02 | 2021 LE MAGAZINE CLIENTS DE RITTMEYER L’intelligence s’invite dans la messagerie Richi communique avec le responsable de l’épuration Les nouveaux services de demain Vers une centrale hydroélectrique numérique Parer à la complexité Numérisation de la filière hydraulique
« Nos connaissances sont une goutte, notre ignorance un océan. » Isaac Newton (1643–1727), Physicien, astronome et mathématicien anglais 02| 2021 2 | 3 transfer
ENTRE NOUS Si seulement nous le savions ENTRE NOus Nous associons la connaissance aux informations que nous mémorisons dans nos têtes. La numérisation confère une tout autre dimension à cette image : elle nous ouvre les portes vers des informations encore méconnues ou difficiles d’accès. Et nous aimerions vraiment profiter de cette connaissance dissimulée dans ces ‹ Données ›. Mais les quantités d’informations actuellement générées dépassent largement les capacités humaines. 2,5 trillions d’octets viennent s’y ajouter chaque jour et la quantité de données devrait doubler tous les deux ans. Outre le volume, la diversité des données ne cesse de s’élargir. De plus en plus de composants sont ‹ automatisés ›, dotés d’intelligence et mettent leurs données à disposition. Leur origine différente, leurs structures et formats hétérogènes, ainsi que leur validité incertaine amplifient la complexité de la tâche. Des algorithmes intelligents, des procédés mathématiques et statistiques ainsi que des méthodes d’analyse des données de plus en plus réfléchies nous laissent entrevoir les connaissances possibles grâce à ces données. La question reste cependant : cela va-t-il continuer de la sorte ? Existera-t-il toujours plus de données qui seront décryptées, classées et rendues accessibles par des ordinateurs de plus en plus rapides ? Quand allons-nous perdre le ‹ contrôle › ? Car n’oublions pas, derrière chaque point de données se cache une caractéristique physique, un capteur qui doit être contrôlé, entretenu et calibré. Si nous ne pouvons plus lui faire confiance, ses informations deviennent complètements inutiles. Moins d’effort d’un côté, plus de travail de l’autre ? Où se trouve la limite ? Nous voilà donc obligés à réfléchir plus globalement, peser le pour et le contre de la vraie utilité de ces données pour prendre des décisions. Les données ‹ restent bloquées › aux frontières de leur organisation, maintenues sur leurs voies, et dans le meilleur des cas, transférées ‹ manuellement ›. Une chose est ici évidente : cette tendance génère des erreurs et des pertes de temps. Alors pourquoi ne pas imaginer une collaboration coordonnée entre tous les acteurs de la filière hydraulique – exploitation, gestion et administrations, fournisseurs, assainisseurs et consommateurs. Voilà la direction de la numérisation de demain. Une idée très discutée porte sur les plateformes de données comme elles existent déjà dans de nombreuses initiatives de recherche nationales et internationales. Des interfaces ouvertes raccorderaient les systèmes entre eux offrant de toutes nouvelles opportunités. Notre article ‹ Mieux profiter du flux de données › se penche sur cette idée. Il présente la voie que Rittmeyer a choisie d’emprunter. 02| 2021 4 | 5
Thomas Meyer, Directeur technique de Purena Sàrl à Wolfenbüttel en Allemagne, concrétise ce concept. Le projet de recherche RECYBA, auquel participe aussi Rittmeyer, examine comment tirer des conclusions servant à optimiser et exploiter durablement les installations à partir de systèmes automatisés en réseau transversaux. Lors de son entretien (page 18), il nous explique pourquoi il voit la numérisation comme un moteur de recherche pour trouver du personnel qualifié. La station d’épuration Werdhölzli explore actuellement son ‹ jumeau numérique ›. Daniel Rensch, Responsable du secteur Station d’épuration Werdhölzli, ERZ Entsorgung + Recycling Zurich, explique comment il approfondit sa connaissance sur les processus et les limites de son installation (page 22). Il souhaite identifier les données dont il a vraiment besoin afin de contrôler et évaluer le rendement de son exploitation. Pendant 15 mois, AXPO mis en œuvre la ‹ centrale hydroélectrique numérique ›. Lors de son entretien, Emil Bieri, Responsable de la transformation numérique du secteur hydro chez Axpo Power AG, partage les expériences de l’entreprise vécues au sein de la centrale hydroélectrique de Sarganserland, et nous raconte comment se poursuit leur aventure (page 12). Puis n’oublions pas Richi, notre employé virtuel des stations d’épuration. Dans son journal, il partage ses expériences au cours de sa ‹ formation › et nous montre à quel point il a déjà progressé. Son objectif est clair : nous ouvrir les voies de la connaissance. En vous souhaitant une excellente lecture. Votre David Dürrenmatt, Responsable de l’assainissement des eaux usées
