CCI Bordeaux Gironde - Club Industrie "Performance Énergétique et Hydrique" - 23 11 2017 2e temps fort : "Equipements connectés et analyse des données au service de l'intelligence opérationnelle" - Intervention de Jean-Emmanuel Gilbert (Aquassay)

1. Une autre manière
de gérer l’eau
pour faire face
aux nouveaux enjeux
de la transition vers
l’efficacité hydrique

2. Une inévitable
transition vers
l’efficacité
hydrique
1

3. 3® Aquassay - 22/07/2017
Une inévitable transition vers l’efficacité hydrique
L’eau, en qualité et quantité suffisante,
ne sera plus forcément disponible tous les jours de l’année
= limitations et aléas sur les
accès à l’eau et les autorisations
de rejet
= augmentation et concentration
des prélèvements et des rejets
Dégradation de la qualité
des milieux aquatiques
= évolution constante de la
pression réglementaire et des
taxes
Changement climatique Croissance de la
population mondiale et
urbanisation
1
l’eau est épuisable et
altérable
= toutes les activités humaines vont devoir s’adapter à ces nouvelles contraintes

4. 4® Aquassay - 22/07/2017
Une inévitable transition vers l’efficacité hydrique 1
EAU =
CAPEX
& OPEX
EAU =
CONSOMMATION
ÉLECTRIQUE
l’eau est très couteuse
EAU =
PERFORMANCE
ÉNERGÉTIQUE

5. Approvisionnement, eaux
standardisées et rejets
• Couts matières (m3, taxes, redevances, etc.)
Coûts
direct
s
Performance
industrielle
• Baisse de productivité,
• Coûts de non-qualité
Impacts et
risques
• Sanitaires & environnementaux,
• Juridique,
• Image, …
Adaptation au
changement
• Autorisations et conventions de
rejets,
• Réglementation, BREF, …
Durabilité des
installations
• De production
• De traitement
Valorisation de
l’image
• Adhésion des clients et
des collaborateurs
Leadership
• Imposer rythme et
challenges aux concurrents
Coûts
indirect
s
• Investissements, fonctionnement (personnel,
énergie, réactifs), maintenance, etc. :
 Approvisionnement
 Production des eaux techniques
 Traitement des eaux usées
Une inévitable transition vers l’efficacité hydrique 1

6. Changer
de modèle
de gestion
de l’eau
2

7. 7® Aquassay - 22/07/2017
Un changement de modèle de gestion de l’eau 2
Traitements
des eaux
usées
Usage 1 Usage 2
Usage 3 Usage 4
Mélange des effluents
Modèle actuel = comment traiter ?
= empilement de procédés avant et après les usages
Traitements
de l’eau
brute
Stratégie techniquement et économiquement inadaptée
aux nouveaux enjeux de la transition vers l’efficacité hydrique
= pas de gestion raisonnée selon la qualité des eaux
= peu ou pas de performance des usages

8. 8® Aquassay - 22/07/2017
Un changement de modèle de gestion de l’eau 2
Suivi régulier des effluents d’une opération de lavage
: la qualité de l’effluent n’est pas homogène car
elle dépend des conditions de chaque étape de
l’opération
Pré-lavage Lavage Rinçage
Exemple de GESTION Raisonnée
selon la qualité des eaux
Déchets
liquides
STEP
Réutilisation
TRI
Exemple
2

9. 9® Aquassay - 22/07/2017
Un changement de modèle de gestion de l’eau
Réduction des
prélèvements
= résilience
Réduction des
rejets (Q/K)
= résilience
Usage 1 Usage 2
Usage 3 Usage 4
= Modification complète des moyens techniques de gestion de l’eau
(nature, localisation et dimensionnement des procédés, CAPEX et OPEX)
Traitements
des eaux usées
Réduction des
installations de
traitement
(CAPEX & OPEX)
Réduction des
installations de
traitement
(CAPEX & OPEX)
Traitements de
l’eau brute
 Recyclage
 Valorisation
 Déchets liquides
 …
Réutilisation Traitement
Collecte des
effluents
concentrés
TRI
Nouveau modèle = comment ne pas consommer ou polluer?
= s’intéresser avant tout aux usages
2

