Notre engagement pour l`innovation

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ABB_TR04F_Cover
28.11.2002
16:59 Uhr
Seite 1
Rapport Technologie du Groupe ABB
© Copyright 2002 ABB. All rights reserved.
Notre engagement pour l’innovation
Publié en novembre 2002
ABB_TR04F_Cover
28.11.2002
16:52 Uhr
Seite 2
Sommaire
01
04
06
08
16
24
36
44
50
51
52
Le mot du Président-Directeur Général
Le mot du Directeur des technologies
A Propos des technologies
Industrial IT
Technologies de l’énergie
Technologies de l’automation
Technologies de fabrication et
d’ingénierie
Technologies pétrolières et gazières
Management
Glossaire
Technologie sur Internet
75%
Pourcentage moyen de notre chiffre d’affaires
réalisé avec des produits développés au cours des
cinq dernières années.
$1.6Md
Montant total des investissements en recherche et
développements spécifiques, selon les normes
U.S. GAAP.
27%
Pourcentage des premiers dépôts de brevets pour
des logiciels par rapport au nombre total de premiers
dépôts de brevets.
Jürgen Dormann,
Président-Directeur Général, ABB Ltd
La qualité et la fiabilité sont essentielles selon le Président-Directeur-Général d’ABB
« La recherche-développement
est le pivot de toutes les
entreprises de technologie ».
Chez ABB, l’innovation est une activité historique qui
remonte à plus de 100 ans et comprend de nombreuses
percées mondiales : premier système de transport
électrique en triphasé, premier transformateur auto
refroidissant, première locomotive à grande vitesse
utilisant un système à entraînement direct, et même
premier diamant synthétique.
C’est un palmarès dont nous sommes fiers et qui
explique le leadership d’ABB dans les technologies de
l’énergie et de l’automation permettant à nos clients
industriels et aux utilités d’améliorer leurs performances
tout en réduisant l’impact de leurs activités sur
l’environnement.
Selon des études récentes, les 600 premières entreprises
internationales ont augmenté leur budget de
recherche-développement l’année dernière. Même les
secteurs qui ont connu une conjoncture morose, comme
les technologies de l’information, les télécommunications
et les média, ont augmenté leurs investissements de
R&D en 2001.
Nous investissons annuellement environ 7% de notre
chiffre d’affaires – soit 1,6 milliards de dollars US – en
travaux de recherche et en développements. Nous
suivons de très près ces dépenses, et chaque nouveau
projet de recherche doit s’inscrire dans la stratégie de
l’entreprise : aider les clients des secteurs industriels et
les utilités à renforcer leur compétitivité en prenant en
compte l’environnement.
L’historique d’ABB en matière de recherche et
développement remonte à 100 ans, à travers ses
entreprises d’origine, Asea AB en Suède (créée en
1883) et Brown Boveri & Cie en Suisse (BBC, créée en
1891). Leur fusion en 1988 donne naissance au
Groupe ABB, conjuguant plus d’un siècle d’innovation.
2002
ABB certifie 35 000 produits
d’automation et d’énergie à un
nouveau standard d’information.
C’est ainsi que prend naissance
le concept breveté d’Industrial IT,
qui relie les produits et les
services à la technologie de
l’information indispensable
pour les exploiter à leur plein
potentiel.
1
Président-Directeur-Général (suite)
L’excellence technologique
Les clients d’ABB couvrent de nombreux secteurs
industriels. Ils comprennent des entreprises telles que
Ford, Volvo et DaimlerChrysler, les brasseurs Heineken
et Carlsberg, et les équipementiers télécoms Nokia et
Ericsson. Il y a aussi les utilités comme Endesa en
Espagne, Pacific Gas & Electric Company aux EtatsUnis et RWE en Allemagne ; les géants du pétrole BP,
Shell et ChevronTexaco ; des papetiers comme
StoraEnso et des entreprises minières comme Inco ;
les producteurs de chimie comme DuPont et Dow, et
les groupes pharmaceutiques comme Merck et Pfizer.
Cette courte liste compte des leaders du marché qui
restent au sommet parce qu’ils fabriquent d’excellents
produits. Pour ce faire, ils ont besoin du meilleur de la
technologie qui leur permet notamment de franchir de
nouveaux seuils d’efficacité, de coût, de productivité et
de performances environnementales, entre autres.
C’est à ce stade que nous entrons en scène comme
véritable partenaire technologique, dans les bons
moments comme dans les plus difficiles, fiable
jusqu’au bout.
Les dépenses d’investissement dans la plupart de nos
marchés resteront faibles à court et à moyen termes.
Il en résulte que nos clients cherchent à optimiser les
technologies déjà utilisées, à obtenir encore plus des
opérations existantes et à prolonger la durée de vie de
leurs actifs.
2002
ABB livre son 100 000 ème robot.
2
Energie plus propre, émissions moins nombreuses,
production plus rapide
Dans le domaine de l’énergie, cela suppose des produits
et des procédés de meilleure qualité et plus rentables
qui aident les producteurs et les distributeurs d’électricité
à tirer le maximum de valeur de leurs infrastructures
existantes.
Par exemple, le nouveau logiciel GridView d’ABB
simule le mode de fonctionnement des marchés de
l’électricité. Les opérateurs de grands réseaux ont ainsi
une vision d’ensemble de leurs actifs, avec analyse
détaillée de la consommation de combustible,
des coûts, des capacités de production et du rendement
énergétique. Autre exemple intéressant : notre concept
de poste pré-assemblé qui, à partir d’une plate-forme
modulaire de produits de haute qualité, raccourcit les
délais et allège la maintenance.
Dans le domaine de l’automation, cela signifie créer de
nouveaux processus pour optimiser les performances
de l’appareil productif et exploiter les gisements de
valeur de la chaîne logistique. Ainsi, nos nouveaux
moteurs à haute tension et nos entraînements sans
réducteurs compriment les coûts et améliorent les
performances des sites de production de papier,
d’aluminium, de produits chimiques et pétrochimiques,
alors que nos nouveaux robots pour charges lourdes
manipulent des carrosseries automobiles, des pièces
de fonderie, voire des caisses de bière et de
champagne.
Il en va de même pour l’industrie du pétrole et du gaz
qui recherche des technologies moins polluantes pour
augmenter le taux de récupération du pétrole brut des
roches réservoirs et réduire le coût du raffinage. La
technologie ABB pour les carburants propres, développée
dans le cadre d’une joint-venture avec une grande
société pétrolière et gazière, réduit les émissions
polluantes en utilisant un nouveau procédé de
production d’alkylat, principal composant de
l’essence.
1997
ABB donne le coup d’envoi au
développement de l’architecture
Industrial IT d’intégration de son
offre complète de technologies et
de produits.
Chaîne
logistique
La marque, et ce qu’elle signifie
Emissions
Commandes
Energie
Expédition
Achats
La marque ABB s’appuie sur une technologie forte et
notre esprit pionnier. Nous essayons de prendre les
meilleures idées et de les transformer le plus rapidement
possible en produits et solutions. Les chiffres en matière
d’innovation sont éloquents : en moyenne 75% de nos
produits ont été développés au cours des cinq
dernières années. C’est un chiffre remarquable.
C’est un témoignage pour nos employés, les
chercheurs et les scientifiques, les ingénieurs et les
programmeurs, les équipes commerciales, cols bleus
et cols blancs, qui contribuent à faire de cette grande
entreprise ce qu’elle est aujourd’hui.
Perspectives technologiques
Personnes
Sécurité et
conformité
réglementaire
ABB est un leader des
technologies de l’énergie et de
l’automation qui permettent aux
clients industriels et utilités
d’améliorer leurs performances,
de la gestion de la chaîne
logistique à l’utilisation de
l’énergie en passant par les
personnes, tout en réduisant
l’impact de leurs activités sur
l’environnement.
Nos dépenses en matière technologique continueront
de répondre aux besoins de nos clients. La technologie
est le socle de notre prospérité et la source de tant de
bien être dans notre vie. Elle apporte l’énergie, nous
donne la lumière et la chaleur. C’est la fascination
d’une usine qui tourne avec une précision d’horloger, le
plaisir de conduire une voiture ou de s’installer pour lire
notre livre préféré.
La technologie aide à obtenir ce que l’on veut, quand
on le veut.
Bien à vous,
Jürgen Dormann,
Président-Directeur Général, ABB Ltd
1990
Le système de propulsion Azipod
(Azimuthing Podded Drive) est
conçu pour accroître la
manœuvrabilité des navires en
plaçant un moteur dans un pod
immergé qui peut pivoter sur 360 °.
1988
Asea et BBC fusionnent pour
créer une des plus grandes
sociétés mondiales d’ingénierie
électrique.
1984
Asea fournit des alternateurs
pour la plus grosse centrale
hydroélectrique au monde située
à Itaïpu au Brésil.
1974
Asea invente et commercialise un
des premiers robots industriels au
monde.
1963
BBC envoie les premières données
par courant porteur sur une ligne
à haute tension 735 kV à une
unité de contrôle-commande
d’une centrale électrique.
1953
Asea est la première société au
monde à fabriquer des diamants
synthétiques.
3
Selon le Directeur des technologies, la réactivité et l’environnement sont
prioritaires
« La technologie ABB est la clé de
voûte de nombreuses industries ».
Prenons votre voiture par exemple. Il est vraisemblable
que des robots ABB ont contribué à son assemblage,
réalisant des opérations allant de la manutention haute
précision, le soudage par points et la production de
sous-ensembles, à l’application de peinture de haute
qualité et sans danger pour l’environnement.
Tous ces équipements fonctionnent à l’électricité qui a
probablement transité par un poste utilisant des
transformateurs, des interrupteurs ou des disjoncteurs
ABB, eux-mêmes commandés par nos systèmes
d’automatisation de postes ou de conduite de
réseaux, pour un transport fiable, écologique et
rentable de l’énergie électrique.
1950
Asea fait figure de pionnier dans
le transport de l’électricité à
haut rendement et sur de
longues distances avec la
technologie du courant continu
à haute tension.
1933
BBC invente un nouveau
concept pour construire des
rotors de turbine.
1944
BBC développe la première
locomotive à grande vitesse et
entraînement direct.
4
Vous pouvez même rouler au « carburant propre »
extrait des roches réservoirs avec des équipements
ABB et raffiné avec une technologie de craquage
ABB.
Rentabilité : il s’agit de tirer le maximum de valeurs des
actifs pour augmenter la productivité, le rendement et
la disponibilité, ou de réduire le niveau des investissements
nécessaires pour produire une quantité donnée.
Les plates-formes technologiques suppriment toute
recherche inutile et sont source d’économies à la fois
pour ABB et ses clients. Nous activités se concentrent
sur quatre domaines :
Réactivité : notre concept de plate-forme et nos
processus très aboutis de développement et de
production nous permettent de répondre rapidement
aux besoins des clients. Par exemple, notre usine de
transformateurs en Pologne peut fabriquer à la commande
en 24 heures.
■ Technologies de l’énergie
■ Technologies de l’automation
■ Technologies de fabrication et d’ingénierie
■ Technologies pétrolières et gazières
Une part importante de nos efforts est canalisée sur
Industrial IT, plate-forme d’interopérabilité de notre
offre produits très large et très variée. Industrial IT
représente notre vision des systèmes et solutions
industriels de demain, où les technologies de
l’information cimentent la quasi-totalité des fonctions
de l’entreprise industrielle pour gagner en efficacité et
en rentabilité.
ABB bâtit également les fondements du
développement des futurs produits avec d’intenses
travaux de recherche dans les domaines du sans-fil,
des microsystèmes électromécaniques (MEMS), de la
mécatronique, de l’électronique de puissance et du
développement logiciel.
Un réseau mondial relie nos spécialistes aux
scientifiques de plus de 50 universités et centres de
recherche les plus prestigieux de la planète, où nous
sommes à l’affût des opportunités pour nos clients.
Qualité et fiabilité : intégrées dans les produits et
systèmes ABB pour s’assurer que les clients atteignent
précisément les niveaux de performances recherchés.
Compatibilité environnementale : nos produits et
systèmes réduisent la consommation énergétique et
les émissions polluantes.
En résumé, les plates-formes technologiques ABB sont
conçues pour satisfaire les besoins des clients avec des
produits et des services qui créent plus de valeur, plus
vite, au meilleur niveau de qualité et de fiabilité, tout en
maîtrisant parfaitement leur impact sur l’environnement.
Bienvenue dans le monde de la technologie, l’univers
d’ABB.
Bien à vous,
H. Markus Bayegan,
Directeur des technologies, ABB Ltd
La création de valeur est l’objectif prépondérant de
nos activités de R&D. A l’opposé de nombreuses
entreprises, les chercheurs ABB travaillent avec les
entités fonctionnelles – vente, marketing,
approvisionnement et planification. Un dialogue actif
entre nos chercheurs et nos équipes sur le terrain est
la garantie de nouveaux produits correspondant aux
besoins des clients. Nous avons identifié quatre
besoins majeurs :
1932
Asea builds the world’s first
self-cooling transformer.
1932
Asea fabrique le premier
transformateur auto refroidissant.
1901
BBC builds the first steam
turbine in Europe.
1901
BBC construit la première
turbine à vapeur en Europe.
1893
Asea construit le premier réseau
de transport électrique triphasé
en Suède.
1891
BBC est la première entreprise à
transporter du courant alternatif
à haute tension.
5
A propos des technologies
Qui, quoi et pourquoi ?
En développant sans cesse de nouvelles
technologies et en améliorant les technologies
existantes, ABB renforce la compétitivité de ses
clients des secteurs de l’industrie et des utilités tout
en minimisant l’impact de leurs activités sur
l’environnement.
Industrial IT est le concept breveté d’intégration des
produits et services ABB par les informations
indispensables à leur exploitation et à leur
maintenance.
Robotique
95%
Contrôle-commande et mesure de force
80%
Entraînements à vitesse variable et électronique de puissance 80%
Appareillage haute-tension
75%
Marine et turbocompresseurs
69%
Automatisation des réseaux électriques
Papier, impression, métaux, minéraux
65%
Industrial IT
Qui ?
Toutes les équipes de recherche
et tous les responsables
commerciaux sont impliqués
dans le projet Industrial IT. Il
s’agit du plus important
chantier technologique jamais
entrepris.
Quoi ?
Près de 35 000 produits et
services ont été certifiés
Industrial IT à ce jour, intégrant
l’ensemble des informations
de base sous forme
électronique.
61%
Le poids de l’innovation : pourcentage de notre chiffre
d’affaires provenant des produits développés au cours des
cinq dernières années.
01
00
99
01
1.57 Md
1.69 Md
2.07 Md
Montant des investissements
du Groupe en recherche et
développements spécifiques,
selon les normes U.S. GAAP
(dollars US)
27%
00
99
23%
18%
Pourcentage des premiers
dépôts de brevets pour des
logiciels par rapport au
nombre total de premiers
dépôts de brevets
Pourquoi ?
La standardisation du format
des informations et leur
organisation selon une
architecture utilisateur sont
des facteurs de gain de temps
et d’argent avec les
techniques du copier-coller.
