Solvay transforme son site de Chalampé en usine du futur

Réalité virtuelle à Solvay Chalampé

C’est l’un des plus gros projets lancés dans l’industrie chimique française ces dernières années. Un projet d’envergure, qui donne au site Solvay-Butachimie de Chalampé, dans le Haut-Rhin, des airs d’usine du futur. Baptisé MIRe (Migration RS3 Etendu), il est prévu pour durer pas moins de douze ans ! Il consiste à remplacer l’intégralité du système de contrôle-commande de ce gigantesque site de 125 hectares, qui produit 40 % de la demande mondiale en “sels de Nylon”, le composé de base pour la fabrication de Nylon. L’enjeu est de taille : moderniser l’usine pour les trente prochaines années.

En 2008, Solvay et Butachimie, les deux exploitants de ce site de 1 000 salariés, sont confrontés à un problème : Emerson annonce qu’il arrête de maintenir RS3, le système numérique de contrôle-commande qui avait été choisi pour piloter les équipements de l’usine.

D’ici quelques mois, ils ne pourront plus remplacer les stations de pilotage qui tombent en panne. Les responsables du site décident de profiter de cette contrainte pour redonner de la modernité au site. Si le système de pilotage doit durer plusieurs décennies, autant qu’il soit à la pointe. "Une fois le choix fait de travailler avec Siemens, nous leur avons demandé de nous faire rêver !", lance Savino Leone, directeur du site. Membre actif de l’Alliance pour l’Industrie du futur, le groupe allemand décide de mettre en avant ses solutions les plus avancées. Logiciel d’usine numérique, simulation, outils de mobilité, réalité virtuelle, tout y est.

Un arrêt tous les trois ans

MIRe, c’est un investissement de 30 millions d’euros sur douze ans, 50 locaux techniques à réaménager, 90 consoles de conduite à remplacer, 34 000 entrées/sorties à recâbler, 3 900 synoptiques (vues d’écran de supervision) à traduire dans le langage Siemens. Mais il y a une difficulté de taille : "A Chalampé, les installations ne peuvent s’arrêter que tous les trois ans, pendant trois semaines", indique Benjamin Cognet, responsable du compte Solvay chez Siemens.

La gestion du planning est alors cruciale pour effectuer un maximum de tâches dans ce laps de temps. Dans l’atelier de production d’acide adipique (un des composés intermédiaires du sel de Nylon), les pupitres opérateurs ont été remplacés pendant l’exploitation, au cours des trois premières années du projet, puis les techniciens ont attendu l’arrêt d’octobre 2014 pour remplacer une partie du système de contrôle-commande Emerson par les automates Siemens. Pour terminer la migration vers le nouveau système, il faudra attendre à nouveau trois ans.

Un jumeau numérique pour l’usine

"L’important est qu’après l’arrêt le nouveau système a fonctionné du premier coup, nous n’avons eu aucun bug, aucun retard ni aucune non-conformité en production", souligne Nicolas Vansante, responsable de production à l’atelier Acide Adipique chez Solvay. Etant donné le nombre de câbles à connecter et le nombre de programmes à traduire du langage Emerson vers le langage Siemens, cela relève de l’exploit. "Pour y parvenir, nous avons créé un double numérique de l’usine", lance Vincent Jauneau, vice-Président de Siemens France. "Après que les programmes de pilotage du process aient été traduits dans notre langage, notre moteur de simulation Simic a “aspiré” les données issues de tous les équipements (vannes, moteurs, pompes, capteurs et actionneurs), détaille Olivier Ancey, directeur commercial chez Siemens. Grâce à cette base de données de simulation, qui est mise à jour toutes les cinq minutes, nous avons pu effectuer tous les tests électriques, tous les débogages de programmes, afin d'être sûr que l’usine redémarrerait du premier coup".

Dans les nombreuses salles de contrôle du site, les opérateurs ont gagné en ergonomie, avec des écrans modernes qui remplacent les anciennes stations à touches personnalisées. Dans certains ateliers, des PDA durcis équipent les techniciens qui effectuent des rondes. Sur ces smartphones professionnels, ils accèdent aux mêmes fonctions que sur les écrans de contrôle.

Enfin, c’est en matière de formation que le projet MIRe transforme le site de Chalampé en véritable usine du futur. "Avoir un double numérique de l’usine facilite la formation des agents d’exploitation, indique Vincent Masztalerz, responsable de la division Industries de process chez Siemens. Nous pouvons simuler tout type d’évènement, comme une prise d’air dans une pompe, et demander à l’agent de réagir sur un poste d’exploitation virtuel"

Formation en réalité virtuelle

Le groupe allemand a également déployé sa solution de réalité virtuelle Comos Walkinside. "L’agent de maintenance se retrouve immergé dans l’usine représentée en 3D, il peut accéder à tous types d’information de production, à la documentation de tous les équipements, il peut s’exercer à tous types d’interventions et peut même inviter un expert basé à l’autre bout du monde pour l’aider dans une situation difficile", avance Vincent Jauneau.

Bien sûr, on peut déjà retrouver ce concept d’usine en réalité virtuelle chez certains grands groupes industriels, dans la pétrochimie notamment, mais il s’agit de systèmes indépendants, chers à développer et déconnectés du monde réel. Ici, le fait d’avoir créé un jumeau numérique de l’usine a permis de créer le modèle de réalité virtuelle automatiquement, donc à moindre frais. Et comme ce jumeau numérique est mis à jour en permanence avec les données de production réelles, le modèle de réalité virtuelle suivra lui-aussi toutes les évolutions de l’usine.

A Chalanpé, Frédéric Parisot