sponsoriséLa numérisation dans la construction d'installations L'usine intelligente commence dès la phase d'ingénierie

Pourquoi la cohérence numérique, les modèles de données communs et l'ingénierie intégrée dès les premières phases du projet sont déterminants pour l'exploitation future de l'installation.

Aujourd'hui, l'industrie pharmaceutique et biotechnologique investit dans des installations qui, bien souvent, ne seront mises en service que dans quelques années et sont destinées à être exploitées pendant des décennies. Dans le même temps, une chose est claire : à l'avenir, ces installations seront davantage numérisées, axées sur les données et de plus en plus automatisées. Pourtant, de nombreux projets reposent encore sur des documents classiques, des bases de données isolées et des systèmes de planification distincts. C’est précisément là qu’intervient le débat sur la continuité numérique.

Martin Mayer, directeur des solutions numériques chez ZETA, et Matthias Goriupp, directeur des systèmes sur mesure, en sont convaincus : les technologies nécessaires à une numérisation de bout en bout sont disponibles depuis longtemps. L’essentiel est plutôt de prendre en compte les exigences numériques suffisamment tôt dans le projet. « Lorsque nous concevons aujourd’hui des installations qui ne seront mises en service qu’en 2031 ou plus tard, nous devons déjà déterminer dès maintenant quelles données devront être utilisées par la suite », explique M. Mayer. « L’usine intelligente ne commence pas au niveau de l’exploitation, mais dès la phase d’ingénierie. »

Une base de données commune plutôt que des solutions numériques isolées

Aujourd'hui, un skid moderne peut être conçu, simulé et testé numériquement. Cependant, sa véritable utilité ne se concrétise que lorsque ce système s'intègre de manière transparente à l'ensemble de l'installation. « Un skid intelligent ne suffit pas à lui seul à faire une installation intelligente », souligne M. Mayer. La valeur ajoutée n'apparaît que lorsque tous les systèmes fonctionnent ensemble sur la base d'une base de données cohérente.

Goriupp y voit lui aussi un défi majeur : de nombreux fournisseurs sont aujourd’hui en mesure de fournir des informations numériques, mais en l’absence d’une structure commune, l’utilité pour les exploitants reste limitée. Si un bioréacteur, un système de filtration, une centrifugeuse et d’autres étapes du processus utilisent chacun des structures de données différentes, il est impossible de créer une installation numérique homogène. Selon lui, l’industrie a donc besoin de normes pour les données et les informations – à l’instar du Bluetooth – afin que les systèmes parlent la même langue.

Pour la conception intégrée d'installations, cela signifie que les exigences numériques doivent être définies dès l'appel d'offres. Si ce n'est qu'après la signature du contrat que l'on détermine dans quel environnement d'ingénierie il faudra travailler ou quel modèle de données utiliser, la mise en œuvre s'avérera nettement plus complexe et plus coûteuse.

Avantages économiques sur l'ensemble du cycle de vie

Les conséquences d'un manque de continuité des données se font particulièrement sentir au niveau de l'exploitation. Les données issues de différentes listes de fournisseurs doivent souvent être regroupées manuellement, transférées vers des systèmes tels que SAP, puis mises à jour à chaque modification ultérieure. Chaque saisie multiple engendre des efforts supplémentaires, des retards et un risque d'erreurs. La continuité numérique poursuit donc un objectif simple : créer les informations une seule fois, puis les exploiter tout au long des phases d’ingénierie, de construction, de qualification, de maintenance et d’exploitation.

Dans un environnement intégré, les modifications apportées, par exemple, dans la conception et le développement (R&I) peuvent être automatiquement répercutées dans les schémas électriques, les listes de pièces détachées ou les modèles 3D. Cela permet non seulement d'améliorer la documentation, mais aussi la gestion des pièces détachées, la planification de la maintenance et les bases nécessaires aux futures applications numériques.

Modulaire plutôt que 100 % numérique

Malgré leur vision claire de la numérisation, Mayer et Goriupp ne prônent pas une numérisation maximale à tout prix. Tous les projets ne nécessitent pas le même degré de numérisation. C'est notamment le cas pour les applications simples ou fortement soumises à la concurrence sur les prix, pour lesquelles une solution entièrement numérique peut s'avérer difficilement viable sur le plan économique.

Plutôt que des solutions globales toutes faites, il faut des modules numériques pouvant être sélectionnés en fonction de chaque projet. Il est essentiel de déterminer dès le début quelles informations seront nécessaires par la suite et quelles bases numériques doivent être mises en place dès aujourd’hui pour y répondre.

 
 

Composants numériques de ZETA

• FrameWORKS : plateforme intégrée de données et d'ingénierie permettant de disposer de modèles d'information cohérents tout au long du cycle de vie des installations.
• INOSIM Insight & INOSIM Foresight : Simulation des capacités de processus, des goulots d'étranglement et des scénarios d'investissement avant la construction & aide à la décision prospective pendant l'exploitation.
• AutoMATE : solutions d'automatisation permettant d'interconnecter les installations de production, les structures de données et les processus opérationnels.
• VeriTIZE : assistance numérique pour la qualification, la validation et la documentation conforme aux BPF.
• MainMATE : assistance numérique pour la maintenance, la gestion des actifs et l'exploitation à long terme des installations.

La « Smart Factory » commence bien avant sa mise en service

La principale conclusion de cette discussion : la numérisation de demain ne se décide pas seulement au moment de l'exploitation. Elle prend forme dès les premières phases d'ingénierie d'un projet. Il est certes possible de numériser des installations ultérieurement, mais en l'absence de données standardisées et de modèles d'information cohérents, cela entraîne des ruptures de format, des transferts manuels et des sources d'erreurs supplémentaires.

Quiconque souhaite exploiter à l'avenir des installations de production autonomes ou hautement connectées doit créer dès aujourd'hui les données nécessaires à cet effet. L'usine intelligente ne commence donc pas par un jumeau numérique ou une solution logicielle isolée, mais par les décisions prises bien avant la mise en service.