Perspectives
ABB travaille à la certification
Industrial IT de niveau
supérieur qui garantit la
connectivité de tous ses
produits et services avec les
systèmes dans lesquels ils
s’intègrent.
w www.abb.com/industrialit
6
Technologies
de l’énergie
Technologies
de l’automation
Technologies de
fabrication et
d’ingénierie
Technologies
pétrolières et
gazières*
Les chercheurs et
développeurs des laboratoires
de technologies de l’énergie
travaillent pour les clients de
l’industrie et du tertiaire, et les
métiers de l’électricité, du gaz
et de l’eau.
Les chercheurs et
de technologies de
l’automation travaillent en
grande partie pour les clients
de l’industrie et du tertiaire.
Les chercheurs et
de technologies de
développement, de gestion et
de production industrielle
travaillent pour les clients de
tous les secteurs d’activités
d’ABB.
Les chercheurs et
de technologies pétrolières et
gazières travaillent
essentiellement pour les
clients des secteurs du
pétrole, du gaz et de la
pétrochimie.
Techniques d’isolation,
coupure du courant et gestion
de l’énergie électrique, depuis
les grands réseaux de
transport jusqu’aux
applications domestiques.
Microsystèmes
électromécaniques (MEMS)
et capteurs, électronique de
puissance, transmissions
sans fil, mécatronique,
technologies de contrôlecommande et d’optimisation,
logiciels.
Nouveaux processus et
procédés, et technologies de
l’information les plus pointues
pour les champions mondiaux
de l’ingénierie, de la
production industrielle et des
services.
Supports flottants, systèmes
de production offshore,
colonnes montantes,
installations compactes de
traitement sous-marines et de
surface, systèmes de
surveillance des réservoirs et
de commande à distance. La
recherche en génie catalytique
et chimique travaille sur les
systèmes à réactions et de
séparation les plus avancés
pour l’industrie du raffinage et
de la pétrochimie.
L’achat de matériel électrique
était une opération
habituellement longue. Sur les
marchés dérégulés, les délais
de livraison doivent être
raccourcis. Pour renforcer leur
compétitivité, nos clients ont
besoin d’informations
exhaustives et fiables pour
bien acheter, bien planifier,
bien décider et bien agir.
Partout dans le monde, les
budgets d’investissement
dans les installations et les
usines sont en baisse. Les
clients d’ABB recherchent des
technologies d’optimisation et
des améliorations de
processus, plutôt que des
produits requérant de lourds
investissements.
L’arrivée en masse des systèmes
de collecte d’informations, de
la gestion industrielle à la
gestion de la chaîne logistique,
a créé une complexité
inextricable. ABB met tout en
œuvre pour capitaliser la somme
de connaissances – acquises
pendant plus d’un siècle dans
les secteurs de l’énergie et de
l’automation – et fournir
l’information pertinente, sous
une forme exploitable et au
bon moment.
Les investissements sont en
baisse, ce qui signifie que le
secteur recherche plus de
technologies d’optimisation
pour améliorer les
performances des sites de
production existants.
De nouveaux matériaux et de
nouvelles méthodes de
fabrication des composants
amélioreront les performances
des produits. Industrial IT
servira de trait d’union entre
les technologies ABB de
l’énergie et de l’automation.
Après avoir certifié Industrial IT
près de 35 000 produits, ABB
se concentrera sur la
modélisation avancée des
procédés industriels et
l’optimisation des actifs.
Avec l’architecture Industrial IT
d’ABB, l’approche CIM des
années 80, qui avait échouée
devient enfin réalité.
Augmenter les partenariats
technologiques avec certains
clients importants et des
universités de renom pour
garantir l’adéquation des
nouveaux produits et systèmes
aux besoins et aux attentes
des clients, et être en prise
directe avec les technologies
porteuses d’avenir.
w www.abb.com/ptp
w www.abb.com/atp
w www.abb.com/technology
w www.abb.com/ogp
* La cession de la division Pétrole, Gaz et
Pétrochimie est prévue pour fin 2003.
7
Industrial IT
Le goût du
succès
L’architecture et les produits Industrial IT, breveté ABB, font tourner
quelques-uns des sites industriels les plus sophistiqués de la planète.
Cette technologie ABB révolutionne la façon dont les clients de
l’énergie et de l’automation fabriquent leurs produits : voitures,
médicaments, bouteilles de champagne, motos, ciment, papier…
Un exemple : c’est dans la grande brasserie danoise Tuborg
Fredericia Bryggeri qu’ABB a inauguré le premier système
d’automatisation Industrial IT pour le compte de Carlsberg.
Lorsque Carlsberg décida de remplacer ses cuves de fermentation,
ABB fut chargé de nouveau de moderniser les procédés de l’une des
opérations les plus délicates de la fabrication du breuvage. Car sans
levure, pas de bière !
ABB a remplacé le système existant de contrôle-commande ABB par
les interfaces opérateurs Process Portal de sa nouvelle plate-forme
Operate IT. Dans la foulée, Carlsberg lui a demandé d’installer Operate IT
sur les autres postes de travail de la brasserie.
Verdict de Carlsberg : un fabuleux progrès technologique pour
l’entreprise.
8
9
Industrial IT
Le fil rouge qui relie
les technologies
Ces dernières années, l’essor des technologies de
l’information (IT) dans l’industrie a permis
d’atteindre des niveaux de productivité sans
précédent.
Mais ce n’était qu’un début. Les premiers
utilisateurs des technologies de l’information ont
vite compris les opportunités qui se présenteraient
dans le futur. L’automobile, par exemple, très
productive et déjà très performante, a pu réduire ses
délais de livraison de 50% ou plus en améliorant la
gestion de ses flux d’informations commerciales.
Marché
Traditionnellement, toute activité industrielle fait appel
à un grand nombre de systèmes spécialisés et
complexes qui, de plus, ne sont pas toujours
interconnectés. Souvent, la prise de décisions impose
au préalable la collecte d’informations provenant de divers
systèmes, et nécessitant l’implication de spécialistes
des formats informatiques. Pour compliquer l’affaire,
beaucoup d’informations sont encore aujourd’hui
seulement disponibles en format papier, par exemple
dans les anciennes centrales électriques ou usines.
Les récentes innovations technologiques (services
web, Internet, environnement Java, plate-forme.NET
et COM) nous ont dotés d’outils capables de fédérer
ces données héritées de multiples systèmes
informatiques disparates. Néanmoins, cette vision de
l’intégration totale pose un nouveau défi : faire communiquer ces systèmes pour combler les besoins de
nombreux utilisateurs différents. Chaque acteur de
l’entreprise a besoin d’accéder à l’information à tous
les niveaux, qu’il soit opérateur, acheteur, fournisseur
ou gestionnaire, et tous ont des besoins spécifiques.
Ce travail complexe a jusqu’à présent freiné tout
progrès dans ce domaine.
Principe
La solution réside dans l’architecture Industrial IT
d’ABB qui, à l’aide d’une plate-forme d’information
conviviale, simple d’emploi et paramétrable, couvre
tous les niveaux hiérarchiques de l’entreprise, reliant
au besoin clients, acheteurs et fournisseurs.
Industrial IT relie les produits – ici,
un moteur d’une machine à
papier – et les informations
nécessaires à leur mise en
service, leur exploitation et leur
maintenance : plans, schémas
de traitement, bilan qualité… tout
est stocké sous forme
électronique pour en faciliter la
consultation et la modification.
10
Avec l’Explorateur Windows, les utilisateurs peuvent,
par simple glisser-déplacer, effectuer les
paramétrages qui conviennent à leurs besoins précis.
Industrial IT relie ces informations en temps réel avec
toutes les grandes fonctions de l’entreprise, de la
fourniture des matières premières à la livraison du
produit fini.
L’immensité de son parc installé (plus de 30 000 sites
dans le monde entier) et la faculté d’intégration de
l’architecture Industrial IT à des systèmes classiques
constituent une grande opportunité pour ABB.
L’information bénéficie en effet de l’interface Windows,
avec ses traditionnelles icônes, menus et outils de
pointage, mais aussi d’une puissante vue d’ensemble
de l’installation ergonomique.
30 000
usines à
travers le
monde
Le saviez-vous ? Le parc installé d’ABB compte
30 000 usines et centrales électriques dans le monde
entier.
L’architecture Industrial IT est une
architecture d’information combinant
intégration globale, convivialité et
flexibilité et permettant de relier des
produits et systèmes disparates, et les
faire dialoguer en toute transparence.
Avantages
Le principal atout de cette architecture Industrial IT
réside dans l’assistance offerte aux développeurs de
produits et solutions, ainsi qu’aux clients souhaitant
bâtir un système d’information totalement intégré,
simple d’emploi et souple. Le temps d’attente des
produits et services est considérablement réduit, les
clients sont plus satisfaits et les utilisateurs finaux
obtiennent ce qu’ils veulent, quand ils le veulent.
Initiatives stratégiques
Il existe aujourd’hui trois grandes initiatives Industrial IT
menées en parallèle. Tout d’abord, ABB fait évoluer
ses produits et systèmes d’automatisation vers la
nouvelle plate-forme certifiée Industrial IT ; plusieurs
centaines de clients en bénéficient actuellement.
Ensuite, ABB certifie Industrial IT la totalité de son
offre (35 000 produits fin 2002) ; le processus
comprend également les produits dépourvus de
contenu informatique comme les interrupteurs, les
transformateurs et les moteurs, mais aussi la
documentation électronique de toute l’information
produit. Enfin, ABB emploie Industrial IT pour
améliorer la productivité de certains secteurs
industriels.
Ces gains de productivité ont plusieurs objectifs.
L’un consiste à accroître le taux d’engagement des
installations en améliorant leur maintenance,
moyennant un accès plus rapide et plus performant à
l’information. L’autre concerne l’optimisation des
actifs en termes de consommation d’énergie,
d’impact sur l’environnement, de réduction des
stocks et de rendement à long terme. ABB y parvient
en intégrant les informations des nombreux systèmes
qui composent l’entreprise (par exemple,
automatisation, gestion des ressources et chaîne
logistique). Trente projets pilotes sont aujourd’hui bien
avancés.
Témoignage client
L’usine de traitement des eaux de Bang Khen
(Thaïlande) approvisionne en eau potable bon nombre
des six millions d’habitants de Bangkok. Son
gestionnaire, la Metropolitan Waterworks Authority
(MWA), ayant décidé d’automatiser l’installation, son
choix s’est porté sur la technologie ABB pour piloter
et surveiller les 32 lits de filtration.« Nous sommes très
satisfaits de cette réalisation ABB », commente Viroj
Changtongkam, directeur de la maintenance
électrique chez MWA. « L’ensemble est facile à
développer, à exploiter et à entretenir. Evolutif, ce
système pourra très facilement être déployé et intégré
à l’avenir ».
Perspectives
La prochaine étape de la certification Industrial IT
d’ABB se dessine selon trois axes : l’interconnexion
de produits et de services hétérogènes, leur intégration
et leur communication au sein d’un système unifié et,
pour finir, leur optimisation globale.
11
Industrial IT
L’architecture et son fonctionnement
La complexité résultant de l’intégration des nombreux
systèmes d’information qui constituent l’entreprise
est incroyable. Avez-vous déjà mesuré la difficulté
d’essayer d’installer chez vous un nouveau système
électronique ? Transposez cette difficulté à l’échelle
industrielle avec des milliers de constituants à
raccorder… et vous commencerez à comprendre
l’utilité de la plate-forme Industrial IT.
Les entreprises ont toujours cherché à décomposer
leur masse d’informations en une multitude de
fonctions cloisonnées. Par exemple, les systèmes
informatiques dédiés à la gestion des ressources de
l’entreprise (ERP) et de sa chaîne logistique étaient
répartis en autant d’îlots fonctionnels pour mieux en
surveiller les nombreuses variables. Une méthode
appelée « séparer pour surmonter ».
La nouvelle vision
Industrial IT change la donne : l’information est
désormais structurée en « objets » génériques et
transversaux, indispensables à une activité. Il peut
s’agir d’équipements de production (robots, cuves,
vannes, transformateurs, interrupteurs), de produits
(voitures, médicaments, électricité) ou de fonctions de
traitement (ventes, ordres de fabrication, plans d’un
produit).
Industrial IT facilite l’exploitation
et le pilotage d’un site de
production à l’aide d’icônes
« objets » et de lots de
caractéristiques ou « aspects »
qui permettent à l’utilisateur de
visualiser d’un coup d’œil les
moindres détails du processus.
12
Un clic de souris sur un objet suffit à faire apparaître
un menu recensant toutes les informations
correspondantes ou « aspects » de l’objet en
question. Imaginez un écran de PC affichant une vue
d’ensemble des robots d’une chaîne de fabrication
automobile. En cliquant sur l’un des robots de
soudage, vous obtenez toutes les informations sur cet
équipement : schémas de conception, graphiques de
contrôle, données de maintenance, implantation et
normes de qualité.
Structures sur structures
Cette organisation ne suffit pas à gérer la complexité
de la plupart des usines. Chaque activité, processus
ou métier de l’installation nécessite pour ses objets
des structures différentes.
Le personnel d’exploitation, par exemple, a besoin
d’une représentation fonctionnelle du site tandis que
l’équipe de maintenance requiert une cartographie de
l’usine avec l’emplacement de chaque équipement.
AIP est le seul outil logiciel du marché à gérer cette
diversité en permettant à chaque utilisateur de copiercoller les objets dans l’arborescence répondant à ses
besoins. Dans tous les cas, cette architecture
fonctionne en arrière-plan pour conserver l’intégrité
des objets, quels que soient la structure adoptée ou le
point de vue de l’utilisateur.
ABB est un grand fournisseur du
secteur d’acier plat laminé à
chaud. Dans ce domaine,
Industrial IT relie les équipements
électriques, les variateurs et
moteurs, les systèmes
d’automatisation et le contrôle de
la production.
Le futur
Industrial IT offre de fabuleuses possibilités de
développement par copier-coller pour redéployer,
d’un procédé ou d’un site à l’autre, des pans entiers
de l’appareil productif tout en comprimant les coûts.
D’autres gains de productivité sont envisageables à
des fins d’optimisation avec l’interaction automatique
des aspects compatibles des différents équipements.
Un logiciel puissant à la base
Une usine se compose traditionnellement de dizaines
de milliers d’objets, chacun étant lui-même doté
d’une trentaine d’aspects. Le tandem « aspects –
objet » a le double avantage d’automatiser la pénible
collecte des informations d’origines diverses et de
réduire le temps perdu à attendre cette information.
Cette structure générique s’appuie sur une puissante
plate-forme d’intégration « AIP » (Aspect Integrator
Platform), qui apporte des services communs
d’interfaces ouvertes autorisant l’intégration avec
d’autres systèmes, d’historique, d’identification de
l’utilisateur et d’autorisation d’accès.
Une nouvelle fonction spécifique permet aux
utilisateurs d’accéder à Industrial IT et d’en exploiter
les opportunités au sein du système. Objets et
aspects peuvent ainsi être récupérés dans une
bibliothèque – constituée à partir de l’expertise
centenaire d’ABB dans les technologies de l’énergie
et de l’automation – pour les copier dans un système
spécifique à une tâche. On peut ensuite hiérarchiser
ces objets pour refléter le découpage de tout site
industriel en ateliers, systèmes, sous-systèmes et
produits.