10. 10® Aquassay - 22/07/2017
Un changement de modèle de gestion de l’eau
1. Disposer d’une vision globale,
intégrée et fonctionnelle du
« système eau »
2. Agir sur les causes racines
pour réduire au maximum les
besoins et n’avoir à gérer que
ce qui n’aura pu être évité
3. Suivre en temps réel les
performances des installations
et des opérations et analyser
leurs historiques longs
L’enjeu technologique clé n’est plus le traitement
de l’eau mais la production, gestion et
interprétation de données
Changer de modèle de gestion de l’eau =
2

11. Aller vers l’usine
connectée et
l’analyse de
données
en temps réel
13

12. 12® Aquassay - 22/07/2017
Internet des objets
extension d'Internet
à des objets et à des lieux du
monde physiqueServeurs distants
(cloud computing)
capacité de stockage
& puissance de calcul
Les évolutions numériques rendent possibles un
Changement quantitatif et qualitatif de la
production, gestion et interprétation de
données =
Big Data
Outils d’exploitation
de données en masse
(ex. : machine learning)
13Intégration du numérique

13. 13® Aquassay - 22/07/2017
Les données
stockées
aujourd’hui sont
la matière première
des performances
de demain
Objectifs
1. Déployer des systèmes d’acquisition et transmission de données
2. Centraliser les données et générer une vue globale et intégrée des flux et usages
de l’eau
3. Exploiter les données en temps réel (= réactivité & performance)
4. Analyser les historiques longs (= optimisation)
5. Modéliser les évènements et les systèmes (= prédiction et prescription)
13Intégration du numérique

14. 13Intégration du numérique
Le numérique n’est pas un gadget,
il ne permet pas seulement de faire mieux,
il permet avant tout de faire différemment

15. 15® Aquassay - 22/07/2017
Collecter, formater, transmettre,
gérer et exploiter en temps réel
Connectez vos sites
et vos installations
Analyser vos performances
industrielles et environnementales
en temps réel

16. 16® Aquassay - 22/07/2017
Collectez, formatez et transmettez tous types de
données
3G Sécurisée
ADSL
Architecture
informatique
(serveurs distants)
Interface web Postage sur S3 AWS
Envoi
de fichiers
Saisie
manuelle
Base de
données
clientData pusher
“OPWEE”
Entrées
« Signal
»
Automates,
enregistreur
s,
afficheurs »
SCADA
Réseau
local de
capteurs
communicants
liaison numérique
avec protocole
non-communicants
port USB, SD, … Centralisateur et réseau radio privé
Collecte et Standardisation
des données
• Quelles que soient leurs natures et
sources
Transfert régulier des
données
• Communication 3G /ADSL

17. 17® Aquassay - 22/07/2017
Centralisez et optimisez l’exploitation de vos données
Hétérogénéit
é des
données
• Nature
Quantitatives /
qualitatives
Mesure en continu,
analyses régulières
Déclarations
ponctuelles.
• Source
Capteurs ,
Automates,
enregistreurs,
afficheurs,
Bases de données,
Tableurs
Déclarations,.
• Acquisition
Manuelle / automatisée
Centralisée / local,
• Localisation
Multi-sites
Multi-activités
diversité
des usages
• Besoins
Suivi fonctionnel
Analyse de
performance
Etudes comparées
(spatiale,
temporelle,
d’activités, ….)
Modèles prédictifs
Modèles
prescriptifs
Rapports
Alertes
Gestion et KPI
.
• Utilisateurs
Environnement
Production
Gestion
Maintenance
.Direction.
• Centraliser
• Stocker
• Gérer
2
Architecture
informatique
(serveurs distants)
• Collecter
• Formater
• Transmettre
1
Solutions de
connexion
• Décrire
• Comprendre
• Prédire
• Prescrire
3
Applications
web

18. 18® Aquassay - 22/07/2017
ENTREZ DANS LE NOUVEAU MONDE DE LA DONNÉE
OPTIMISER LA PRODUCTION ET L’EXPLOITATION DES
FLUX ET HISTORIQUES DE DONNÉES POUR AMÉLIORER
LA CONNAISSANCE DU FONCTIONNEMENT DE VOS
SITES ET IDENTIFIER LES PISTES D’AMÉLIORATION
Enjeu n°1
Sur un site industriel, de nombreuses données liées
à ses performances industrielles et
environnementales ne sont pas relevées ou restent
faiblement exploitées.
Une des difficultés est que ces informations sont
très variées :
 par leur nature (mesure en continu, analyses
ponctuelles, déclarations, évènements, etc.)
 par leur d’origine (automates, enregistreurs,
capteurs, tableurs, déclarations, etc.).

