Jumeaux numériques prédictifs pour la fabrication d'éoliennes offshore

Il existe des ambitions folles en matière d'énergie renouvelable. Premièrement, l'UE veut construire 400 GW d'éolien offshore d'ici 2050. Pour ne pas être en reste, le Royaume-Uni veut construire 50 GW d'ici 2030 seulement. Mais cela n'a rien à voir avec Fortescue Future Industries (FFI) qui veut construire 450 GW d'ici 2030. Je vous laisse le soin de décider si un milliardaire peut construire plus d'énergie renouvelable en 8 ans que l'ensemble de l'UE en 30 ans. Comme je l'ai décrit ici, l'éolien offshore est la clé de toutes ces ambitions. La question est de savoir comment le secteur va évoluer pour y répondre.

Dans mon article précédent, j'ai expliqué comment nos jumeaux numériques prédictifs ont aidé d'autres secteurs en croissance à faire évoluer leurs installations de production ou à atteindre des objectifs de plus en plus exigeants à partir d'installations existantes. Ici, je vais vous présenter deux exemples directement issus du développement éolien offshore.

Fournir deux contrats à partir d'un seul site

Une éolienne offshore ancrée au fond marin se compose normalement de fondations monopiles ou parfois de godets aspirants. En plus de cela, elle comprend une structure à ossature en acier de 50 à 80 m de haut appelée jacket et un seul parc éolien offshore pourrait en nécessiter une centaine. Lorsqu'un de nos clients (qui a demandé à rester anonyme) a remporté deux contrats (un pour 54 jackets et l'autre pour 32) dans deux parties différentes du monde, il s'est tourné vers nos jumeaux numériques prédictifs pour l'aider à comprendre comment il pourrait livrer depuis un seul site de fabrication.

Le chef de projet de fabrication nous a dit qu'ils avaient essayé d'utiliser Primavera (logiciel de planification du chemin critique) pour créer les multiples scénarios de planification, mais que c'était devenu si compliqué qu'ils avaient abandonné. Cela leur a donné une bonne base de compréhension de leur processus, ce qui est un point de départ important pour toute simulation.

En utilisant ces descriptions de processus, nous avons créé un modèle de simulation à événement discret de la fabrication. Il incluait des données relatives aux contrats (dates, quantités et horaires des navires), au contenu du travail (base de données des étapes, tâches et opérations), l'implantation (postes de travail, configurations, stocks et logistique), les ressources (RH et équipements) et une nomenclature produit à 10 niveaux. Mais parce que ces processus dépendent des personnes, nous avons également inclus les horaires de travail, les vacances et les conditions de travail.

Notre modèle a ensuite été utilisé avec plusieurs scénarios de débit, de configuration de processus, d'aménagement de site et d'options de stockage. Les résultats ont été visualisés dans un tableau de bord de Business Intelligence, y compris les dates de livraison estimées, l'utilisation des postes de travail, les niveaux de stock, les besoins en stockage et les temps d'attente des navires.

Cela a permis à l'équipe d'évaluer des scénarios pour comprendre comment utiliser au mieux leur site pour répondre à deux contrats. Nos jumeaux numériques prédictifs ont connu un tel succès qu'ils sont maintenant utilisés sur plusieurs sites. Permettant ainsi une fabrication optimale des jackets pour soutenir la croissance de l'éolien offshore.

Enchérir ou ne pas enchérir ?

D'autre part, les entreprises veulent souvent comprendre si cela vaut la peine d'investir dans l'expansion de leur site pour répondre à des appels d'offres dans le secteur éolien offshore en pleine croissance. C'est la question qu'a explorée l'Institut Supérieur d'Etudes Logistiques (ISEL) du Havre à l'aide de notre logiciel de jumeaux numériques prédictifs dans le cadre d'un projet de recherche, dans le but de conseiller si Fouré Lagadec doit investir pour soumissionner pour un contrat de fabrication de mâts éoliens offshore.

Comme le montre l'image ci-dessous de l'équipe ISEL, ils ont d'abord identifié la question à poser. Ils ont collecté et analysé les données existantes, évalué leur adéquation et les ont nettoyées. En parallèle, ils ont configuré notre logiciel aux spécificités de la question et développé un modèle basé sur le processus de fabrication. Avec cela, ils ont pu exécuter plusieurs scénarios en utilisant les données réelles du site pour faire une évaluation.

e la même manière que pour les jackets de fondation, Fouré Lagadec s'est intéressé au nombre de postes de travail requis, au niveau de ressources dont ils auraient besoin pour s'engager et à la surface sur le site qui serait nécessaire pour stocker l'encours. Le modèle couvrait toutes les étapes depuis la réception des pièces sur le site, la fabrication des sections et le stockage sur site avant chargement sur les navires.

L'équipe de simulation a ensuite estimé l'investissement nécessaire et la configuration du site pour passer de 3 à 50, 70 ou 100 mâts. Elle a également étudié si une augmentation des équipes des travail soutiendrait la rentabilité du projet.

En fin de compte, l'équipe de simulation a constaté que, dans ce cas précis, l'investissement nécessaire pour respecter le contrat sur ce site ne correspondrait pas à la taille du contrat, évitant ainsi à Fouré Lagadec d'investir des millions qui ne créeraient pas le rendement nécessaire à leur entreprise.