13
Industrial IT
Tout rassembler
Les systèmes industriels sont bâtis sur un large
éventail de produits qui vont des matériels classiques
tels que les moteurs, variateurs de vitesse, robots et
tous types d’équipements électriques à une offre
croissante de logiciels comme les algorithmes de
traitement, les outils d’optimisation et de gestion de la
maintenance.
L’usine sans papier ?
La distinction entre matériel et logiciel devient de plus
en plus floue ; les produits traditionnels sont de plus en
plus « intelligents » (embarquant des serveurs web, par
exemple) et connectés à des réseaux de communication.
Même des produits isolés nécessitent des quantités
importantes d’informations indispensables à
l’utilisateur, tout au long de leur vie. Manuels d’installation
et de maintenance, brochures commerciales, tous sont
nécessaires et représentent une quantité énorme
d’information. Dans le meilleur des cas, ces informations
sont gérées par un système de documentation spécial.
Dans le pire des cas et d’ailleurs en général, elles sont
archivées sous format papier.
Grâce à Industrial IT, ce patrimoine documentaire
devient une précieuse ressource électronique, intégrée
dans une architecture globale qui se démarque des
anciens modèles chargés d’éclater l’information entre
une myriade de logiciels de contrôle-commande, de
maintenance et de gestion.
Industrial IT est au cœur de la
brasserie ultramoderne de
Freiberger, près de Dresde
(Allemagne), qui produit
annuellement 65 millions de litres
de bière.
14
L’offre complète
Prenons un exemple : le client acquéreur d’un produit
certifié Industrial IT récupère tous les objets et
aspects de son installation, sous forme de copie
logicielle. Celle-ci peut alors être copiée et collée dans
n’importe quelle arborescence de l’utilisateur, sans
passer par de multiples saisies. Inutile également de
bâtir de nouveaux systèmes d’information pour
chaque nouveau produit.
Ceci est possible, du fait que la moindre information
fournie par ABB obéit à un format rigoureusement
standard. Chaque produit fait l’objet d’une stricte
certification définissant les aspects de base
communs. L’identification du produit, ses fiches
techniques, ses consignes d’installation,
d’exploitation et de mise en œuvre, ses manuels de
référence, de mise en route et de maintenance… tout
est compilé et intégré à la copie logicielle.
En 2002, ABB a ouvert un
nouveau centre de R&D en Inde,
axé sur le développement logiciel
et Industrial IT.
S’y ajoutent éventuellement des schémas électriques
et mécaniques, des adresses, des déclarations de
conformité… Tout produit certifié est estampillé
« Industrial IT Enabled ».
Certification de tous les produits ABB appropriés
Fin 2002, l’offre Energie et Automation ABB comptera
quelque 35 000 produits certifiés Industrial IT, tant
matériels que logiciels. ABB est le premier à intégrer
ces activités traditionnellement cloisonnées au sein
d’une même plate-forme d’information. La certification
est également ouverte aux entreprises tierces et
comprend 23 sociétés à l’heure actuelle.
La plate-forme d’intégration AIP dope les échanges
d’informations entre produits communicants tels que
régulateurs ou instruments. Elle s’accompagne de
trois niveaux de certification supplémentaires
complétant le niveau de base présenté dans notre
exemple. Au sommet de l’édifice les systèmes
complets peuvent s’optimiser eux mêmes.
Satisfaction des clients
Un exemple : ABB pilote à l’heure actuelle un projet de
documentation automatique de poste électrique.
Chaque organe du poste a sa copie logicielle, avec
toute l’information électronique correspondante à
portée de souris. Ce projet fut récemment présenté à
l’occasion du prestigieux Salon du Cigré à Paris,
vitrine technologique des grandes premières
mondiales.
15
Chaque
seconde
compte
Transfert dépendant de tension résiduelle
UBusbar
UDiff
IFeeder 1
IFeeder 2
Si l’équipement médical d’un hôpital s’arrête en raison d’une coupure
d’électricité, les conséquences peuvent être catastrophiques.
Et pour certains procédés continus comme les aciéries ou fonderies
d’aluminium, une interruption intempestive de l’alimentation peut
coûter très cher à l’entreprise.
Ces incidents, rares il est vrai, font toutefois partie de la réalité
industrielle, même dans les sites de production les plus modernes.
Pour se protéger de toute coupure de courant ou creux de tension,
la plupart des usines vulnérables sont alimentées par deux lignes
distinctes. Mais en cas de défaut de la première ligne, comment
basculer en toute sécurité sur celle de secours ?
Les systèmes de basculement d’alimentation électrique traditionnels
s’acquittent fort bien de cette tâche, mais au prix de coûteux et
encombrants équipements spéciaux qui, à leur tour, nécessitent de
grandes armoires pour abriter les dispositifs de détection et de
basculement. Pour y remédier, ABB offre un commutateur de transfert
ultrarapide qui réagit quasi instantanément à un dysfonctionnement
électrique en anticipant les éventuelles coupures de courant et en
passant immédiatement sur la source d’énergie auxiliaire. Ce transfert
se fait habituellement en moins de deux cycles, soit beaucoup plus
vite qu’avec les systèmes de basculement d’alimentation classiques.
Le pilotage temps réel de cette commutation à grande vitesse repose
sur un nouvel algorithme et un logiciel inédit, tous deux largement
testés en clientèle. La rapidité du transfert permet de préserver la
qualité du courant tout en protégeant les équipements de production
sensibles et onéreux de tout risque de détérioration en cas de
coupure : un gage de sécurité très apprécié de nos clients !
16
17
L’énergie pour tous
ABB est le leader reconnu des technologies de l’énergie.
Son pôle R&D s’attache dans ce secteur à mieux
servir les clients de l’industrie, du tertiaire et des
utilités avec des produits leur permettant de gagner
en réactivité, en performance et en compétitivité.
Marché
L’achat d’équipements électriques a toujours
demandé du temps; néanmoins, avec la dérégulation
du marché de l’électricité, il faut aujourd’hui raccourcir
les délais de livraison. Les exploitants de réseaux
électriques ont besoin d’informations exhaustives et
fiables pour mettre sur pied des programmes d’action
rapides et décisifs. ABB façonne l’avenir de ce marché
en reliant systèmes d’information et Internet au cœur
même des processus de production.
Résultat : les clients voient leurs commandes
honorées en quelques semaines, voire quelques jours
et non plus en quelques mois, dotant ainsi les
utilisateurs finaux d’une énergie plus fiable, plus propre
et meilleur marché.
Technologies
ABB intervient dans trois grandes filières des
technologies de l’énergie. La première — techniques
d’isolation — est nécessaire aussi bien aux courants
alternatifs que continus ; indispensable à la plupart des
composantes de la filière électrique, elle met en œuvre
un large éventail de matériaux : polymères, gaz SF6…
La seconde — techniques de coupure — s’intéresse
avant tout au traitement des arcs électriques, mais
aussi à l’électronique des convertisseurs de puissance.
La troisième, spécialiste de la gestion de l’énergie
électrique (des grands réseaux de transport aux
applications domestiques) est basé sur un certain
nombre de solutions Industrial IT.
Les solutions techniques ABB
incluent la conception et la
réalisation de systèmes pour
salles blanches comme celle-ci
à Ratingen en Allemagne où
sont fabriquées des chambres
de coupure sous vide.
Les normes internationales pour
salles blanches spécifient au
maximum 10 particules de
poussières ou impuretés par
pied cube d’air.
18
Recherche-développement
ABB possède un laboratoire de recherche mondial
impliqué dans quatre programmes œuvrant au progrès
des technologies de l’énergie. Le programme sur les
équipements électriques travaille sur la coupure et la
limitation du courant. Celui axé sur les systèmes
destinés aux opérateurs de réseaux traite des
problèmes de R&D qui leur sont spécifiques.
La recherche sur les nanotechnologies est essentielle
au développement des structures de surface et à la
caractérisation des matériaux, non seulement pour
des équipements électriques mais aussi pour des
applications précises. Le dernier programme se
consacre au développement durable et à l’analyse du
cycle de vie des produits ABB.
15 fois plus rapide
Phillips Petroleum Company, un des principaux
producteurs de pétrole et de gaz en Mer du Nord,
nécessitait en urgence un transformateur
redresseur 5700 kVA pour un montage redresseur
dodécaphasé. La concurrence proposait un délai de
livraison de 15 semaines. ABB a fourni l’équipement
en sept jours. La vitesse compte.
Industrial IT
Les produits de l’offre Technologies de l’énergie d’ABB
sont pour la plupart certifiés Industrial IT. Ce label est
impératif pour les programmes de R&D visant à
l’élaboration de nouveaux produits, contrairement aux
améliorations apportées aux procédés ou aux
techniques. Les clients exploitant des réseaux de
transport et de distribution d’énergie peuvent gérer
quantité de données avec l’architecture Industrial IT
d’ABB sur lesquelles sont bâties les activités de
service et de gestion personnalisée des actifs
industriels. Tous les systèmes de développement ABB
sont donc ralliés à la bannière Industrial IT pour
simplifier la gestion des réseaux électriques complexes.
Chez ABB, raccourcir les délais de mise sur le marché
est une priorité. Les usines fabriquant les produits des
technologies de l’énergie ABB sont à l’heure actuelle
modernisées pour accélérer la production. De plus, la
conception des nouveautés ABB a pour mots d’ordre
modularité, standardisation et forte spécialisation, ce
qui améliore le développement des systèmes.
Industrial IT simplifie la gestion
des données et des équipements
des réseaux électriques
complexes.
Témoignage client
Les disjoncteurs d’alternateur ABB, pièces maîtresses
des centrales électriques, sont aptes à couper les plus
forts courants de court-circuit. C’est pourquoi Bechtel,
leader mondial de la construction, de l’ingénierie et de
la gestion de projets, a retenu ABB pour la fourniture de
ces équipements. Ce que confirme M. Zeiger,
responsable des achats de l’entreprise à l’échelle
mondiale : « Nous nous félicitons de ce partenariat qui
profite aux deux Groupes et débouche sur des
produits de pointe comme le disjoncteur d’alternateur,
champion du monde toutes catégories de la coupure
de courants de court-circuit extrêmement élevés par
auto-soufflage. Conséquence : Bechtel se fournit
intégralement chez ABB, qu’il s’agisse de disjoncteurs,
de variateurs de vitesse, d’appareillages électriques ou
de robots ».
Perspectives
Stimulées par la dynamique Industrial IT, les
technologies de l’information investiront de plus en
plus la recherche et le développement de tous nos
produits et systèmes pour aboutir à des soussystèmes communicants plus « intelligents » et plus
efficacement gérables. Grâce à l’apport des
nanotechnologies, de nouveaux matériaux et concepts
de fabrication n’auront de cesse d’améliorer les
performances des produits ABB.
19
Disjoncteurs à effets de souffle
En cas de court-circuit à votre domicile, un fusible 15 A
saute et les lumières s’éteignent. C’est en général un
incident mineur et il suffit de changer le fusible pour
que tout rentre dans l’ordre.
Imaginez, maintenant, les conséquences d’un courtcircuit qui survient dans une centrale électrique où le
courant peut atteindre 190 000 A. De toute évidence,
un type de fusible très spécial est requis pour prévenir
les incidents majeurs et les pannes de courant. Ces
fusibles, appelés disjoncteurs d’alternateur, jouent un
rôle vital.
Gérer des courants supérieurs à 190 kA est possible
avec une technologie traditionnelle, mais il faut des
capacités de refroidissement énormes pour l’arc
électrique qui s’amorce lorsque les contacts
métalliques de la chambre de coupure se séparent.
ABB utilise la forte énergie provenant de l’arc luimême pour créer une pression de gaz suffisamment
élevée pour « éteindre » l’arc électrique. Avec ce
nouveau progrès, ABB a étendu la technologie
éprouvée de l’auto-soufflage à des niveaux de
courant jamais atteints par des disjoncteurs
commercialisés.
La technologie d’auto-soufflage permet à ABB de
concevoir des disjoncteurs très compacts, impossibles
à obtenir avec la technologie traditionnelle, créant une
solution unique pour la filière électrique.
Des condensateurs bien au sec
Les condensateurs à l’huile traditionnels sont des
composants extrêmement sûrs et fiables utilisés en
de nombreux points d’un réseau électrique.
Le vieillissement et les éventuelles fuites d’huile
peuvent être gérés en toute sécurité par une
surveillance et une maintenance vigilantes.
Le nouveau condensateur sec d’ABB peut
fonctionner pendant des décennies sans aucun
contrôle ni intervention. Sa fiabilité
exceptionnellement pérenne est le résultat d’une
conception sans imprégnation et de propriétés
d’autocicatrisation. Il est constitué d’éléments
enroulés serrés obtenus en pulvérisant un film de
polypropylène avec une couche microscopique de
métal selon une technique innovante spécifique à ABB.
Le film métallisé supporte des gradiants de tension
plus élevés que ceux supportés par les matériaux
utilisés dans les condensateurs à l’huile traditionnels,
offrant ainsi une plus grande densité d’énergie. En fait,
le condensateur sec peut emmagasiner deux fois plus
d’énergie dans un encombrement réduit de moitié,
avec une densité d’énergie quatre fois supérieure.
Les condensateurs basse tension utilisent des feuilles
et le principe d’autocicatrisation pour les minuscules
perforations. Ce principe éprouvé peut désormais être
appliqué aux produits haute tension et confère aux
condensateurs ABB un niveau de sécurité sans
équivalent.
La forme cylindrique extrêmement compacte du
condensateur sec ABB permet également une
production sur mesure car la capacité est fonction de
la longueur. Il s’agit d’un dispositif de choix pour
toutes les installations en tension continue où
l’espace est limité et la fiabilité cruciale. Il est utilisé
dans les systèmes HVDC Light™ (High-Voltage Direct
Current) et contribue à leurs performances
exceptionnelles.
GridView, une vision d’ensemble
Pour aider les clients producteurs et transporteurs
d’électricité à préparer l’avenir, ABB a développé
GridView, logiciel avancé de simulation du
fonctionnement des marchés de l’énergie.
GridView est un outil logiciel
d’analyse qui identifie les
goulots d’étranglement et les
faibles performances,
améliorant le transport et la
distribution de l’électricité sur
les marchés complexes.
20
Les regroupements et autres fusions, ainsi qu’un
environnement concurrentiel complexe et
transfrontalier obligent les acteurs du marché de
l’électricité à être toujours plus réactifs. Une
adaptation rapide à la dynamique du marché impose
une planification et une gestion prévisionnelle
rigoureuses et sans grand risque des besoins des clients.
GridView est un outil logiciel puissant et convivial
intégrant les données de performances
technico-économiques des réseaux électriques. Il a
été développé spécifiquement pour les opérateurs de
grands réseaux et ainsi leur permettre d’exploiter leurs
équipements au maximum de leurs performances.
