Diagnostic de fautes et opération efficace des procédés

La surveillance de la performance d’un procédé et la gestion des situations anormales sont essentielles pour maintenir la compétitivité dans le secteur manufacturier. Malgré le recours de plus en plus généralisé à des systèmes perfectionnés de contrôle, comme les outils de contrôle prédictif par modèle, certains secteurs, notamment l’industrie des pâtes et papiers, connaissent encore des problèmes de gestion des situations anormales. Ceci est dû au fait que les quelques outils commerciaux existants sont destinés avant tout à des utilisateurs experts et qu’ils n’aident pas les opérateurs de salles de commande à comprendre les situations anormales ou à diagnostiquer les anomalies de façon à pouvoir rétablir le fonctionnement normal d’un procédé.

Système automatisé de détection et diagnostic de fautes

Les experts de CanmetÉNERGIE travaillent à l’élaboration et la mise en œuvre d’un système automatisé de diagnostic de défaillances qui permettra de :

  • procéder à une analyse en ligne des données d’opération
  • fournir aux utilisateurs des informations utiles et structurées
  • rendre des décisions

Ce système s’appuiera sur une méthode hybride (qualitative et quantitative) et intégrera de façon synergétique des outils logiciels innovateurs qui permettront aux opérateurs de mieux comprendre le procédé et ses conditions de contrôle, afin d’améliorer le fonctionnement général de l’usine et de gérer les situations anormales. L’identification précoce de possibles défaillances permettra aux opérateurs de prendre immédiatement des mesures correctives de façon à maintenir le procédé à l’intérieur des limites d’opération normales et d’améliorer le plan d’entretien anticipé de l’équipement, ce qui permettra de réduire la consommation d’énergie et d’améliorer la productivité.

Le système sera constitué de boîtes à outils informatisés, génériques et modulaires, pour qu’il soit possible de les réutiliser facilement, à coût modique, dans plusieurs autres applications industrielles. Il aura aussi une capacité d’apprentissage automatique, de façon à alimenter la base de connaissances en continu. Le système comprendra notamment les boîtes à outils suivantes :

  • un module de base de connaissances, avec modélisation qualitative et quantitative des connaissances
  • un moteur d’inférence, comprenant des agents pour la détection et le classement des défaillances
  • une procédure de diagnostic faisant appel à différents agents pour déterminer la défaillance
  • un interface-utilisateur disposant des capacités de communication requises

Une méthode qui permettra de définir comment les différentes boîtes à outils pourront être utilisées individuellement et ensemble sera également élaborée, de façon à pouvoir construire facilement de nouvelles applications pour des procédés différents.

CanmetÉNERGIE est à la recherche de partenaires intéressés à collaborer à ce projet de recherche. Pour discuter d'un partenariat, contactez-nous.

Système de détection et de diagnostic du procédé proposé (en bleu) pour la supervision du système de contrôle existant (en orangé).

Système de détection et de diagnostic du procédé proposé (en bleu) pour la supervision du système de contrôle existant (en rouge).

Image agrandie

Version textuelle

Système de détection et de diagnostic du procédé proposé pour la supervision du système de contrôle existant

Cette image est une représentation d’un système de détection et de diagnostic du procédé proposé pour la supervision d’un système de contrôle existant. Les différentes étapes sont liées par des flèches indiquant les liens et l’ordre des opérations.

À gauche, on trouve un diagramme d’un système de contrôle avec ses trois éléments, soit le contrôle existant, le procédé et les données, tous reliés par des flèches. Depuis l’élément des données, une flèche mène vers une représentation d’un système de détection et de diagnostic de fautes à la droite. La première composante de ce dernier est l’exploitation des données; en deuxième lieu, il y a le suivi du procédé et la détection de défaillances, ce qui mène ensuite au diagnostic de défaillances; on trouve enfin le soutien à la décision à la dernière étape. Par la suite, l’implantation au système se fait soit automatiquement ou par un opérateur qui apportera les modifications suggérées au procédé.