résumé, la plateforme IIoT de Braincube résout le problème de dissociation des sources de données. Elle permet aux entreprises de suivre chaque produit, de la matière première au produit fini, en un seul flux, en s’assurant toujours que les bonnes données sont exploitées pour chaque analyse. Grâce à ce type de plateforme IIoT, les équipes disposent de données facilement accessibles, nettoyées et précises, ce qui permet à l’entreprise de multiplier les initiatives.

La sidérurgie est une industrie particulièrement complexe en matière d’agrégation de données. Pourquoi les producteurs d’acier devraient-ils choisir une plateforme IIoT plutôt que d’autres solutions de données ?

Benjamim : En fonction de ses besoins, l’entreprise sidérurgique utilise souvent deux plateformes pour ses données. La première permet de collecter et de transmettre les données. La seconde est utilisée pour l’analyse des données. Elle peut également disposer de plateformes supplémentaires pour d’autres étapes, telles que l’élaboration de graphiques ou le suivi de la production. Par conséquent, les employés doivent maîtriser plusieurs programmes ou outils pour pouvoir faire leur travail. 

Braincube est une solution de données globale, dont l’objectif ultime est de permettre aux entreprises de devenir des utilisateurs autonomes de leurs données. 

– Benjamim Canato, Gestionnaire de Compte Braincube au Brésil

Grâce à la plateforme IIoT, il n’est plus nécessaire d’apprendre à utiliser de nombreux programmes différents. Elle centralise les données provenant de sources multiples et les structure en vue de leur analyse. Certains fournisseurs proposent même des outils d’analyse, le tout au sein de la même plateforme. Les collaborateurs peuvent utiliser la même plateforme pour analyser des données provenant de différentes sources, réaliser des graphiques et des tableaux, et apporter des modifications au processus de production. Les équipes informatiques peuvent gérer entièrement le système, en veillant à ce que les données brevetées soient sécurisées. 

Lors d’une récente réunion avec un client de Braincube, le CIO nous a demandé une solution globale que son équipe informatique pourrait gérer en interne. Ils disposent actuellement de solutions différentes en Afrique et en Amérique du Sud, mais ils souhaitaient une solution unique que l’équipe informatique pourrait gérer et que tous les collaborateurs pourraient adopter à travers le monde.

Nous rencontrons souvent des entreprises souhaitant disposer de cette capacité. Braincube est une solution de données globale, dont l’objectif ultime est de permettre aux entreprises de devenir des utilisateurs autonomes de leurs données.

Avez-vous des exemples illustrant comment la centralisation et la structuration des données ont bénéficié à vos clients de l’acier ?

Benjamim : Bien sûr ! Si un client découvre un défaut lors de la stratification, il est trop tard pour revenir en arrière et corriger le problème. Il doit décider de mettre le produit au rebut ou, éventuellement, de trouver un autre acheteur qui acceptera le produit défectueux à un prix inférieur.

Grâce à la Plateforme IIoT de Braincube, les équipes vont au-delà de la simple compréhension des défaillances de production. En effet, elles peuvent découvrir les paramètres exacts, afin de garantir un meilleur contrôle et une meilleure qualité des prochaines séries. Les entreprises améliorent leur production future, en identifiant rapidement les problèmes, plus tôt dans le processus, grâce à la suite d’applications Braincube, incluse dans notre solution de plateforme IIoT.

Plus concrètement, l’IA CrossRank de Braincube a permis à une entreprise de découvrir qu’en modifiant la température de son four de 10°C, elle réduirait le gaspillage. L’entreprise a appliqué ce changement au four et a obtenu les résultats prédits par Braincube. Ainsi, elle a réduit ses coûts de matériaux et son gaspillage.

Autre exemple : une entreprise souhaitait étudier l’impact d’une modification de la quantité et des types de produits chimiques utilisés dans sa production. Elle avait du mal à obtenir une réponse, car les données se trouvaient dans différents systèmes. Elle ne savait pas comment la modification de ces produits chimiques en cours de production influerait sur le processus de stratification. Grâce au Jumeau Numérique de Braincube, elle a pu analyser des données historiques provenant de différentes sources. Elle a ainsi pu visualiser ce qu’il s’était passé auparavant, trouver la formule idéale et modifier la procédure standard dans l’ensemble de ses usines.