GridView modélise les réseaux électriques dans leur
ensemble. Partant des lignes de transport et
capacités de production jusqu’aux performances des
groupes générateurs, y compris la rentabilité et les
rendements énergétiques, GridView crée une vision
précise et opportune. Il identifie également les goulots
d’étranglement et prédit les contraintes ou la
congestion des lignes d’énergie.
Une simulation GridView fournit des données ad hoc
basées sur un large éventail de paramètres,
notamment type de combustible et coût, capacités de
production, rendement énergétique, coût de
démarrage de la centrale et facteurs d’exploitation
spécifiques au client.
GridView peut même aider les clients à déterminer le
meilleur emplacement pour une nouvelle centrale de
production, prenant en compte des facteurs technicoéconomiques comme le coût des matières premières
et du transport, le prix du foncier, la congestion des
lignes d’énergie, les impôts et les taxes, etc.
GridView est un instrument unique d’aide à la
décision, à la gestion et à l’optimisation des activités
de production et de transport d’énergie électrique.
Indications vitales
Les transformateurs sont des maillons essentiels de
tout réseau électrique et représentent un
investissement lourd. En cas de défaillance ou de
mise hors service, des pans entiers du réseau
deviennent inexploitables. Il va sans dire que, pour les
opérateurs de réseaux, les transformateurs doivent
fonctionner parfaitement le plus longtemps possible.
Pour ce faire, il importe de connaître précisément
« l’état de santé » des transformateurs ; ABB a donc
développé un système de contrôle et de surveillance
en temps réel pour ces pièces maîtresses des réseaux
électriques.
Le système TEC de contrôle et de
surveillance protège les
investissements lourds comme les
transformateurs en garantissant un
fonctionnement régulier et
performant des réseaux électriques.
Le système TEC (Transformer Electronic Control)
d’ABB marque un progrès significatif par rapport aux
systèmes classiques de diagnostic d’état dont les
données proviennent généralement de capteurs
montés sur chaque composant et câblés
individuellement jusqu’à un poste de contrôle.
Le système TEC collecte des données de tous les
points clés du transformateur et transmet un flux
constant d’informations au poste de contrôle sur une
liaison à fibre optique unique. TEC est efficace, simple
à installer et peut accroître les performances en
exploitation du transformateur.
TEC peut, par exemple, gérer le système de
refroidissement d’un transformateur et faire tourner les
différents ventilateurs en alternance pour optimiser leur
taux d’engagement, leur usure et leur rendement. Il est
capable de contrôler et de régler la tension du régleur
en charge. Les dérives et les dysfonctionnements
potentiels peuvent être signalés, prévenant ainsi les
défaillances et pannes qui coûtent cher.
Les fonctionnalités de gestion des actifs de TEC
permettent aux utilisateurs d’adopter une démarche
de maintenance conditionnelle en lieu et place d’une
maintenance à échéance fixe. Par exemple, l’usure du
régleur en charge et des moteurs des pompes et des
ventilateurs est surveillée et leur temps de
fonctionnement avant maintenance estimé.
Contrairement à d’autres systèmes, TEC peut
intervenir en cours de fonctionnement, décider et
préconiser des actions à partir des données disponibles.
Les informations de contrôle sont fournies par une
poignée de capteurs.
Tous les nouveaux transformateurs ABB intègrent le
système TEC, qui peut également être installé sur des
produits existants.
21
Par ailleurs, la plupart des essais peuvent être réalisés
en usine, non plus sur site. Le pré-assemblage aide
également ABB à réduire le nombre de ses principaux
fournisseurs qui sont passés de 30 à moins de 10,
facteur de gain de qualité.
Pas besoin de montage
Lorsque vous achetez une voiture, vous vous attendez
à la démarrer et sortir du magasin. Il n’y a pas de
montage nécessaire.
Un poste pré-assemblé PS-1 permet aux clients de
capitaliser sur le retour d’expérience d’ABB dans les
métiers de l’électricité, pouvant commander un
produit en adéquation avec les besoins techniques et
fonctionnels de la plupart des applications.
Il en va de même pour les postes électriques, cheville
ouvrière du transport et de la distribution électriques.
ABB fait désormais gagner du temps et de l’argent à
ses clients du secteur électrique avec un concept de
poste pré-assemblé appelé PS-1.
Les postes électriques représentent environ 25% du
coût d’investissement d’un réseau de transport. ABB a
compris que des économies substantielles pouvaient
être réalisées en proposant un poste dont les éléments
constitutifs sont prémontés.
Le concept de poste PS-1, solution inédite, a été
développé à la suite d’une étude menée par ABB
auprès de ses clients pour déterminer l’opportunité de
postes électriques standardisés et prédéveloppés
selon des exigences fonctionnelles. Les ingénieurs
ABB ont ensuite analysé les différentes étapes du
processus de réalisation des postes électriques pour
les optimiser : conception, fabrication, génie civil,
installation et mise en service, flux de matières et
modes de transport.
La solution retenue résoud de nombreux problèmes
techniques liés à la conception et à la fabrication des
postes électriques, le client ne devant plus mobiliser
une partie de son bureau d’études pour les projets de
postes électriques.
ABB a également simplifié et accéléré la procédure
d’achat du PS-1. En utilisant un configurateur sur
Internet, les clients peuvent spécifier leur poste
électrique et passer commande. Les schémas
détaillés sont immédiatement générés en fonction du
cahier des charges du client.
Résultat : le poste PS-1 est plus rapide à fabriquer et à
assembler qu’un poste classique car chaque étape de
ce processus a été rationalisée.
Le poste électrique est pré-assemblé, tous ses
constituants internes mettant en œuvre les
technologies et les matériaux les plus modernes. Les
délais de livraison ont été divisés par deux et ramenés
à 6 mois seulement car les concepteurs ABB ont
standardisé les constituants du poste pour réduire leur
complexité, accélérer leur fabrication et, donc, gagner
du temps.
Les techniques d’isolation
électrique, comme ce montage de
valves, permettent de réduire la
taille des postes et transformateurs.
22
Parfois visible, parfois dissimulé
Les transformateurs de distribution sont une nuisance
esthétique pour des millions de foyers nord-américains.
Montés sur poteau ou sur dalle, ils sont les témoins
d’une technologie « vétuste » qui remonte aux premiers
temps de l’électrification.
ABB et Hydro-Québec, grand producteur et opérateur
électrique canadien, ont pris conscience de la
nécessité de concevoir un transformateur
radicalement nouveau qui résoud tous les problèmes
électriques et environnementaux. Les deux entreprises
ont ainsi créé CITEQ, société en joint venture, pour
développer le transformateur de distribution à isolation
solide, véritable révolution. Celui-ci est actuellement à
l’essai sur près de 300 sites sur le continent nordaméricain, soumis à une large palette de conditions
climatiques et opérationnelles.
Il convient également au marché européen triphasé.
L’isolation solide est un principe
appliqué dans le nouveau type de
câble ABB pour transformateurs.
Le nouveau transformateur est conçu pour répondre
aux besoins de planification des infrastructures au
niveau local et supprimer les structures de surface peu
esthétiques. Il est enfoui, même dans les terrains
soumis à des substances chimiques, engrais compris,
là où les transformateurs standard en acier ne peuvent
fonctionner. Certains modèles submersibles sont
même exploités pour démontrer leur robustesse et leur
sécurité. Le transformateur à isolation solide offre des
améliorations importantes en termes de performances
et de fiabilité par rapport aux transformateurs de
distribution traditionnels.
Il comprend un système d’isolation époxyde solide
unique et une enveloppe externe en matériau
composite. La géométrie des enroulements a
également été entièrement revue. Le diélectrique
époxydique solide remplace l’huile, imprégnant
totalement les enroulements et enrobant le circuit
magnétique. Une enveloppe externe en
composite/vinylester remplace le transformateur
traditionnel à cuve acier et immergé dans l’huile.
L’enveloppe composite est étanche à l’eau, résistant
même à la corrosion par l’eau salée, et n’exige aucune
maintenance.
Moins encombrant, le transformateur de distribution à
isolation solide offre un rendement supérieur avec des
pertes électriques plus faibles. Sa durée de vie est de
30 ans ; il fonctionne dans la plage de 25 à 167 kVA,
niveau standard pour les réseaux de distribution et les
réseaux électriques locaux.
23
Admirez la vue
24
Avec une production annuelle mondiale de l’ordre de 50 millions de
voitures et de camions, l’assemblage de pare-brise est une activité de
production de masse exigeant une précision infime rendue plus
compliquée par la fragilité du produit.
Le nouveau système d’assemblage compact ABB est plus rapide et
plus efficace que l’assemblage manuel, réduisant la casse et les coûts
de main-d’œuvre tout en augmentant la productivité.
Un pare-brise type comprend deux minces plaques de verre, pas plus
épaisses que 1,2 mm, entre lesquelles se trouve une feuille de
polybutyral de vinyle (PVB). L’assemblage du feuilleté se fait à grande
vitesse et avec une extrême précision en environnement
thermo-hygrométrique contrôlé, le produit fini ne tolérant aucune
marque ni éraflure.
Le nouveau système d’assemblage compact ABB produit jusqu’à
cinq pare-brise par minute, conjugant rapidité, productivité et faible
coût. Les monteurs expérimentés peuvent atteindre ce niveau de
performance mais seulement sur des périodes très courtes.
25
Le pilote automatique
de l’ingénierie
Chaque jour, ABB enregistre 25 millions de dollars US
de commandes d’automatismes, expédie quelque
600 000 de ces produits et rencontre 3 000 clients
dans le cadre de ses activités en automation. Les
moteurs, variateurs de vitesse, robots et appareillages
électriques d’ABB font tourner plus d’usines que les
équipements de la concurrence. ABB a développé
une nouvelle génération de produits et systèmes
d’automation qui permettront aux industriels de
maximiser rendement et polyvalence tout en
minimisant l’impact sur l’environnement.
Marché
ABB a une position solide sur le marché mondial de
l’automation : numéro 1 des machines électriques, des
variateurs de vitesse et des équipements à électronique
de puissance, numéro 2 des produits basse tension,
des instruments de mesure et des systèmes de
contrôle-commande… et au deuxième rang, tout
proche du premier, en robotique.
Les clients d’ABB exploitent des sites de production
complexes. Qu’ils évoluent dans le manufacturier
(automobile…) ou le process (papier…), il leur faut
compter sur des équipements et des systèmes de
contrôle-commande les plus fiables. La qualité de leurs
produits est un atout concurrentiel majeur et il appartient
à ABB de leur fournir des produits et systèmes capables
de conforter cet avantage.
Le défi de l’automation ne s’arrête pas
aux automatismes. L’automation doit,
en même temps, satisfaire les besoins
des clients notamment en matière de
gestion de la chaîne logistique et de
gestion des stocks.
26
Outre des produits conciliant fiabilité et qualité, les
clients d’ABB sont à la recherche de gains de
productivité et de solutions pour optimiser la gestion
globale de leur chaîne logistique.
Technologies
Les clients veulent que leurs produits, systèmes et
solutions gagnent en intelligence de façon à gérer
beaucoup plus d’informations temps réel, au moment
opportun et au bon endroit. Grâce à l’optimisation des
actifs, ils peuvent surveiller, analyser, planifier, piloter et
améliorer les performances de leurs ressources de
production, tout en prolongeant leur durée de vie.
Industrial IT y contribue en les aidant à interagir et à
collaborer en temps réel avec leur propre chaîne clientfournisseur. ABB améliore les différentes facettes du
contrôle-commande industriel et crée des outils
d’optimisation doublés d’une puissante architecture
logicielle. Au niveau composant, les microsystèmes
électromécaniques (MEMS) et les capteurs ainsi que les
équipements à électronique de puissance ont la
vedette. La possibilité de relier ces composants et
systèmes par des transmissions sans fil est un levier de
progrès tout comme le mariage, en parfaite intelligence,
du contrôle-commande et de la mécanique dans les
systèmes robotisés de pointe.
Le laboratoire mondial d’ABB de recherchedéveloppement en automation travaille, en partenariat
avec quelques-unes des plus prestigieuses universités
du monde. Les MEMS sont en plein développement et
la communication sans fil vient s’ajouter à de nombreux
produits industriels. Le développement logiciel et la
qualité sont deux grands axes de R&D.
Industrial IT
Les technologies de l’automation sont le domaine
d’élection de la plate-forme d’intégration Industrial IT
d’ABB qui vise à relier, en temps réel, une multitude de
produits et services pour accélérer l’accès à
l’information. Industrial IT permet aux produits et
services ABB de travailler de concert et en toute
transparence par un échange efficace des informations.
De nouveaux produits (Field IT pour les bus de terrain,
Drive IT pour les variateurs de vitesse) relient les
systèmes clients de manière transparente et facilitent
leur exploitation dans l’esprit du « prêt à produire ».
600 000
produits
par jour
Le saviez-vous ? Chaque jour, ABB expédie 600 000
produits d’automation. Les commandes reçues par
Internet, via notre site www.abb.com ou les sites
Internet de nos partenaires, ont représenté
200 millions de dollars US l’année dernière.
Sur les lignes de production du monde entier,
Industrial IT aide les robots ABB à galvaniser, souder,
peindre et assembler tous types de produits en un
temps record. Ce concept a déjà largement prouvé
son efficacité dans les secteurs du pétrole, de la
pétrochimie et du papier.
Pour ABB, la certification Industrial IT en-cours de
tous les produits et systèmes d’automation est une
initiative importante pour l’avenir. ABB s’efforce en
outre de lancer plus d’études pilotes dans des
domaines encore inexploités comme l’automatisation
des centrales d’énergie, des plates-formes pétrolières
et des réseaux électriques.
Témoignage client
Au Mexique, la compagnie pétrolière nationale Pemex
a lancé un programme de modernisation de ses six
raffineries. ABB vient d’achever le chantier de la
première raffinerie de Minatitlan (Golfe du Mexique),
qui constitue l’une des plus grosses installations de
contrôle-commande et d’instrumentation intégrées
de l’industrie du raffinage.
Selon Mario Castillo, un opérateur sur le site : « Avec
les stations ABB Operate IT, il est plus facile de piloter
le procédé. Je peux voir la totalité du système sur un
seul écran ; il suffit de deux clics de souris pour tout
régler et améliorer ainsi le produit ».
Les logiciels ABB commandent
les flux dans les domaines du
ciment, or, nickel et diamant,
papier et pâte à papier,
médicaments comme illustré
ci-dessus.
ABB est convaincu que ce mode de gestion de
l’information deviendra la norme industrielle. La division
Industries développe des systèmes sur mesure pour
de nombreux marchés et exploite au maximum les
avantages de cette plate-forme d’automation. Dans
l’industrie pharmaceutique, Industrial IT participe à
toute une gamme de produits, applications et services
accélérant la commercialisation et l’autorisation de
mise sur le marché des médicaments.
Cette solution est basée sur la plate-forme Industrial IT
d’ABB qui fédère en temps réel et de façon
transparente les multiples applications et systèmes
de l’entreprise. Les bénéfices immédiats pour Pemex
sont d’énormes gains de productivité et des
économies considérables. En cas d’urgence, les
temps de réponse se sont aussi nettement raccourcis,
tandis que les demandes d’intervention ont chuté
d’au moins 60%.
