Aujourd’hui, la production des usines de chimie fine et de spécialités doit être plus flexible que jamais. C’est la raison pour laquelle Evonik Operations GmbH à Hanau, en Allemagne, a choisi le nouveau système de contrôle de procédé Simatic PCS neo et le concept de production modulaire.

« De manière générale, nous constatons sur le marché une tendance claire à raccourcir les cycles d’innovation et à adapter les portefeuilles de produits de manière plus spécifique. C’est valable aussi pour notre site de production. C’est pourquoi nous voulions implémenter un concept qui nous permettrait de préparer et d’étendre facilement et rapidement des parties de nos installations pour un nouvel essai », explique Stefan Handel, Project Manager chez Evonik.

Relier des parties de l’installation aux procédés en toute flexibilité

Cette approche modulaire nécessite des interfaces standardisées non-propriétaires, qui garantissent la configuration, la communication et l’intégration efficaces d’installations modulaires. Une interface de ce type est définie dans le Module Type Package (MTP). Ce protocole décrit des modules de procédé ou des parties d’installation sous l’angle de la technologie de l’information pour permettre de les intégrer sans problème dans une solution d’automatisation complète.

« Grâce au MTP, nous pouvons structurer des parties de l’installation en modules dotés chacun de leur propre intelligence. Les modules intelligents sont combinés en un process global et gérés, contrôlés et commandés dans le système de conduite central, ce qui nous permet de configurer nos procédés avec encore plus de flexibilité », ajoute Stefan Handel.

« Simatic PCS neo offre toutes sortes de nouvelles fonctions qui rendent la gestion du système de contrôle de procédé beaucoup plus simple qu’avant. »

Stefan Handel, Project Manager chez Evonik

Connecter, configurer et c’est parti

Pour implémenter ce concept modulaire, Evonik s’appuie sur la technologie MTP et notamment sur le Simatic PCS neo, le système contrôle de procédé basé sur le web de Siemens. Il prend déjà en charge le concept de production modulaire avec la technologie MTP et se distingue par sa flexibilité. Des parties d’installation peuvent être connectées en quelques clics et avec un minimum de modifications mécaniques : il suffit de connecter, de configurer les paramètres et c’est parti.

Un module pour une production orientée vers l’avenir

Selon Stefan Handel, un autre facteur important a orienté le choix d’Evonik. « Nous voulons aussi que notre site soit un pionnier de l’innovation qui promeut la digitalisation et l’Industrie 4.0. Simatic PCS neo, qui est un système basé sur HTML, constitue une base idéale. Nous n’avons pas besoin d’installations clientes locales pour la visualisation et l’accès aux systèmes, par exemple. »

Modernisation en profondeur

Avant de pouvoir mettre le nouveau système de contrôle en service, il a fallu remplacer complètement le système SCADA existant. Les spécialistes de Siemens ont donc revu les images de l’installation et optimisé les boucles de régulation pour passer d’une régulation simple à une régulation en cascade. Par ailleurs, le bus d’installation et le bus terminal ont été complétés par de nouveaux commutateurs Scalance et une mise à jour des systèmes d’automatisation, des modules de communication et des interfaces vers le dernier firmware a été effectuée.

En tant que plateforme système, Simatic PCS neo utilise la CPU AS410 et neuf PC industriels de Siemens, avec trois clients installés sur des machines virtuelles. Les « zero installation clients » ont été configurés sans problème. Une fois connectés aux domaines, et après l’installation du navigateur, ils ont immédiatement fourni un accès direct au système. Simatic Virtualization as a Service (SiVaaS) facilite également la configuration du serveur, la création de clients virtuels ainsi que l’installation et la configuration des systèmes d’exploitation.

Plus d’options pour le fonctionnement de l’installation

En février 2020, trois mois à peine après le lancement du projet, la première partie d’installation modernisée a commencé à produire, parfaitement dans les temps. Les autres installations ont été converties depuis. Un succès total selon Stefan Handel. « Simatic PCS neo offre toutes sortes de nouvelles fonctions qui rendent la gestion du système de contrôle de procédé beaucoup plus simple qu’avant. Toutes les informations utilisateur sont stockées centralement. Nous pouvons assurer la maintenance des installations au niveau central et avoir un inventaire complet des composants hardware et software installés. »

Le système de contrôle basé sur le web induit aussi plus de transparence dans le fonctionnement. Le Simatic PCS neo Process Historian permet d’archiver toutes les données de process à long terme. Il est également possible de générer des rapports quotidiens pour chaque partie d’installation et pour l’installation dans son ensemble, de manière simple et automatique dans Simatic PCS neo.

Ingénierie simplifiée

Le remplacement du système SCADA actuel avec Simatic PCS neo dans l’usine de polymères prépare les systèmes pour l’avenir. En outre, cette nouvelle technologie aide l’équipe de Stefan Handel au quotidien, lui permettant de réagir rapidement et avec souplesse aux changements qui interviennent dans les activités.

« Comme le Simatic PCS neo permet à de multiples utilisateurs dans le monde de travailler simultanément sur un projet, ils peuvent réaliser l’ingénierie en parallèle et effectuer une mise en service efficace de chaque section d’une installation », souligne Stefan Handel. « Comparé avec la solution précédente, une installation modulaire est beaucoup plus rapide à configurer. On gagne un temps fou ! »

Pour plus d’informations, contactez Ward Aernout (ward.aernout@siemens.com).

 

L’usine du parc industriel Wolfgang

Avant même sa modernisation, l’installation d’Evonik située dans le parc industriel Wolfgang était conçue pour être flexible. Les processus de synthèse développés au labo, par exemple, peuvent être optimisés ici avant d’être produits dans des installations à grande échelle. En outre, les premiers lots d’échantillons des nouveaux produits peuvent être visualisés à une échelle allant jusqu’à une tonne.

Neuf section d’installation sont disponibles en tout sur le site. Six d’entre elles sont de conception similaire. Elles permettent de créer différentes réactions dans une cuve à réaction avec une géométrie d’agitation adaptée, grâce à un contrôle de température régulé en cascade de l’enveloppe et des températures internes, en vue de tests et de visualisations de modèles. Les trois autres sections servent à l’infrastructure et à d’autres étapes du process.

Evonik AG

Evonik est l’un des leaders mondiaux de la chimie de spécialité. La société est active dans plus de 100 pays à travers le monde et a généré en 2019 un chiffre d’affaires de 13,1 milliards d’euros, pour un bénéfice d’exploitation (EBITDA ajusté) de 2,15 milliards d’euros. Evonik va bien au-delà de la chimie et s’attache à développer des solutions innovantes, rentables et durables pour ses clients. Ses 32 000 employés travaillent ensemble pour un but commun : améliorer la vie, aujourd’hui et demain.