19. 19® Aquassay - 22/07/2017
 Le fonctionnement de vos
installations est lié aux opérations
industrielles de production,
 Les utilités (eau, énergie,
climatisation, …) sont elles-mêmes
souvent interdépendantes.
= Il est contreproductif
de les étudier séparément.
ENTREZ DANS LE NOUVEAU MONDE DE LA DONNÉE
Enjeu n°2
CHOISIR UNE SOLUTION QUI PERMETTE D’ALLER
VERS UNE VISION GLOBALE ET INTÉGRÉE DE
L’ENSEMBLE DES FLUX ET DES USAGES DE VOS
SITES POUR POUVOIR JUGER EFFICACEMENT LEUR
PERFORMANCE ET IMAGINER DE NOUVELLES
STRATÉGIES DE GESTION.

20. 20® Aquassay - 22/07/2017
Vous disposez d’un grand nombre de
sites. Vous pourriez :
 réaliser des analyses comparées
(par groupe, site, activité, installation,
période, …)
 identifier et diffuser les bonnes
pratiques
 suivre les effets des actions
d’amélioration
ENTREZ DANS LE NOUVEAU MONDE DE LA DONNÉE
Enjeu n°3
CENTRALISER LES DONNÉES DE TOUS VOS SITES
POUR COMPARER ET SUIVRE LES PERFORMANCES
DE VOS INSTALLATIONS ET SERVICES

21. 21® Aquassay - 22/07/2017
ENTREZ DANS LE NOUVEAU MONDE DE LA DONNÉE
Enjeu n°4
ALLER AU-DELÀ DE LA SIMPLE TÉLÉRELÈVE,
EXPLOITER LES NOUVEAUX OUTILS D’ANALYSE DE
DONNÉES EN TEMPS RÉEL ET ANALYSER LES
HISTORIQUES LONGS
DÉCRIRE
COMPRENDRE
Prescrire
Prédire
Informatique décisionnelle
 Exploitation de modèles en
temps réel
 Apprentissage automatique
(machine learning)
 Apprentissage profond
(deep learning)
= les données stockées aujourd’hui
sont la matière première des
performances de demain

22. 22® Aquassay - 22/07/2017
ENTREZ DANS LE NOUVEAU MONDE DE LA DONNÉE
Enjeu n°5
COMMUNIQUER ET GÉNÉRER UNE COMPRÉHENSION
PARTAGÉE DES ENJEUX ET DES OBJECTIFS POUR
DÉPLOYER UNE NOUVELLE STRATÉGIE DE
PERFORMANCES INDUSTRIELLE ET
ENVIRONNEMENTALE.
Toute transition est un changement
de représentations et de pratiques
 Ce sont vos équipes qui sont sur
le terrain : ce sont elles qui
agiront sur le réel.
 Mettez à leur disposition les
informations nécessaires à leur
action, sous une forme accessible
et explicite.
 Utilisez le canal de diffusion de
données comme un média, pour
sensibiliser, informer et fédérer.

23. 23® Aquassay - 22/07/2017
Résultats
• Identification et quantification d’un mauvais dimensionnement
d’une cuve de stockage, entrainant des débordements réguliers
• Solution : augmentation de la capacité de stockage
Suivi et optimisation d’efficacité hydrique
Améliorer la productivité des usages de l’eau, réduire les consommations et les rejetsObjectif
1. Suivre en temps réel et analyser les flux et usages de l’eau du site,
2. Identifier et agir sur les anomaliesstratégie
réalisation
70 paramètres suivis
(fréquence : minute ; type de
signaux : 4-20 mA, TOR,
Automate programmable
industriel)
+ 3 Dashboard (interface
d’analyse de données)
+ 3 accès utilisateurs version
VIEWER
+ 7 alertes paramétrées
Interprétation des données via l’interface d’analyse de
données
Extrait 24h (fréquence d’acquisition = 1 minute) de l’historique
d’un des points de mesure
Conductivité
Température
• Identification d’un événement
anormal (: non corrélé avec des
opérations industrielles connues)
observé dans les rejets :
succession d’évènements courts
(20 min.) T°C : 44°C ; Cond. : 1,9
mS/cm
 Quantification de l’anomalie :
500 m3/j (3% du rejet) et 0,7
TDCO/j (9% de la charge de
DCO)