Perspectives
L’avenir des activités de R&D en automation sera
déterminé par la demande du client et la vision
Industrial IT d’ABB, une plate-forme d’information
homogène permettant de mutualiser les produits et
systèmes de l’ensemble du Groupe. Cette plateforme comprend deux grands axes : l’intégration
globale des données de l’atelier à la gestion et la
modélisation évoluée du procédé pour mieux piloter la
production et optimiser les actifs industriels.
27
Fabriqué à la perfection
La fabrication du papier est une activité complexe,
particulièrement vulnérable aux pertes de production,
aux écarts de qualité, et à la consommation excessive
de substances chimiques et d’énergie.
La nouvelle solution ABB d’optimisation en ligne des
performances des usines de pâte et de papier est une
application Industrial IT conçue pour maximiser leur
efficacité industrielle. D’importants essais sont
actuellement menés au sein de l’usine Gruvön de
Billerud en Suède, qui produit annuellement quelque
600 000 tonnes de papier avec six machines à papier
et trois lignes de traitement des fibres.
La solution ABB relie les différentes fonctions de
production de l’usine, les intégrant avec une
architecture logicielle ouverte baptisée plate-forme
AIP (Aspect Integrator Platform).
Les données temps réel issues de nombreux moyens
de production différents, notamment le lessiveur,
l’atelier de blanchiment, les cuves de stockage,
l’atelier de traitement chimique et d’évaporation, sont
combinées aux contraintes de capacité et aux
programmes de maintenance pour créer une vision
d’ensemble de la chaîne de fabrication.
Les premiers résultats des essais suggèrent une
augmentation de la production de papier de plus de 2%,
des économies de substances chimiques supérieures
à 10% ainsi qu’une amélioration de la gestion de la
production et du taux d’engagement des machines.
Les variateurs de vitesse ABB
régulent la vitesse des rotatives
dans des pays comme la Chine,
la Suède, la Finlande et le
Canada, garantissant aux
lecteurs des journaux et des
revues de qualité.
Le test est en phase de commercialisation et cette
application Industrial IT est un important outil
d’accroissement de la productivité des usines papetières.
Toutes ces sources d’informations sont intégrées
pour optimiser l’utilisation de chaque moyen de
production, et pour améliorer la performance dans
des domaines tels que la consommation de
substances chimiques et de matières premières, la
gestion énergétique et la productivité de l’usine dans
son ensemble.
L’optimiseur analyse des paramètres clés comme les
cadences de production, le niveau des cuves
intermédiaires, les données de laboratoire, les
contraintes de capacité et la maintenance
programmée. Il prédit ensuite le comportement
dynamique de l’usine et propose des actions pour
optimiser la rentabilité de la production papetière.
28
Recueillir toutes les informations
ABB est un acteur majeur du marché de l’instrumentation
destinée aux systèmes d’automatisation et de
contrôle-commande. Les instruments ABB mesurent
de nombreuses variables (température, pression,
débit, niveau, pH…) dans des usines de traitement de
l’eau et des déchets, et sur des plates-formes
pétrolières, même lorsque le pétrole est pompé au
fond des océans.
Les transmissions numériques ont énormément accru
la puissance et les performances de ces instruments
en reliant leurs données à un système de contrôlecommande centralisé par le biais d’un bus de terrain.
ABB a travaillé avec plusieurs
partenaires pour développer un
bus de terrain plus puissant et
utilisé par les systèmes de
contrôle-commande d’usines
de traitement des eaux et des
déchets partout dans le monde.
Photo de la salle de contrôle
d’une station de pompage
d’eaux usées à Emmen aux
Pays-Bas.
ABB a donné un nouvel élan au traditionnel bus de
terrain avec un outil logiciel de configuration FDT (Field
Device Tool) qui permet à l’utilisateur d’intégrer toute
l’information provenant d’activités clés, comme le
développement, le diagnostic, la maintenance et la
gestion des actifs.
Au lieu de raccorder, un à un, tous les équipements de
l’usine au poste de commande, le bus de terrain les
regroupe sur une seule et même ligne de transmission.
L’information numérique est ensuite codée pour
identifier chaque instrument précis.
Un signal numérique véhicule quantité d’informations
distinctes et permet aux instruments d’acquérir un
bien plus grand nombre de données qu’auparavant,
comme la configuration des équipements et leur
historique de maintenance. Les instruments
numériques raccordés à un bus de terrain sont ainsi
capables de fournir des masses de données
collectées tout en réduisant les coûts d’installation,
d’exploitation et de maintenance.
Dans une usine, il est difficile de raccorder et de traiter
plusieurs types d’information pouvant émaner
d’instruments multiconstructeurs. ABB y a remédié en
développant une interface de conception, universelle
et indépendante du fournisseur, qui permet aux
utilisateurs d’intégrer dans leurs systèmes
d’automatisation des équipements d’origines diverses :
un progrès majeur dans la gestion d’un site de
production, les ingénieurs n’ayant plus besoin
d’apprendre les configurateurs propres à chaque
fournisseur d’automatismes.
29
La peinture en chiffres
Les arrêts de production sont peu appréciés sur les
sites industriels. Quelle qu’en soit la cause,
l’immobilisation d’une ligne affecte la productivité et
les performances d’une usine, et pèse lourd sur les
finances de l’entreprise.
Dans l’industrie automobile, l’arrêt d’une ligne de
peinture coûte très cher car il est souvent à l’origine de
problèmes de qualité.
ABB procède actuellement avec Volvo à des essais
sur une ligne de peinture pour réduire les arrêts de
production en s’appuyant sur la plate-forme Industrial IT
d’intégration des informations de maintenance et des
données de performance issues des systèmes de
production et de contrôle-commande.
L’usine Volvo utilise différents systèmes pour piloter la
ligne de peinture. Maximo est un système de gestion
de maintenance développé par la société MRO
Software, mais ce sont des systèmes séparés qui
conduisent la ligne de robots qui manipulent des
carrosseries en mouvement.
Industrial IT fédère les informations provenant de tous
les systèmes de la ligne de peinture et améliore
notablement la détection des défauts et la pertinence
des données de maintenance.
Le soudage par points et l’imprimerie
sont deux domaines de prédilection de
la robotique industrielle. ABB collabore
avec les constructeurs pour créer des
solutions Industrial IT qui éviteront les
coûteux arrêts de production.
Notre site : www.abb.com/robots
30
Le plus difficile est d’identifier la cause d’une
défaillance : erreur humaine ou équipement
défectueux ? Après identification de l’origine du
défaut, la maintenance corrective peut commencer.
Cela signifie décider de l’action à entreprendre,
l’organisation de l’intervention, la commande des
pièces de rechange et des outillages, et la réparation.
En disposant de l’information en temps et en heure, le
personnel de maintenance peut réagir plus
rapidement, voire résoudre le problème avant l’arrêt
de la ligne.
Sans fil
ABB a développé un portail de poche sans fil qui
permet aux opérateurs de rester en contact permanent
avec les données et commandes de production, où
qu’ils soient dans l’usine.
L’absence de fils diminue les coûts de fabrication,
permet la simplification des composants et la liberté
de manœuvre des utilisateurs qui ne sont plus cloués à
des points fixes.
Dans nombre de sites industriels, machines et
processus sont pilotés depuis une salle de contrôle.
Pour répondre à une urgence, l’opérateur appelé dans
l’atelier doit alors s’empresser de rejoindre son poste,
tout retard d’intervention pouvant compromettre la
bonne marche de l’usine.
Le logiciel du portail de poche
ABB peut être téléchargé dans
n’importe quel assistant
personnel, pour permettre aux
responsables de garder un œil
sur la production où qu’ils soient
dans l’usine.
Avec le portail de poche sans fil d’ABB, l’opérateur
peut librement arpenter l’usine sans jamais perdre de
vue les informations et commandes de la salle de
contrôle. En cas d’urgence, il garde un accès aux
données d’exploitation et aux connexions intranet, en
tous points du site.
Cette interface peut même envoyer un message
d’alarme verbal décrivant le problème. La disponibilité
immédiate des données nécessaires renforce la
sécurité du site et en garantit la maîtrise continue par le
personnel d’exploitation.
La technologie sans fil peut être utilisée dans de
multiples applications industrielles ; l’alimentation
électrique des équipements, par exemple, peut être
fournie par un transmetteur, et non plus par une ligne fixe.
Une application typique est la robotique. Les capteurs
classiques sont souvent fixés au préhenseur ainsi qu’à
d’autres pièces fixes et mobiles, mais il n’est pas rare
que les câbles reliant l’embase du robot et le
préhenseur s’usent et aient besoin d’être remplacés.
ABB a résolu ce problème en concevant un capteur
sans fil qui renseigne sur sa position locale tout en
puisant son énergie d’une alimentation distante, elle
aussi sans fil.
Les capteurs mesurant la distance par rapport à un
objet sont des capteurs de proximité.
Ces capteurs ont des milliers d’applications
industrielles. Plus de 60% des capteurs utilisés en
production sont des capteurs de proximité, câblés sur
place. Un capteur de proximité sans fil consomme
moins de 1% de l’énergie nécessaire aux capteurs
fixes traditionnels.
Les capteurs sans fil peuvent être utilisés partout où
les capteurs de proximité sont standards, notamment
dans les usines papetières et les aciéries.
31
Le facteur de progrès technologique est un nouveau
type de câble utilisé pour bobiner le moteur et qui
permet aux enroulements de gérer des niveaux de
tension pouvant atteindre 150 kV.
Les moteurs traditionnels fonctionnent sous 15 kV
maximum, alors que la tension réseau est
généralement plus élevée. Des transformateurs et des
appareillages sont alors nécessaires pour abaisser la
tension réseau jusqu’à la tension de fonctionnement
des moteurs.
La puissance en action
ABB vend plus d’un million de moteurs électriques par
an, avec une offre qui couvre un large éventail
d’applications et de tensions de fonctionnement.
Aujourd’hui, ABB propose des moteurs avec des
niveaux de tension très élevés, supérieurs à 20 000 V.
Les moteurs à très haute tension (THT) sont
particulièrement adaptés aux espaces restreints et
difficiles d’accès, et aux applications exigeant un haut
rendement. Les clients industriels de la chimie et la
pétrochimie de même que les constructeurs de
plates-formes pétrolières s’y intéressent de près.
Le nouveau moteur THT d’ABB peut être directement
raccordé au réseau HT, permettant des rendements
supérieurs tout en s’affranchissant des
transformateurs, appareillages et autres équipements
de régulation.
ABB est à l’avant-garde des technologies de câbles et
d’isolation pour moteurs THT. Des installations sur
sites clients fonctionnent parfaitement depuis plus
d’un an, démontrant la valeur de ce nouveau concept.
La technologie THT simplifie l’agencement des
installations en supprimant le transformateur et
l’appareillage moyenne tension associés, réduisant
les coûts d’entretien, de maintenance et de pièces de
rechange.
Le moteur HT utilise une nouvelle
technologie basée sur le concept
de câble HT pour le bobinage.
Le résultat est un moteur plus
simple à installer, au rendement
supérieur et plus écologique
lorsqu’il est intégré à des
équipements comme les
transformateurs et les
génératrices.
32
Production de masse flexible
La dernière innovation d’ABB pour l’industrie papetière,
caractérisée par un faible coût et une grande fiabilité,
est un entraînement électrique directement accouplé
à la machine à papier, sans réducteur. Elle est basée
sur un concept simple et unique.
Les moteurs d’entraînement traditionnels peuvent
atteindre 1800 tours/minute, ce qui est trop rapide
pour les machines à papier dont les rouleaux
effectuent au maximum 500 tours/minute ; un réducteur
de vitesse est donc placé entre le moteur et la machine.
La nouvelle solution Direct Drive d’ABB pour
applications à basse vitesse développe la même
puissance avec un couple sensiblement supérieur à
celui des moteurs traditionnels, ce qui permet de
supprimer le réducteur mécanique.
M-Real, un des premiers
fournisseurs mondiaux de
papier et carton servant à
imprimer des revues comme the
Economist, Time, Cosmo et Elle,
a battu un record de vitesse de
fabrication : 1804 mètres/minute
de papier sur une période de
24 heures, en utilisant les
entraînements ABB.
ABB fournit, chaque année, près de 2000 systèmes
d’entraînements (moteur + variateur de vitesse) à une
centaine de sites papetiers, et environ 400 pourraient
aisément être remplacés par des entraînements Direct
Drive. Le système de commande du moteur, le logiciel
d’application et l’interface homme-machine sont
identiques pour toutes les solutions ABB
d’entraînements de machines à papier.
La nouvelle technologie Direct Drive, plus compacte,
optimise l’utilisation de l’espace et simplifie l’accès
aux différents organes des machines, pour une
maintenance et des réparations plus rapides.
Avec moins de composants et une configuration plus
simple, elle peut être installée rapidement et réduit les
temps de développement en interne.
Les moteurs du système Direct Drive peuvent
remplacer des moteurs existants sans avoir à changer
la commande. Ils sont compatibles avec d’autres
systèmes d’entraînement ABB et les variateurs de
vitesse d’ancienne génération peuvent facilement être
modernisés avec le nouveau Direct Drive.
Les machines à papier devant être régulées en vitesse
avec des tolérances très étroites, le convertisseur de
fréquence de la solution Direct Drive mesure très
précisément la vitesse du moteur et la compare à la
valeur de consigne, contribuant à la maîtrise
économique du procédé de fabrication du papier.
33
Charges lourdes
ABB vend chaque année près de 10 000 robots dont
la présence dans les usines du monde entier est
devenue familière.
La majorité des robots industriels peuvent manipuler
jusqu’à 250 kg, préhenseur (main du robot) et bras
compris. Ces équipements répondent à une demande
forte et se prêtent à la plupart des applications, mais
les besoins existent également pour des charges plus
lourdes.
ABB a élargi son offre de robots industriels avec une
nouvelle gamme pour des charges atteignant 500 kg.
Puissant, précis et flexible, le nouveau robot ABB
pour charges lourdes élargit le champ d’application
de l’automation, autorisant notamment la
manipulation de pièces moulées en métaux ferreux ou
de vilebrequins massifs.
Les débouchés pour les robots à forte capacité de
charge sont nombreux. Dans l’industrie automobile,
une carrosserie à soulever peut peser jusqu’à 300 kg.
Avec le préhenseur et l’outillage, la capacité de charge
requise est proche de 500 kg.
Ces robots trouvent également leur place dans les
fonderies où ils manipulent les grosses pièces
métalliques pendant les opérations de meulage ou de
polissage, tâches réclamant précision et stabilité. Les
producteurs vinicoles et les brasseurs exploitent aussi
des robots pour des applications lourdes et délicates
de manutention.
Les robots pour charges élevées sont
nécessaires pour manipuler de lourdes pièces
dans des applications très diverses, allant des
produits en acier jusqu’aux bouteilles de bière
et de champagne. La nouvelle gamme de
robots ABB à forte capacité de charge offre
une précision d’horloger pour les tâches les
plus difficiles.
