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Contrôle de la chimie basé sur les données : Voir l’avenir 5 bobines de papier à l’avance

Une machine à papier moderne génère d’énormes quantités de données à partir de différents points du procédé de production. Mais les ajustements au procédé pour améliorer les performances, l’efficacité et la qualité du produit final reposent encore souvent sur le jugement humain et l’expérience personnelle des opérateurs de l’usine. Pourquoi ?

Aujourd’hui, les données générées par les procédés de fabrication du papier ne sont toujours pas transformées efficacement en informations exploitables. Les données proviennent de plusieurs systèmes de collecte de données qui ne communiquent pas toujours entre eux pour créer une vue d’ensemble en temps réel des procédés. Cela laisse inexploité le plein potentiel des données, explique Juha Rintala, responsable des applications numériques chez Kemira.

Il donne un exemple. Depuis quelques décennies déjà, Kemira a développé des outils de surveillance en ligne pour les applications chimiques. L’utilisation de la chimie en temps réel et des mesures de performance permettent une gestion intelligente ainsi qu’un contrôle et des diagnostics optimisés. Si nous combinons ces informations avec des données de performance et de conditions provenant d’autres points des procédés de fabrication du papier, nous pouvons identifier plus largement les corrélations liées à la chimie. Avec l’utilisation de l’analyse prédictive et des technologies d’apprentissage automatique, nous pouvons découvrir des phénomènes qui ont un impact sur les performances globales et pouvons même prévoir et prévenir des problèmes coûteux.

Du nouveau dans le contrôle de la qualité

Actuellement, le contrôle de la qualité dans une usine de papier ou de carton repose principalement sur des mesures réactives. Les problèmes de qualité du produit fini sont détectés à partir d’échantillons prélevés sur les bobines de papier ou de carton. Ceci entraîne un retard important et des heures voire des jours de production de mauvaise qualité avant que les causes profondes des problèmes puissent être identifiées et des actions correctives être apportées. Mais que diriez-vous si vous pouviez visualiser des heures à l’avance, prédire les conditions d’opération dans les procédés qui ont un effet sur la qualité du produit fini et prendre des actions préventives avant que les problèmes arrivent ?

Avec l’analyse prédictive, cela peut être fait dès aujourd’hui. Par exemple, une usine de carton qui utilise notre dernière technologie numérique peut prédire des heures à l’avance et de manière fiable le niveau de risque de déposition dans ses cinq bobines de production et ainsi prévoir et prévenir les problèmes de qualité et les défauts sur le carton fabriqué qui en résulteraient, explique Juha. Le contrôle chimique basé sur les données peut identifier et mettre en évidence les variations dans les procédés qui peuvent survenir, telles que la formation de dépôts, et donner aux opérateurs de l’usine le temps de prendre des mesures correctives avant que la qualité du carton ne soit affectée.

Les mesures de Kemira à partir de l’état chimique des procédés, ainsi que les informations des autres unités du procédé de la machine à papier révèlent des corrélations et permettent de nouvelles méthodes d’optimisation basées sur les données pour contrôler la chimie des procédés et améliorer la qualité du produit fini.

Grâce à l’outil prédictif, l’usine à carton peut éviter des milliers de tonnes de production hors normes. Au-delà de l’amélioration de la qualité du carton, la chimie du bout humide constamment équilibrée permet de stabiliser les procédés et d’améliorer la disponibilité et les performances de la production.

Grâce à l’analyse prédictive, les papetières peuvent éviter des milliers de tonnes de production hors normes.

Une augmentation de 0,5% de l’efficacité globale de l’équipement (‘’OEE’’) peut ne pas sembler beaucoup, mais par exemple pour une machine fabriquant des boîtes pliantes en carton et produisant 400,000 tonnes par année, ce petit coup de pouce dans l’ OEE pourrait déjà signifier une augmentation de 2,5 millions de dollars de revenus.

Et ce n’est qu’un début ; les performances de la machine peuvent être améliorées davantage lorsque des opportunités cachées pour améliorer l’efficacité des procédés, la qualité des produits et l’utilisation des matières premières sont découvertes, déclare Juha.

S’appuyer sur l’expertise en chimie

L’analyse prédictive est également utilisée pour améliorer la stabilité du bout humide des machines à papier et à carton. Actuellement, une usine fabriquant du papier fin travaille avec Kemira sur un projet visant à éviter les casses et à augmenter l’efficacité de leurs machines. Les variations des procédés de production et les causes des casses sont identifiées à partir des données historiques du client grâce aux technologies d’apprentissage intelligentes.
Une vue d’ensemble des données de performance et des conditions des procédés donne une image claire de la santé globale du procédé. Le modèle prédictif nous permet de fournir aux directeurs de production et aux opérateurs de l’usine des informations précieuses pour prendre les bonnes décisions dans leur travail quotidien, déclare Juha et poursuit-il : Une compréhension approfondie de l’état chimique des procédés permet d’atténuer de nombreux risques tel que: problèmes de production, casses , défauts dans le produit fini … Le contrôle de la chimie optimisé par les données rend visible les relations de cause à effet jusque-là invisibles dans les procédés.

La capacité de réagir plus rapidement dépend de la nature complexe et en constante évolution des procédés chimiques.

Les nouvelles solutions numériques de Kemira s’appuient sur notre vaste expertise en chimie et en applications, notre savoir-faire et notre gamme de solutions brevetées pour mesurer et contrôler les produits chimiques de procédé. La plateforme KemConnect compte déjà plus de 500 clients branchés et 48 000 points de mesure de données.

En fin de compte, c’est une nouvelle façon de gérer les procédés. Il n’est pas inhabituel que certains produits chimiques du bout humide soient appliqués à des dosages standards, et lorsque des problèmes surviennent, le dosage soit modifié. L’approche axée sur les données, associée à une gestion chimique automatisée, permet des micro-ajustements constants basés sur des informations de performance en temps réel et des prévisions fiables sur les conditions des procédés. La capacité de réagir plus rapidement correspond à la nature complexe et en constante évolution des procédés chimiques, résume Juha.