Microbrasserie 4.0 : comment simplifier la surveillance du traitement des eaux ?

Partie 2 : implantation concrète de la solution et résultats obtenus

Dans la partie 1 de cette étude de cas nous avons vu le contexte de la microbrasserie et les différents défis qui s’imposaient à eux. Nous avons également vu les éléments nécessaires à la personnalisation de la meilleure solution possible selon les principes de la Microbrasserie 4.0.

Question de se rafraîchir la mémoire revoyons rapidement ces éléments :

• Suivi en temps réel du bon fonctionnement des 2 systèmes de traitement des eaux usées de l’usine ;
• Mesure automatisée de la consommation d’eau potable par le procédé de brassage;
• Production facile des rapports environnementaux mensuels ;
• Alarmes en cas de valeur mesurée non conforme (pH, température, etc.) ;
• Possibilité d’avoir une vue d’ensemble, disponible à distance, du fonctionnement des 2 systèmes de traitement des eaux usées de l’usine et du système de gestion de l’eau potable ;
• Personnalisation facile de la solution par les utilisateurs ;
• Fonctionnement possible avec ou sans connexion Internet.

Implantation concrète de la solution de microbrasserie 4.0

Comme on peut le voir sur la figure ci-dessous, différents équipements de mesure ont été installés sur chacun des 2 systèmes de traitement des eaux usées, ainsi que sur le système de gestion de l’eau potable :

• 1 capteur de pH, 1 capteur de température et 1 débitmètre ont été installés directement dans chacun des puits de rejet des eaux usées ;

• 1 débitmètre a été installé sur l’entrée principale d’eau potable de l’usine ;

• 1 capteur de haut niveau a été installé sur chacun des 2 réservoirs de traitement des eaux usées afin de prévenir les débordements, inévitables avant la mise en place du projet ;

• Les automates programmables de traitement des eaux ont été branchés aux nouveaux systèmes de surveillance afin de pouvoir s’assurer du bon fonctionnement des automates.

Une passerelle d’Internet des objets industriels

Une passerelle d’Internet des objets industriels a été installée sur chacun des 2 systèmes de traitement des eaux usées ainsi que sur le système de gestion de l’entrée d’eau potable. Il est important de noter que les fonctionnalités de cette passerelle locale sont disponibles qu’une connexion à Internet soit disponible ou pas. Les fonctionnalités les plus importantes de la passerelle sont :

Enregistrement local des données de chacun des capteurs et synchronisation automatique avec les bases de données en ligne. Cette fonctionnalité permet d’éviter toute perte de données en cas de coupure de connexion Internet. Il s’agit là d’une différence majeure entre l’Internet des Objets classique et l’Internet des Objets industriels. Les données transitant par la passerelle peuvent également être sauvegardées sous forme de fichier Excel, pour analyse ultérieure.

Émission d’alarmes visuelles, par courriel et/ou SMS lorsqu’une valeur de capteur dépasse un seuil préétabli comme, par exemple, une mesure de pH trop élevée. Tous les paramètres des alarmes peuvent être ajustés par les utilisateurs, sans aide externe. Ainsi, chaque alarme peut être activée individuellement. Le seuil ainsi que le message d’avertissement associé à chaque alarme peuvent également être réglés. Les alarmes sont activées lors du rejet d’eau usée dont le pH et trop acide ou trop basique, ou dont la température est trop élevée. De plus, les opérateurs(trices) sont prévenus(ues) lorsque le niveau du réservoir de traitement atteint une hauteur dangereusement élevée. Par ailleurs, l’historique des alarmes peut être téléchargé pour analyse ultérieure.

Tableau de bord temps réel permettant aux opérateurs(trices) de vérifier en continu le bon fonctionnement des systèmes d’eau potable et d’eau usée. Les indicateurs visuels sont munis de codes de couleur permettant de connaître, d’un simple coup d’œil, l’état des systèmes.

Tableau de bord historique avec indicateurs de performance intégrés. Les graphiques à courbe offrent une vision d’ensemble des valeurs recueillies par les capteurs, par plage de temps réglable à même les graphiques. Les indicateurs de performance permettent, pour leur part, de consulter facilement le maximum, le minimum, la moyenne ainsi que l’écart-type de chacune des valeurs surveillées.

Bien que l’historique des valeurs surveillées puisse être téléchargé pour fin d’analyse ultérieure, les graphiques et les indicateurs de performance intégrés suffisent la plupart du temps à obtenir la vue d’ensemble du procédé.

Volet externe d’Internet des Objets

La solution développée comporte également un volet externe d’Internet des Objets. Celui-ci se concrétise par l’envoi des données de surveillance des procédés vers la plateforme en ligne Microsoft Azure. Les données y subissent un traitement supplémentaire permettant la mise en place de :

1. Tableaux de bord encore plus poussés que ceux de la plateforme locale. L’historique long terme des données ainsi que des indicateurs de performance plus évolués sont au menu de ce volet en ligne ;
2. Partage des tableaux de bord en ligne avec tous les membres de l’organisation concernés par le traitement des eaux usées ou la consommation d’eau potable ;
3. La sécurité du transport des données sur Internet, grâce à l’utilisation des mêmes protocoles de sécurité que ceux utilisés pour les transactions bancaires en ligne.

Résultats obtenus pour la microbrasserie 4.0

Les résultats ne se sont pas fait attendre suite à la réalisation du projet. Rapidement, l’équipe du Trou du diable a pu profiter des améliorations suivantes :

1. Les données de fonctionnement des procédés sont maintenant facilement consultables, peu importe où on se trouve, ici comme ailleurs dans le monde ;
2. Les employés sont maintenant prévenus automatiquement par courriel ou SMS lorsqu’une valeur supérieure aux seuils acceptables est mesurée par un capteur ;
3. Grâce à la surveillance automatisée du niveau des cuves de traitement des eaux, aucun débordement ne s’est produit depuis la mise en place des systèmes de surveillance ;
4. Les obligations environnementales sont maintenant amplement remplies, ce qui non seulement permet au Trou du Diable de poursuivre sa production sans tracas, mais également d’avoir des idées d’expansion
5. Les rapports environnementaux, si fastidieux à produire auparavant, sont maintenant générés d’un seul clic sur un bouton ;
6. Enfin, la main-d’œuvre de l’entreprise est utilisée à sa juste valeur, à faire de la bière d’une qualité incomparable, plutôt qu’à effectuer des tâches sans valeur ajoutée, comme noter manuellement des valeurs de procédé.

La voix du client

«Au Trou du Diable, la gestion des eaux usées représentait auparavant un défi de taille. Il fallait noter manuellement les caractéristiques de l’eau rejetée plusieurs fois par jour. De plus, la production des rapports à remettre aux organismes gouvernementaux était très ardue. Maintenant, avec le système intelligent de suivi des eaux usées d’Andromedia Technologies, tout est beaucoup plus simple » — Jean Vincent, chargé de projet au Trou du Diable

Voilà ce qui conclut notre étude de cas. N’hésitez pas à partager cet article sur vos médias sociaux ou directement aux membres de votre équipe qui pourraient êtres intéressés.

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