34
Construire un robot pour charges élevées présente de
nouveaux défis, à la fois techniques et fonctionnels.
Les charges doivent être soulevées à proximité du
centre de gravité du robot pour des mouvements
précis et stables. Le robot lui-même doit être
suffisamment compact pour travailler dans les
espaces confinés. Le nouveau système de freinage
actif, qui garantit le respect de la trajectoire
programmée même en cas d’arrêt d’urgence, est une
fonction de sécurité particulièrement importante du
fait des niveaux de charge et de la forme des
trajectoires.
L’assistance parfaite
Lorsque vous installez une nouvelle application sur
votre PC, vous utilisez normalement un assistant,
programme d’aide interactif qui, après une série de
questions élémentaires, procède automatiquement à
l’installation.
ABB simplifie la tâche de ses clients avec BendWizard,
un logiciel qui permet de reprogrammer rapidement et
aisément les robots affectés au service des presseplieuses, machines servant à plier les tôles et
largement répandues dans l’industrie.
Lancé il y a deux, BendWizard est vendu dans le
monde entier aux constructeurs et utilisateurs de
presses-plieuses. Trois des plus grands producteurs
de presses-plieuses utilisent déjà le logiciel qui peut
même être installé sur les machines d’ancienne
génération.
Les chercheurs ABB développent des
logiciels qui reproduisent fidèlement la
souplesse du corps et du cerveau
humain. En appliquant à la robotique
les mêmes principes, l’entreprise a pu
développer un nouveau logiciel – partie
intégrante de l’offre Robotics IT – pour
saisir, positionner et plier des tôles, et
fabriquer ainsi des pièces de
carrosserie automobile et des armoires
métalliques avec plus d’efficacité et
plus de précision qu’auparavant.
De plus en plus, les robots sont utilisés pour saisir,
positionner et plier des tôles, et leur donner des formes
très diverses. Toutefois, la programmation d’un robot
pour une application de pliage courante, comme la
production d’armoires métalliques, est une opération
complexe et coûteuse, réservant les avantages de
l’automation à la production en grandes séries.
35
ABB a développé BendWizard pour accélérer et
simplifier la programmation hors ligne des robots dans
les ateliers de travail de la tôle et bénéficier des
avantages économiques de l’automatisation avancée
pour les petites et les grandes séries. En réduisant
considérablement les arrêts machine et en assurant la
rentabilité des séries de moins de 50 pièces,
BendWizard incite les PMI à investir dans les systèmes
d’automation modernes.
Technologies de fabrication et d’ingénierie
Propulsion
par pod
36
Plus d’une centaine de systèmes Azipod (Azimuthing Podded Drive)
d’ABB ont été installés au cours de la dernière décennie. Ils intègrent
un système d’entraînement à transmission directe dans un pod à haut
rendement hydrodynamique qui pivote lorsque la barre du navire est
tournée, ce qui permet de s’affranchir du gouvernail.
Le dernier-né de la gamme Azipod est le système CRP (Contra
Rotating Azipod Propulsion) qui étend le concept aux applications de
grande puissance comme les porte-conteneurs de très gros tonnage
et les ferries qui traversent la mer Baltique et la Manche.
Les essais indiquent un rendement de propulsion supérieur de 15% à
celui d’une propulsion diesel classique. Un système CRP offre des
performances et une manœuvrabilité exceptionnelles, des temps à
quai plus courts et plus sûrs, une consommation de combustible
réduite et un fonctionnement plus fiable, particulièrement par très
gros temps et dans les passages étroits.
Le nom Azipod vient de la capacité de la propulsion Azipod d’effectuer
des rotations complètes sur 360°.
Le système CRP comprend deux arbres de propulsion séparés, qui
entraînent des hélices qui se font face mais tournent en sens inverse.
Un arbre est fixe et entraîne une hélice à quatre pales qui fournit en
moyenne 50 à 70% de la force motrice ; l’autre hélice à cinq pales est
un système Azipod qui sert également à la manœuvre. Une hélice
crée le flux d’eau pendant que l’autre fonctionne à contre-courant
pour récupérer l’énergie de rotation de l’hélice située à l’avant.
37
Des outils de professionnel
pour un service parfait
ABB s’efforce d’améliorer la performance de l’outil
industriel en recherchant et en développant un
certain nombre de logiciels et de procédures
système, uniques en leur genre.
Ce domaine de recherche n’est pas toujours
tangible dans la mesure où il ne s’accompagne pas
forcément de produits concrets ; il vise davantage à
décomposer processus et techniques en autant
d’activités clés qui sont ensuite réunifiées de façon
rationnelle et cohérente, dans un souci d’économie.
Marché
Il y a une cinquantaine d’années, les 100 000 ouvriers
de l’usine Ford de River Rouge sortaient 1 200 voitures
par jour. Aujourd’hui, ce même site produit encore
quotidiennement 800 véhicules, mais avec seulement
3 000 ouvriers.
Tous les secteurs industriels ont pour même objectif
les gains de productivité. A cette fin, les clients d’ABB
construisent ou améliorent leurs usines et leurs
centrales électriques selon le principe de modularité,
partant d’un modèle reproduit à l’identique dans une
multitude d’installations à travers le monde.
Un autre changement fondamental implique les
technologies de l’information. Auparavant, un
fournisseur comme ABB réalisait quantité de produits
à l’échelle locale. Les informations relatives à ces
produits ou à un système donné étaient nécessaires à
la source. Or les clients veulent à présent une vue
globale de toutes leurs filiales. Produits et applications
doivent être contrôlés partout dans le monde, d’où
l’émergence de processus puissamment étayés par de
solides infrastructures et technologies de l’information.
Technologies
ABB développe de nouvelles solutions logicielles
basées sur le Web en vue d’améliorer les processus de
développement, de fabrication et de maintenance. De
nouvelles approches dans la gestion des connaissances
lui permettent de fournir directement, à point nommé,
les informations essentielles. La fabrication agile,
concept développé en partenariat avec des membres
du programme Massachusetts Institute of Technology
Leaders for Manufacturing, est aujourd’hui intégrée
dans les usines ABB du monde entier.
La commande en ligne est
aujourd’hui le produit vedette du
marché grand public. Quand
vous voulez commander un
livre, vous allez sur un site
Internet, vous naviguez et
passez une commande. ABB
applique le même principe pour
ses produits et services.
Désormais, vous pouvez aller
sur le site www.abb.com et
passer une commande pour
tout, de l’appareillage électrique
aux postes électriques en
passant par les transformateurs.
38
Le programme de recherche sur les techniques de
production s’attache à améliorer les flux d’informations
et de matières tout au long de la chaîne de valeur de la
production. Concrètement, il s’agit d’accroître la
diffusion et la qualité des informations produit au
service de tous les acteurs de l’entreprise, du
développeur au technicien de maintenance.
40 000
documents
en ligne
Le saviez-vous ? La banque de solutions d’ABB
contient plus de 40 000 documents de dépannage,
utilisés par plus de 4 000 clients.
Industrial IT
Les industriels feront face à un défi principal au cours
des prochaines années, à savoir l’intégration des
systèmes de gestion de l’entreprise, tels SAP ou
Oracle, utilisés pour gérér les opérations, avec les
produits et services de l’atelier. En clair, la plate-forme
Industrial IT d’ABB permet au client de fédérer les
systèmes d’information de production et de gestion
de ses usines déployées dans le monde entier.
Elle ouvre aussi la voie à une gestion avancée de la
logistique par l’optimisation de toutes ses
composantes, de la commande à la livraison en
passant par la fabrication. Chaque maillon de la
chaîne fournisseur-client-acheteur peut glaner
l’information dont il a besoin pour améliorer
productivité, efficacité et compétitivité.
Outre la mise en pratique du concept Industrial IT
d’ABB dans les activités de développement et de
production, le Groupe développe à l’heure actuelle un
système évolué de gestion globale des opérations
logistiques ainsi que des applications spécifiques de
pilotage de la production.
Une autre initiative en cours vise à intégrer les
multiples systèmes d’information de production et de
qualité situés au niveau le plus bas de l’usine, souvent
négligés.
Témoignage client
«Tout simplement étonnant… ». C’est ainsi que le
responsable technique de l’armateur gallois Graig Ship
Management décrit la solution d’ABB en réponse à un
problème qui se posait à l’autre bout du monde.
Des cartes de commande en
bout de chaîne d’une usine ABB ?
Ce n’est là qu’une étape du
processus de fabrication. Dans
une optique d’intégration, la
plate-forme Industrial IT d’ABB
permet au client d’optimiser la
gestion globale de sa chaîne
logistique, depuis la prise de
commande et la fabrication
jusqu’à la livraison.
Ce problème précis concernait une panne de
turbocompresseur sur l’un des cargos de l’entreprise,
le CEC Westoe.
« Nous connaissions déjà l’excellence d’ABB en
matière de services », relate Rob Cotter, « mais là, ce
fut impressionnant ! Je ne pensais pas que c’était
possible. Informé du problème le vendredi, il ne lui
fallut que trois jours pour construire, expédier à l’autre
bout de la planète et installer un nouveau bloc rotor.
ABB a été absolument fantastique ».
Perspectives
La productique des années 80, symbolisée par la
pyramide CIM (Computer Integrated Manufacturing),
fit long feu, faute de solutions technologiques et
d’architecture indispensables pour fédérer une
multitude de machines et d’applications hétérogènes.
Aujourd’hui, c’est à l’architecture Industrial IT d’ABB
et à sa plate-forme d’intégration AIP (Aspect
Integrator Platform) de concrétiser cette ambition.
39
Naviguer pour trouver des solutions
Les internautes ont depuis quelques temps la
possibilité de commander des livres en ligne d’un
simple clic de souris. C’est aussi facile que de choisir
un article dans un catalogue.
Mais si vous désirez le titre du catalogue dans une
autre collection ? Ou encore changer la fin de
l’histoire ? Et pourquoi pas une version personnalisée ?
Partant de cela, ABB a trouvé le moyen pour ses
clients de personnaliser leurs commandes sur le Net.
Imaginons que vous avez besoin d’un transformateur
de mesure, servant à mesurer une tension ou un
courant sur le réseau électrique. Cet appareil doit
répondre à un cahier des charges précis, et même s’il
ne correspond pas exactement au produit du
catalogue, il vous le faut tout de suite.
Pour répondre à ce type de demande, ABB a créé un
système qui concrétise rapidement en solutions
produit ces commandes en ligne.
Au sein du système, le processus de conception du
produit travaille sur des paramètres physiques et
électriques s’appuyant sur l’expertise des ingénieurs ABB.
Configurer en ligne un produit complexe,
tel un transformateur de distribution : avec
ABB, cette utopie est devenue réalité ! Pour
configurer votre propre solution basée sur
les technologies de l’énergie ABB,
rendez-vous sur le site
www.abb.com/compactswitchgear.
Ce système de développement frontal peut gérer à
l’année des dizaines de milliers de commandes client
en ligne. L’objectif d’ABB est de traiter toute
commande reçue en 15 minutes et lancer la
fabrication dans un délai de deux heures.
La livraison du produit fini, seulement six jours
ouvrables après la prise de commande, est le fruit
d’une rationalisation des flux d’informations et de
matières à tous les niveaux de l’entreprise.
Ce logiciel de développement permet aux clients
d’écrire désormais leurs propres « histoires », en
personnalisant à loisir leur commande en ligne.
40
Cette démarche impose une analyse très fine des
besoins de la clientèle et une conception du produit
basée sur des modules associés selon l’application.
Une refonte réussie du produit offre bien des
avantages : les clients obtiennent des produits de
meilleure qualité « collant » à leurs exigences et sont
capables de les commander plus facilement. Du
coup, ABB peut accroître ses ventes tout en abaissant
ses coûts de fabrication.
Le partenariat entre ABB et le MIT a permis de
dégager plusieurs pistes de progrès. Il s’est avéré, par
exemple, que le nombre d’options d’E/S dans les
armoires de commande de robot pouvait être réduit
de 70%.
Le logiciel RiBA de gestion des
risques, exclusivité ABB, permet
aux entreprises de planifier des
projets de grande envergure menés
aux quatre coins de la planète
(Brésil, Espagne, Chine…) et d’en
mesurer les risques probables.
La production de masse simplifiée
La standardisation des processus et des produits est
un élément clé de la production industrielle. L’art de
servir des clients avec un seul et unique type de produit,
fabriqué en grandes séries, est le plus performant et le
plus rentable des modes de production.
Mais face à la profusion des commandes clients
spéciales et des demandes personnalisées, les
entreprises doivent élargir leur offre produit, au
détriment de l’efficacité économique.
Un exemple : les robots ABB sont équipés de plus de
200 options, dont 5 interfaces d’E/S, elles-mêmes
tributaires de l’application (soudage, peinture,
assemblage…).
Les clients d’ABB apprécient ces multiples variantes
qui ont fait d’ABB le premier fournisseur mondial de
robots, avec quelque 10 000 unités vendues par an.
Satisfaire un large éventail d’applications moyennant
une poignée de composants standardisés constitue
un enjeu majeur, mais aussi un gisement d’économies
qui encourage l’effort de recherche.
Dans cette optique, ABB travaille depuis 2000 avec le
MIT (Massachusetts Institute of Technology) au
développement d’un outil logiciel visant à analyser le
lien entre produits et clients et à peaufiner l’offre ABB.
Les risques du métier
Lorsque ABB doit livrer une usine complète dans le
cadre d’un projet impliquant des centaines de
prestataires externes, le respect des délais est capital.
Tout retard est synonyme de pertes et de surcoûts ;
à l’inverse, une livraison anticipée donne lieu à des
primes et à une mise en production plus rapide.
Parce que chaque projet, chaque site, est particulier,
les demandes des clients ne suivent pas un schéma
tout tracé. L’installation d’un poste électrique au Brésil
a pu impliquer vingt sous-traitants, le même chantier
en réclamant une centaine en Chine. Qu’importe,
tout doit se fondre en transparence dans le projet.
Pour relever ce genre de défi, ABB a mis au point un
logiciel d’analyse des risques projet, baptisé RiBA
(Risk-Based Assessment).
Cet outil définit le périmètre d’un projet qu’il complète
d’un calcul de l’incertitude liée à chaque tâche, en
évaluant la probabilité d’événements comme le
respect ou l’anticipation des délais. Pour cela, le
logiciel est capable d’émettre un jugement subjectif,
fondé sur le retour d’expérience. Chaque saisie dans
le système est assortie d’un « profil de fiabilité »,
notamment lorsque le projet fait intervenir des soustraitants ou tient compte d’aléas (météo, contraintes
logistiques…) échappant au contrôle du maître d’œuvre.
Après avoir modélisé ces éléments et échafaudé
divers scénarios, on effectue une simulation dont est
déduite la probabilité d’aboutissement du projet dans
une plage de délais.
L’analyse RiBA renseigne sur le meilleur moyen de
parer aux goulots d’étranglement, de négocier les
contrats de sous-traitance et d’en mesurer les
conséquences sur le coût global du projet.
41
La connaissance d’ABB
La réussite d’une opération de maintenance dépend
de la parfaite connaissance de la machine : à quand
remonte la dernière intervention ? Qui s’en est chargé ?