24. 24® Aquassay - 22/07/2017
Résultats
• Identification de fuites sur les réseaux d’alimentation
• Amélioration de la gestion des approvisionnement en
réactifs
Aide à la décision pour le pilotage de TAR (tour aéro-réfrigérante) et l’anticipation de
dysfonctionnementsObjectif
1. Suivre en temps réel et analyser le fonctionnement de l’installation,
2. Identifier les signaux précoces de dysfonctionnement et alerter en temps réelstratégie
Suivi et optimisation d’une tar
réalisation
12 paramètres suivis
(fréquence : minute ; type de
signaux : 4-20 mA, TOR,
Automate programmable
industriel)
+ 1 Dashboard (interface
homme machine)
+ 5 accès utilisateurs version
VIEWER à l’IHM
+ 10 alertes paramétrées
Interprétation des données via l’interface d’analyse de
données
• Réactifs : calcul d’autonomie réalisé en temps réel sur l’interface
• Suivi des événements et corrélation des paramètres grâce à la vue horizon : identification de
dérives

25. 25® Aquassay - 22/07/2017
Résultats
• Mise en place du tri automatisé des effluents de NEP
• Evacuation par dépotage de 7% du volume de rejet pour
élimination de 90% de la charge polluante
réalisation
10 paramètres suivis
(fréquence : minute ; type de
signaux : 4-20 mA, TOR,
Automate programmable
industriel)
+ 1 Dashboard (interface
d’analyse de données)
+ 3 accès utilisateurs version
VIEWER
+ 4 alertes paramétrées
Interprétation des données via l’interface d’analyse de
données
• Création de modèles d’extinction de
charge polluante
• Mise en corrélation du déroulement de
NEP avec les données mesurées
Suivi et optimisation d’un NEP
Réduire la charge polluante des rejets en sortie de NEP (nettoyage en place) pour respecter
la convention de rejet en sortie de siteObjectif
1. Suivre en temps réel et analyser le fonctionnement de l’opération,
2. Identifier et agir sur les phases portant majoritairement la charge polluantestratégie

26. 26® Aquassay - 22/07/2017
Résultats
• Identification d’un signe précurseur au colmatage des membranes
• Information de l’opérateur en temps réel
Anticiper le colmatage des membranes afin d’optimiser les lavagesObjectif
1. Suivre en temps réel et analyser le fonctionnement de l’installation
2. Identifier les signaux précoces de colmatage et alerter en temps réelstratégie
Suivi et optimisation d’un osmoseur
réalisation
20 paramètres suivis
(fréquence : minute ; type de
signaux : 4-20 mA, TOR,
Automate programmable
industriel)
+ 1 Dashboard (interface
d’analyse de données)
+ 2 accès utilisateurs version
VIEWER
+ 5 alertes paramétrées
Interprétation des données via l’interface d’analyse de
données
• Mise en place d’un calcul de rendement
• Affichage en temps réel et alerte par email

27. 27® Aquassay - 22/07/2017
Résultats
• Réduction de 60% de la quantité d’eau utilisée par lavage de filtre
• Réduction du temps de régénération de 7 à 2 jours
Suivi et optimisation d’un traitement
Réduire les consommations d’eau lors de régénération de filtre de défluorationObjectif
1. Suivre en temps réel et analyser le fonctionnement de l’opération,
2. Identifier et agir sur les étapes responsables de consommations évitablesstratégie
réalisation
12 paramètres suivis
(fréquence : minute ; type de
signaux : 4-20 mA, TOR,
Automate programmable
industriel)
+ 1 Dashboard (interface
d’analyse de données)
+ 2 accès utilisateurs version
VIEWER
+ 4 alertes paramétrées
Interprétation des données via l’interface d’analyse de
données
• Corrélation du déroulement
des régénération des filtres
avec les données mesurées
• Identification de
modifications de process
pour limiter la
consommation en eau et
réduire le temps de
régénération

28. 28® Aquassay - 22/07/2017
EXEMPLE D’APPLICATIONS PREDEFINIES

29. 29® Aquassay - 22/07/2017
EXEMPLE D’APPLICATIONS PREDEFINIES

30. Solutions numériques pour l’efficacité hydrique en industrie
Parce que l’eau est épuisable, altérable et coûteuse.