Grâce à la plateforme IIoT de Braincube, les équipes vont au-delà de la simple compréhension des défaillances de production. En effet, elles peuvent découvrir les paramètres exacts, afin de garantir un meilleur contrôle et une meilleure qualité des prochaines séries.

— Benjamim Canato, Gestionnaire de Compte Braincube au Brésil

Connaissez-vous d’autres cas d’utilisation intéressants de la centralisation des données ?

Rafael : Nous avons également vu des entreprises sidérurgiques utiliser Braincube pour comprendre rapidement les réclamations des clients. Imaginons qu’un client appelle pour se plaindre d’un produit qu’il a reçu. Sans Braincube, en cas de plainte concernant un produit défectueux, les ingénieurs devront fouiller dans les données brutes pour trouver une réponse. Ils devront reconstituer les informations de chaque étape du processus. Non seulement il s’agit là d’une tâche urgente, mais il est également difficile pour un humain d’analyser les centaines de facteurs qui entrent dans la fabrication d’un lot spécifique de chaque produit

Grâce à Braincube, l’aciérie peut utiliser le numéro de lot fourni par son Jumeau Numérique, pour analyser ce qu’il s’est passé et informer le client des changements qu’elle va apporter, de façon à ce que les futurs produits restent conformes aux spécifications. Cela rassure le client sur la confiance qu’il accorde à l’entreprise et contribue aux efforts continus de qualité et d’optimisation. Si un défaut plus important est découvert et qu’il affecte d’autres clients, l’entreprise peut être proactive et contacter ces clients également. Sur le plan financier, cela permet à l’entreprise sidérurgique d’éviter les temps d’arrêt dus à des problèmes évitables.

Vous avez parlé des grands avantages de la centralisation des données de processus et de l’utilisation de Jumeaux Numériques pour l’industrie. En quoi sont-elles utiles aux équipes travaillant sur des étapes spécifiques du processus de production de l’acier ?

Rafael : Le processus de production débute avec les matières premières dans l’atelier de fusion. Un capteur intelligent combine quelques sources de données, pour générer une grande quantité d’informations. En combinant les données de plusieurs sources et systèmes, les industriels de l’acier peuvent suivre des lots de produits spécifiques, dès le début du processus de production. 

Par exemple, la combinaison d’un capteur de température et d’un capteur de rotation de courroie peut être structurée de manière à générer des informations précieuses sur le processus. Les experts en processus peuvent savoir combien de temps le produit a passé dans la partie la plus chaude de la courbe de chauffe, s’il y a eu des pics de température (et à quelle étape du processus), et quels lots ont été affectés par ces résultats. Il est donc inutile de se demander quelles matières premières ont servi à fabriquer le produit final.

Le suivi des lots est également utile dans la phase de coulage. Lorsque différents lots sont acheminés vers différentes lignes de coulage, la source de chaque produit final est connue. Vous pouvez également effectuer des analyses de plusieurs variables pour améliorer votre processus.

Benjamim : Les équipes travaillant en bout de chaîne en bénéficient également. Certaines parties du processus de stratification ne prennent que quelques millisecondes, et beaucoup de choses différentes se passent sur la même ligne. Beaucoup de rouleaux sont produits et chaque rouleau a des exigences différentes en matière de vitesse, de pression et de température. Il peut être difficile de comprendre pourquoi il y a un problème avec le produit final. Avec Braincube, il est facile de trouver les réponses. 

Qu’aimeriez-vous que les entreprises sidérurgiques sachent à propos de l’IIoT ?

Rafael : Nous avons longuement expliqué comment l’IIoT contribue aux aspects opérationnels de l’industrie, par exemple en améliorant les processus ou en aidant les ingénieurs à trouver des réponses. Mais l’IIoT constitue également un avantage informatique stratégique pour les industriels de l’acier.

Tout l’objectif des équipes informatiques est de fournir des données aux équipes opérationnelles, afin qu’elles puissent réaliser des analyses. La plateforme IIoT permet de tout centraliser. Elle connecte différentes sources de données, transforme les données brutes des capteurs en données de capteurs intelligents, puis permet aux équipes informatiques de transmettre facilement ces données aux utilisateurs finaux, en vue de leur utilisation dans d’autres applications. Elle peut être un outil d’infrastructure pour les données et définir la stratégie globale de l’entreprise en matière de données.

Lorsque les équipes informatiques fournissent de meilleures données à leurs utilisateurs finaux, les équipes opérationnelles découvrent des informations qui font progresser l’entreprise : tout le monde y gagne.