Quels nouveaux composants a-t-on installé, et à
quelle date ? Quand envisager la révision de tel
moteur ? Quelles en sont les statistiques de panne
pour une application donnée ?
Voyons l’exemple de l’industriel papetier américain,
International Paper. Pour maintenir constamment
opérationnelle une ligne de fabrication des plus
modernes, l’entretien des machines doit être
rigoureusement organisé.
ABB vient pour cela d’équiper l’une des usines
papetières du client, située dans le Mississippi,
d’un nouveau logiciel IndustrialIT intitulé Support IT
Knowledge Connect.
Lorsque l’appareil productif
enregistre quelques défaillances,
tels que panne machine, erreur
informatique…, on se prend à
ressortir son bon vieux manuel
poussiéreux. N’empêche ! Il faut des
heures pour régler le problème et
redémarrer la production. La
« banque de solutions » en ligne
d’ABB (consultable sur le site
http://solutionsbank.abb.com) est
une aide rapide et facile au
dépannage, forte de quelque 40 000
problèmes potentiels et solutions.
Celui-ci a pour mission de relier directement
l’ingénieur de maintenance ou le personnel
d’exploitation à une immense base de données
abritant le système de pilotage de l’usine. Grand
fournisseur mondial de systèmes d’automatisme
dédiés à l’industrie du papier, ABB est en mesure de
puiser dans un vaste capital de connaissances
comptant près de 40 000 documents, au service de
plus de 4 000 clients de tous horizons. Ce gisement
de savoir aide les clients à prendre les bonnes
décisions en matière d’intervention, de maintenance,
de réparation ou de contrôle.
Qui plus est, ce logiciel est en relation directe avec les
spécialistes de l’assistance technique ABB pour offrir
aux clients, 24 heures sur 24, le « coup de pouce »
dont ils ont besoin.
Rompre avec la passé
Les organes électriques sont presque toujours
protégés par une isolation en plastique dont la
fabrication fait appel à une technologie de pointe. Si la
robustesse du moulage dépend du processus de
fabrication proprement dit, force est de reconnaître
que ce dernier a toujours été une science inexacte
bâtie sur l’empirisme et le tâtonnement.
Pour y remédier, ABB a développé un outil inédit de
modélisation 3D sur ordinateur permettant
d’optimiser le procédé de moulage réactif qui sert à
enrober de plastique les matériels électriques
moyenne et haute tension.
42
Course contre la montre
Chaque année, l’usine ABB de Lódź (Pologne) produit
près de 6 000 transformateurs de distribution dont les
puissances vont de 251 à 2 000 kVA. Les matériaux
du noyau magnétique, le cuivre des enroulements et
l’isolation, le tout immergé dans un bain d’huile, font
de chacun de ces appareils des outils d’une très
grande précision.
Avec une usine tournant à plein régime et un carnet de
commandes bien rempli, les délais de réalisation des
devis clients et le cycle de fabrication sont des
facteurs clés de succès.
Pour doper son usine, ABB a installé un système
Industrial IT complet, mêlant intimement commandes
clients et cadences de production, et reliant ses
systèmes de support et de gestion des ressources de
l’entreprise (ERP) à ses partenaires.
L’usine de transformateurs de
distribution d’ABB, située à
Lódź (Pologne), produit
annuellement environ 6 000
appareils. Pour améliorer ses
performances, les ingénieurs
ABB l’ont mise au « régime »
Industrial IT, lui permettant ainsi
de traiter les commandes clients
en heures et non plus en jours.
Cet outil de simulation 3D fournit des informations sur
le déroulement des opérations cruciales de moulage
et de gélification. Ces données peuvent servir à
concevoir le moule lui-même, mais aussi à spécifier
des valeurs optimales pour des variables clés comme
la température de la résine, la pression d’injection, la
température du moule, la position de la tubulure
d’injection et la température initiale des parties internes.
La maîtrise de ces paramètres permet de résoudre de
fréquents problèmes de coulée comme la gélification
prématurée, la présence de lignes de soudure
indésirables et la formation de poches d’air.
Les délais de conception et de mise au point du
moule, de l’ordre de deux ans auparavant, ont ainsi
été réduits de 25%, l’objectif d’ABB étant de diminuer
de 30% les temps de conception du produit complet.
Ce logiciel 3D sera complété pour simuler les
phénomènes de retrait chimique et les contraintes
thermiques.
Industrial IT regroupe et gère en temps réel ces
informations pour offrir une visibilité globale de toutes
les activités du site, que ce soit au niveau de la
production, des commandes ou des livraisons.
De nos jours, les devis ABB, recensant les
spécifications, matières premières et accessoires
propres à chaque client, sont établis sous forme
électronique, ce qui permet de parcourir rapidement
toute la base de données Transformateurs d’ABB,
elle-même reliée à quelque 30 sites dans le monde
entier, pour y dénicher le produit ad hoc.
Ensuite, tout va très vite : une date de livraison est
définie en fonction de la disponibilité du matériel et de
la capacité de production. Armé de ces informations
techniques et opérationnelles, le système en déduit
automatiquement une offre, en quelques minutes
contre plusieurs heures, voire plusieurs jours par le passé.
Dès que le client accepte l’offre, les détails de la
commande sont transmis à l’usine pour y être traités
par son ERP. Chaque nouvelle commande est
automatiquement planifiée au vu de la date de
livraison et du plan de production ; de même,
les besoins en matières sont vérifiés et toutes les
demandes d’achat sont automatiquement générées.
A cette rationalisation de la planification et de la
gestion de la production s’ajoute la possibilité de
renseigner à tout moment le client sur le cheminement
de son produit : stade de fabrication, données de
qualité, résultats des tests, historique des
performances… le tout en un clic de souris !
43
Equipement
propre
44
Le monde consomme chaque jour quatre milliards de litres d’essence.
La pression pour des contrôles environnementaux plus stricts pour
réduire les émissions nocives signifie que les raffineurs doivent
produire des carburants automobiles de moins en moins polluants et
de qualité supérieure.
ABB, en partenariat avec Akzo Nobel, a développé un procédé innovant
et plus « propre » de production d’alkylat, principal ingrédient de
l’essence qui, par ailleurs, allège la maintenance et accroît la sécurité
de la production.
Un des avantages essentiels de la technologie ABB et Akzo Nobel est
l’utilisation d’un catalyseur acide solide sans danger pour l’environnement
et qui élimine les risques associés à l’emploi d’acides liquides. Le nouvel
alkylat est similaire en qualité à son prédécesseur pour un coût comparable.
La nouvelle technologie associe le catalyseur acide solide à un nouveau
système de réactions d’alkylation. Il n’y a donc aucun risque de migration
ou de lixiviation d’un acide corrosif du système catalytique.
Elle supprime également la fabrication de sous-produits contenant
des hydrocarbures lourds appelés huile soluble acide (inconvénient
des catalyseurs acides liquides traditionnels) qui peuvent être
difficiles à récupérer et à éliminer.
On compte plus de 700 raffineries à travers le monde, avec environ
170 unités d’alkylation, situées principalement sur le continent nordaméricain. Les besoins en carburants propres se faisant plus pressants
et les systèmes d’alkylation d’ancienne génération étant progressivement
arrêtés, la demande pour ce nouveau procédé progressera.
45
Plus profond, plus vite, plus propre
L’activité pétrolière et gazière évolue au-delà de ce
que l’on peut imaginer, vers des grands fonds
marins et des zones de plus en plus difficiles
d’accès. Ces environnements souvent très
contraignants imposent le recours à des technologies
robustes et des outils de planification sans précédent.
Lorsque le pétrole brut remonte en surface, il doit
être traité efficacement et sans nuire à
l’environnement.
Marché
L’industrie pétrolière et gazière mondiale est
extrêmement concurrentielle ; les géants du secteur
ont connu une vague de fusions et la bataille actuelle
pour la maîtrise des nouveaux gisements est
acharnée. Les investissements sont en baisse, ce qui
signifie que le secteur est à la recherche de
technologies d’optimisation pour accroître les
performances des sites de production existants.
Technologies
Notre laboratoire mondial de R&D dans les technologies
pétrolières et gazières centralise des moyens et des
compétences de haut niveau et pluridisciplinaires pour
développer des solutions pointues et rentables afin
d’optimiser l’extraction et le traitement des ressources
pétrolières, gazières et pétrochimiques.
Les programmes de recherche ABB dans ces
domaines s’orientent dans deux directions.
Le programme pour la filière amont des activités
pétrolières et gazières se concentre sur la prochaine
génération de solutions pour l’offshore profond :
supports flottants, systèmes sous-marins de
production, colonnes montantes, installations de
traitement compactes pour applications sous-marines
et de surface, surveillance des roches réservoirs et
commande à distance des puits. Le programme de
recherche en génie catalytique et chimique se focalise
sur les systèmes de réactions et de séparation
avancés pour l’industrie du raffinage et la pétrochimie.
Les domaines de prédilection sont la catalyse
avancée, les carburants propres et la technologie des
oléfines de nouvelle génération.
Industrial IT
Le gisement pétrolier du futur (équipements intelligents)
sera exploité comme un seul et même procédé
optimisant la production de pétrole et de gaz depuis le
réservoir jusqu’aux installations de surface en passant
par les puits, et intégré au système de gestion de
l’entreprise. Pour ce faire, les sociétés pétrolières
exigeront de leurs fournisseurs de nouveaux logiciels,
équipements et services qui permettront d’intégrer et
d’optimiser conduite de procédés et gestion des actifs.
ABB occupe une position unique et de tout premier
plan pour développer des solutions globales visant à
doper la productivité, réduire les coûts et améliorer les
processus métier du secteur afin d’utiliser au mieux les
ressources humaines.
ABB a récemment signé un contrat d’une
valeur de 987 millions de dollars US avec
Exxon Neftegas Limited pour développer
des installations à terre de traitement du
pétrole et du gaz, ainsi que des infrastructures
d’assistance de puits sur l’île russe de
Sakhaline, en mer d’Okhotsk.
46
2 777
mètres de
profondeur
Le saviez-vous ? L’opérateur brésilien Petrobras a
établi un record mondial de forage en milieu
sous-marin à 2 777 mètres (9 160 pieds) de
profondeur avec la technologie ABB.
Pour les activités amont, la stratégie d’ABB consiste à
développer et maintenir sa position de leader dans les
systèmes sous-marins de production, les supports
flottants de production pour tous les types
d’environnement et de charge, les systèmes de
traitement compacts et efficaces pour les applications
sous-marines et de surface ainsi que les équipements
pour contrôler les fortes pressions dans les
environnements les plus difficiles, de l’offshore
ultra-profond aux zones désertiques les plus reculées.
Pour les activités en aval, ABB s’engage à aider les
clients à produire des carburants propres pour les
transports, des substances chimiques et des
polymères dans des usines qui utilisent les
catalyseurs, les équipements et les procédés les plus
pointus, tout en minimisant les besoins d’investissement,
les coûts d’exploitation et l’impact sur l’environnement.
Témoignage client
« Il ne s’agit pas de nous vendre plus, mais de créer de
la valeur ».
Pour la société Norsk Hydro, un des plus gros clients
d’ABB, la création de valeur est un facteur décisif
dans le choix des entreprises avec lesquelles elle
travaille.
« Le coût est important, mais nous cherchons des
fournisseurs qui raisonnent et agissent comme nous,
et qui s’engagent à créer de la valeur pour nous et
pour eux-mêmes », explique Terje Ingdahl,
responsable des achats chez Norsk Hydro.
Sur la base de ces critères, Norsk Hydro a retenu ABB.
« Jusqu’à maintenant, nous n’avons pas été déçus »
indique M. Ingdahl.
L’industrie pétrolière et gazière
offshore transfère de plus en plus
ses équipements de la surface de
la mer vers le fond des mers.
Différentes raisons expliquent cette
évolution, notamment des facteurs
environnementaux et
économiques. En 2002, ABB a
enregistré plusieurs commandes
importantes avec, entre autres,
Statoil et Norsk Hydro, validant les
importants efforts de recherche
menés en étroite collaboration
avec les clients.
Perspectives
ABB va intensifier ses partenariats technologiques
avec certains clients privilégiés pour s’assurer que les
nouveaux produits et systèmes seront en adéquation
totale avec les besoins et les attentes des utilisateurs.
Un aspect très important de la relation clientfournisseur est la disponibilité de sites pilotes pour
tester une nouvelle technologie.
Par ailleurs, ABB poursuivra sa collaboration avec des
universités de renom dans les domaines qui
l’intéressent pour être sûr de rester à l’avant-garde de
la technologie, attirer de nouveaux talents et
rentabiliser les dépenses de recherche.
47
Le système NuDeep est modulaire. La nouvelle
architecture des têtes de puits et des arbres de noël
(ensemble de conduites, vannes et automatismes
servant à réguler le débit d’un puits) permet de
contrôler les importants paliers de pression. Le système
NuDeep est simple à installer, n’a aucun impact sur
l’environnement, et respecte intégralement la
réglementation sur la sécurité. Qui plus est, la commande
à distance est beaucoup moins chère et plus sûre que
les systèmes actuels de récupération du pétrole.
Le coût global du développement d’un gisement
pétrolier et gazier sous-marin étant directement lié aux
dépenses d’investissement, d’exploitation et de
maintenance du puits lui-même, le système NuDeep
peut réduire considérablement le coût sur le cycle de
vie d’un système. En regroupant plus de fonctionnalités
et d’équipements sur le fond marin et en simplifiant les
conceptions traditionnelles, la production sous-marine
inaugure une ère nouvelle, rendue possible par
l’innovation ABB.
ABB est le leader mondial de la
technologie de l’éthylène, avec
environ 40% de part de marché.
La fabrication de l’éthylène donne
des sous-produits indésirables
qui sont éliminés en les
transformant en oléfines. Alors
que cette transformation exigeait
auparavant quatre systèmes
réactionnels, ABB a regroupé le
procédé dans un seul réacteur,
supprimant environ 40 pièces.
Aller en profondeur
ABB a développé une nouvelle technologie pour
raccourcir le temps de mise en valeur d’un gisement,
c’est-à-dire le délai nécessaire pour commencer à
extraire le brut et en avoir les revenus. Il s’agit d’un
paramètre de mesure crucial pour les clients qui ne
rentabilisent leurs investissements que lorsque l’or
noir commence à couler.
Cette nouvelle technologie – qui améliore également
la fiabilité et la disponibilité des équipements –
appelée NuDeep, est un système breveté pour l’offshore
ultra-profond qui apporte aux clients plusieurs
améliorations notables en termes de technologie et
d’efficacité opérationnelle.
La production pétrolière dans l’offshore ultra-profond,
jusqu’à 3000 mètres, est une activité très complexe
et très coûteuse. D’importantes quantités d’eau sont
mélangées à l’huile des réservoirs sous-marins.
Traditionnellement, la séparation huile/eau et la
ré-injection de l’eau se font en surface. Cette technique
est inefficace parce qu’elle réduit le débit de
pétrole et augmente le coût du pompage du mélange
huile/eau jusqu’à la surface.
48
Développer pour faire des économies
ABB a révolutionné les techniques de traitement des
oléfines avec des améliorations qui réduiront le coût
des projets jusqu’à 30%.
En modifiant le procédé chimique et en reconfigurant
le mode de récupération des oléfines, les besoins en
équipements seront réduits de 25%, les émissions de
gaz à effet de serre et la consommation énergétique de
12%, tout cela avec une baisse des dépenses
d’investissement pouvant atteindre 15%.
La production d’oléfines est une activité importante de
l’industrie pétrochimique mondiale. Les polymères
oléfiniques sont obtenus par réactions chimiques
impliquant le propylène et l’éthylène, et sont utilisés
dans l’habillement, le mobilier, l’automobile et les
produits industriels. Plus de 105 millions de tonnes
d’éthylène et 45 millions de tonnes de propylène sont
produites chaque année dans le monde.
Plus de 300 sites de production d’éthylène sont
actuellement en exploitation et environ six nouvelles
usines sont mises en service chaque année,
représentant chacune un investissement de 400 à 800
millions de dollars US. ABB vend la licence de la
technologie et propose des services d’ingénierie,
d’approvisionnement et de construction pour ces
usines, essentiellement sous la forme de projets clés
en main.
Côté technique, ABB a modifié la conception du
réacteur dans lequel est introduite la charge
d’hydrocarbures bruts et qui sépare leurs molécules.
Utilisant la technique de simulation numérique des
écoulements, la taille du nouveau réacteur ABB a été
réduite de 15% pour une capacité identique.
Deuxième progrès technique : le procédé de
compression/séparation qui ne comprend plus que
deux systèmes de compression au lieu de quatre.
technologie oléfinique par l’intermédiaire de plusieurs
sites de démonstration.
Ecouter le monde du silence
Les tremblements de terre d’une magnitude supérieure
à six sur l’échelle de Richter peuvent être
extrêmement destructeurs.
Mais les microséismes – moins d’un milliardième de
l’amplitude d’une importante secousse et indétectables
à la surface de la terre – peuvent fournir de précieuses
informations sur la structure et le comportement des
gisements de pétrole et de gaz.
Un ingénieur ABB teste et vérifie
la série de capteurs des puits de
forage du gisement pétrolier et
gazier Yibal ( gracieuse permission
de PDO et du ministère du
Pétrole et du Gaz d’Oman).
Le compresseur de gaz principal ne fonctionne plus
qu’à une pression de 15 atmosphères (et non plus 40)
et trois systèmes de compression de réfrigération ont
été regroupés pour n’en former plus qu’un.
Les résultats sont au rendez-vous : une réduction
nette de 40% du nombre de compresseurs et de
turbines requis, qui sont passés de dix à six.
ABB a modifié le procédé en utilisant une réaction
chimique au lieu d’une réfrigération très gourmande
en énergie pour l’élimination de l’hydrogène.
La production d’éthylène donne certains sous-produits
indésirables qui sont éliminés en les transformant en
oléfines. Traditionnellement, cette opération se fait
avec quatre systèmes réactionnels séparés, mais
ABB a regroupé le procédé dans un seul réacteur,
supprimant une quarantaine de pièces et économisant
de l’énergie, tout en éliminant 35% de l’hydrogène
contenu dans le gaz sans réfrigération.
Autre innovation ABB : la conversion de sous produits
valorisables sous forme de d’éthylène, propylène ou
hexène 1, qui peuvent être vendus jusqu’à 1000
dollars US la tonne, c’est-à-dire un prix cinq fois plus
élevé qu’avant.
ABB est le leader mondial de la technologie de
l’éthylène, avec une part de marché d’environ 40%.
Considérant, il y a quelque temps, que la Chine
connaîtrait la plus grosse croissance de consommation
d’oléfines dans les années à venir, l’entreprise a formé
un partenariat avec Sinopec, premier producteur
pétrochimique du pays. Les deux entreprises
collaborent pour commercialiser la nouvelle
ABB peut installer des micro-capteurs dans les puits
de forage pour détecter et mesurer les microséismes,
collecter des données sismiques qui montrent où la
pression et les contraintes sont concentrées et déceler
les changements qui s’y produisent tout au long de la
vie d’un réservoir. Les informations permettent
également d’identifier les zones d’un réservoir
susceptibles de fournir du pétrole et/ou du gaz.
Un réseau de capteurs sismiques est créé à
différentes profondeurs dans plusieurs puits de
forage. Les capteurs mettent la roche réservoir sur
écoute et détectent les événements micro-sismiques
induits par les modifications de pression et de
contraintes. L’emplacement des microséismes et le
type de signal donnent des indications sur le
comportement du réservoir.
Le gisement pétrolier et gazier Yibal de PDO
(Petroleum Development Oman) est le site du premier
projet de surveillance micro-sismique à grande
échelle et haute résolution d’un gisement en
exploitation. Comprenant plusieurs puits de forage et
de nombreux capteurs, ce projet conjoint entre PDO,
Shell et ABB s’attache à exploiter et interpréter les
données micro-sismiques de haute qualité collectées
dans le réservoir.
Les réservoirs d’hydrocarbures sont souvent divisés
par des failles géologiques qui le compartimentent.
Les différentes sections ne sont pas reliées entre elles
de sorte qu’un puits foré dans une section ne permet
pas de récupérer les hydrocarbures d’une section
voisine. Dans la plupart des réservoirs, on ne récupère
ainsi qu’environ 35% des réserves totales, des sections
importantes des gisements restant improductives.
La technique de surveillance ABB identifie ces failles
et localise les obstacles à la production d’hydrocarbures.
Ces informations peuvent être cruciales pour la
planification de nouveaux puits.
La technique de surveillance micro-sismique est nouvelle
pour l’industrie du pétrole et du gaz. Le projet s’appuie
sur des technologies à la fois existantes et innovantes
appliquées à de nouveaux domaines : caractérisation
des roches réservoirs, techniques de traitement des
données et outils de simulation numérique.
49
Management
Systèmes et solutions
pour les utilités
Arne Hjortsberg
Nanotechnologies
Thomas Liljenberg
Développement durable et Anders Nordström
changements globaux
Technologies de
Harsh Karandikar
développement et des services
Technologies de production Mika Kuhmonen
industrielle
Direction de la R&D et des technologies
Directeur de la R&D et des
technologies du Groupe
Markus Bayegan
Contrôle R&D
Hakan Astrom
Planification des technologies Friedrich Pinnekamp
Industrial IT
Klaus Ragaller
Propriété intellectuelle
Giandomenico Testi
Technologie des Divisions
Industrie
Peter Terwiesch
Utilités
Claes Rytoft
Produits Automation
Lars Krantz
Produits Energie
Georg Schett
Technologies pétrolières
et gazières
Rune Strömquist
Génie catalytique
et chimique
Philip J. Angevine
Technologies amont
Svein Haheim
Contacts
Finlande
ABB Oy
Virtaviiva 16D/
P.O.Box 608
FIN-65101 Vaasa
Juhani Pylkkanen
Allemagne
ABB Forschungszentrum
Wallstadter Strasse 59
D-68526 Ladenburg
Kurt Volker Boos
Tél: +358 10 224 2304
Fax: +358 10 224 1045
Tél: +49 (0) 6203 71 6000
Fax: +49 (0) 6203 71 6050
Norvège
ABB AS
Bergerveien 12
N-1375 Billingstad
Dagfin Brodtkorb
Pologne
ABB Sp. z o.o.
Starowislna 13 A
PL 31-038 Krakow
Marek Florkowski
Harry Frank
Rune Strömquist
Suède
ABB Group Services
Center AB
Gideonsbergsgatan 2
SE-721 78 Västerås
Bernhard Eschermann
Architecture logiciel
et processus
Peter Kolb
Suisse
ABB Schweiz AG
Im Segelhof
CH-5405 Daettwil
Contrôle et optimisation
Ole Jakob Soerdalen
MEMS/Capteurs
Dieter Binz
Laboratoires de recherche mondiaux
Technologies
de l’automation
Charlotte Brogren
Bernhard Eschermann
Technologies de fabrication Harsh Karandikar
et d’ingénierie
Technologies pétrolières
et gazières
Programmes de recherche
Electronique de puissance Christer Ovren
Transmissions sans fil
Snorre Kjesbu
Mécatronique
Chun-Yuan Gu
Technologies des
dispositifs de puissance
Uwe Kaltenborn
50
Tél: +47 66 84 3060
Fax: +47 66 84 3540
Tél: + 48 12 429 5027
Fax: + 48 12 422 4906
Tél: +46 (0) 21 32 3000
Fax: +46 (0) 21 12 1570
Tél: +41 58 586 8411
Fax: +41 58 588 0003
Etat-Unis
ABB Inc.
1021 Main Campus Drive
Raleigh NC 27606
Jaime Trevino
Inde
Asea Brown Boveri Ltd
Plot # 5 & 6, Peenya
2nd Phase
Bangalore – 560058
Bazmi Husain
Tél: +1 919-856-3851
Fax: +1 919-856-3910
Tél: +91 80 839 5181
Fax: +91 11 839 6121
Glossaire
GridView : Logiciel d’analyse technico-économique
de grands réseaux électriques.
HDVC Light® : Solution économique permettant de
convertir et de transporter l’énergie électrique sur une
liaison à courant continu haute tension.
Industrial IT : Concept breveté d’intégration des
produits et services ABB par les informations
indispensables à leur exploitation et à leur
maintenance.
AIP (Aspect Integrator Platform) : Plate-forme
commune intégrant tous les aspects et objets des
produits IndustrialIT d’ABB pour en faciliter l’utilisation.
Algorithme : Ensemble de formules mathématiques
décrivant un processus.
Alternateur : Machine tournante produisant de l’énergie
électrique.
Aspects : Ensemble dynamique de paramètres décrivant
un objet (caractéristiques physiques, métadonnées…).
Bus de terrain : Support de transmission numérique
reliant les instruments et automatismes de l’usine.
Centrale à cycle combiné (CCPP) : Centrale
conjuguant turbines à gaz et cycles de vapeur.
COM et .Net : Spécifications et environnements
opérationnelles pour les architectures Microsoft et les
modèles de programmation afin de favoriser
l’interopérabilité des logiciels.
Condensateur : Système permettant de stocker
l’énergie électrique.
Copier-coller : Technique de développement de
systèmes de contrôle-commande par réutilisation des
données et structures de processus similaires.
Java : Langage de programmation, indépendant de
toute plate-forme matérielle, particulièrement adapté
au développement d’applications pour l’Internet.
Maintenance prédictive : Méthode permettant de
prévoir la maintenance d’un équipement avant que ne
survienne une panne.
Microsystèmes électromécaniques (MEMS) :
Systèmes mécaniques micrométriques dont
l’alimentation électrique est intégrée à la puce.
Nanotechnologies : Conception et fabrication de
structures de l’ordre du nanomètre à partir des composants
élémentaires de la matière (molécules et atomes).
Objets : Eléments constitutifs d’un site industriel tel
que les moteurs ; également, des actions bien définies
telles que l’utilisation d’un document d’achat.
Oléfines : Classe de produits chimiques organiques
extraits du pétrole brut.
Operate IT : Suite logicielle s’appuyant sur la plateforme AIP pour optimiser la gestion des processus
industriels.
Optimiseur : Logiciel d’optimisation des processus
industriels.
Polyéthylène : Matière plastique offrant d’excellentes
propriétés d’isolation électrique.
Dérégulation des marchés de l’électricité : Marchés
dans lesquels les échanges sont régulés par les forces
des marchés, plutôt que par l’Etat.
Transformateur : Appareil qui, par induction
électromagnétique, change le courant alternatif en
un courant d’intensité et de tension différentes.
FACTS (Flexible AC Transmission Systems) :
Systèmes de transmission flexibles en courant
alternatif.
Trou de forage : Trou creusé à plusieurs milliers de
mètres de profondeur pour en extraire du pétrole et
du gaz.
Fluide diélectrique : Fluide présentant des propriétés
électriques.
Via Internet : Logiciels intégrant Internet pour
optimiser une application.
Gaz à effet de serre (GES) : Gaz contribuant au
réchauffement de la surface du globe. Les principaux
gaz à effet de serre sont la vapeur d’eau, le gaz
carbonique (CO2), le méthane (CH4), l’oxyde nitreux
(N2O), les chorofluorocarbures (CFC), les
hydrofluorocarbures (HFC), les hydrocarbures
perfluorés (PFC) et l’hexafluorure de soufre (SF6).
51
Technologie sur Internet
www.abb.com/technology
52
ABB_TR04F_Cover
28.11.2002
17:00 Uhr
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Internet est une cour de récréation pour la plupart, un
endroit pour obtenir plus d’informations, télécharger
de la musique, commander un livre ou explorer les
arcanes du savoir… La nébuleuse Internet a tout
pour vous séduire.
Bien évidemment, Internet représente aussi quelque
chose de plus. C’est un incubateur d’idées.
Vous êtes un étudiant travaillant sur un projet
universitaire ? Les pages Technologie de notre site web
peuvent vous aider à trouver un spécialiste de votre
discipline. Vous aurez alors la possibilité d’échanger
des informations et de télécharger des schémas précis
ou des calculs mathématiques. De plus, vous pouvez y
trouver les données de configuration d’un poste
électrique ou les statistiques de fonctionnement d’un
moteur ou d’une machine pour en optimiser la
maintenance préventive.
d
Nos laboratoires de R&D mondiaux mènent de concert
de grands projets sur l’Internet. Ils vous permettent de
visionner en direct des entretiens avec les experts de la
technologie ABB et de les écouter débattre de la
stratégie et des orientations du Groupe en matière de
R&D.
Notre rubrique consacrée aux technologies
émergentes scrute l’évolution des nanotechnologies,
du logiciel, du sans-fil et des microsystèmes
électromécaniques (MEMS) tout en vous éclairant sur
les ambitions et travaux d’ABB dans ces domaines.
Les publications occupent une place de choix sur le
site technologique d’ABB. Nul n’ignore qu’ABB est un
acteur majeur des marchés de l’énergie et de
l’automation depuis plus de 100 ans. Mais savez-vous
que nos rapports de recherche, nos revues
périodiques et technologiques, accumulés au fil des
décennies, ont aussi trouvé leur place sur Internet ?
Les produits et services ABB sont d’ores et déjà
configurés par nos clients sur Internet, ce qui nous
fournit de précieuses indications sur leurs décisions
d’achat et les tendances du marché.
L’équipe technologique souhaite appliquer cet
apprentissage à la recherche future. Une nouvelle idée
consiste à créer un forum technologique, lieu où un
problème technique est rendu public sur les sites ABB.
Les chercheurs indépendants, les scientifiques et les
étudiants peuvent aider à résoudre les problèmes en
soumettant leurs idées ou découvertes.
Voilà un premier pas vers le travail collaboratif au sein
de la communauté enseignement et recherche – avec
les experts du monde entier, à l’affût du progrès
24 heures sur 24 – pour forger une toute nouvelle
génération de solutions technologiques.
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28.11.2002
16:52 Uhr
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Publié en novembre 2002
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