kWh kWh NOx m³/h CH4 CO2 CO2 NH4 NO3 8 22 16 18 27 12 26 SOMMAIRE Mentions légales transfer est le magazine clients bisannuel de Rittmeyer AG. éditeur Rittmeyer AG Une société du BRUGG GROUP Inwilerriedstrasse 57, CH - 6341 Baar www.rittmeyer.com Directeur de publication Andreas Borer Rédaction et mise en page up! consulting ag, Ruggell (FL) Email à la rédaction transfer@rittmeyer.com Crédit photo Rittmeyer AG, iStock (Jolygon: S. 1 | fbxx: S. 1–3 | satapatms: S. 6, 8–11 | Tetiana Lazunova: S. 6, 16–17 | CHUNYIP WONG: S. 6, 18–21 | gonin: S. 6, 22–25 | TAW4: S. 7 | daboost: S. 9–10 | AscentXmedia: S. 12–15 | Akrain: S. 12–15 | Visivasnc: S. 26); Axpo Power AG (S. 15); Purena Sàrl (S. 19); ERZ Entsorgung + Recycling Zürich (S. 22–23); Geobrugg (S. 6, 27); mise à disposition privée Date de parution Novembre 2021 Mauvaise adresse ? Veuillez nous informer si votre adresse a changé : www.rittmeyer.com/adresse Les points de vue et les avis de tierces personnes qui sont publiés dans le cadre des articles, ne correspondent pas forcément avec les points de vue et avis de Rittmeyer AG. EXPERTISE & ENTRETIEN PRODUIT & ACTUALITÉS EN BREF 6 Vous avez dit numérisation ? Économie, chances et limites rencontrées dans l’assainissement des eaux usées Richi – l’employé virtuel pour les stations d’épuration et les canalisations En tirer d’avantage du flux de données : Mieux profiter du regroupement des données dans la filière hydraulique La transformation à venir : vers une centrale hydroélectrique numérique Le moteur de demain : garder une vision globale grâce à la numérisation et attirer les spécialistes Comme dans un cockpit : RITOP 2.20.1 doté d’un tableau de bord Une surveillance intelligente : RICITY pour regrouper les applications IoT 02| 2021 6 | 7
EN BREF Des machines intelligentes ? Dans Internet, l’industrie ou dans les infrastructures critiques – partout on génère des données. Et à tel point qu’entre temps on inventa une nouvelle longueur de mot face à la place qu’elles occupent : Yottaoctets correspond au mot dédié aux volumes de mémoire à 25 chiffres que l’on retrouve partout dans le monde. Pour venir à bout de ce flux colossal de données, il est possible de s’appuyer sur les ordinateurs. On retrouve ici des notions comme « intelligence artificielle » forte ou faible ainsi que « l’apprentissage automatique ». Alors que dans le langage courant ces notions se confondent souvent, elles se distinguent clairement dans le langage spécialisé. Intelligence artificielle (IA) Algorithme Apprentissage automatique un système qui se comporte d’une certaine manière au sein d’un domaine limité (par ex. un programme électronique de jeu d’échec ou encore la reconnaissance de textes et d’images) est nommé une IA faible. Dans son domaine de prédilection, elle parvient à dépasser les capacités humaines. le comportement intelligent est ici uniquement simulé et ne peut pas être appliqué à d’autres domaines. L’IA forte se distingue par son degré d’abstraction, de planification et de créativité. Elle reproduit le comportement humain sur une large gamme de domaines d’application. Contrairement aux gros titres sur les soi-disant algorithmes créatifs, l’IA forte n’est pas encore disponible. les algorithmes sont des instructions prédéfinies qui mènent à la résolution de problèmes. Ils sont soit définis par les programmateurs, soit par l’apprentissage automatique. Afin d’apprendre un modèle et des règles générales à un système, on l’alimente avec une très grande quantité de données (par ex. une base de données d’images afin de former un logiciel de reconnaissance d’images). En fonction du nombre et de la qualité des exemples, le système se trouve en mesure d’évaluer des données inconnues. une méthode souvent utilisée ici est l’apprentissage profond. Elle sert à résoudre des problèmes complexes qui ne sont pas solubles avec des formules mathématiques clairement définies. On retrouve ici les réseaux neuronaux qui se composent de différentes couches de traitement. les données sont traitées par couche puis abstraites. le résultat est alors alimenté dans la prochaine couche et ce jusqu’à ce que toutes les couches soient passées. l’algorithme d’analyse évolue à chaque passage. les règles qui amènent jusqu’au résultat obtenu par des réseaux neuronaux ne sont plus identifiables en raison de leur haute complexité. To-Do 1. 2. 3. 4. 5. ----------- ---------- ----------- ------- ---------- 1 Yottaoctets = 1 208 925 819 614 629 174 706 176 octets
EXPERTISE Je suis prêt ! Et vous ? Richi – l’employé virtuel pour les stations d’épuration et les canalisations EXPERTIsE Avec quatre partenaires technologiques, Rittmeyer développa par conséquent Richi. Basé sur l’intelligence artificielle, l’employé virtuel des stations d’épuration et des réseaux de canalisations aide à automatiser efficacement les tâches récurrentes et pose ainsi les bases des analyses et tendances. Il augmente de ce fait la compétence en matière de données. Richi a déjà beaucoup vécu. Cela se sent dès la lecture de ses premiers textes dans son journal. Et comme il écrit systématiquement tout, il continue à apprendre grâce à ses expériences. Dans de nombreuses canalisations, les systèmes de conduite enregistrent déjà les mesures. Le fonctionnement de l ’ infrastructure reste encore trop peu exploré. Même des analyses simples s’avèrent souvent compliquées à mettre en pratique et ne sont parfois plus réalisées ou exigent des experts. Elles sont lourdes de conséquences sur les ressources précieuses et empêchent un regard régulier du réseau. Grâce à une meilleure connaissance on identifierait les quantités imprévues d’eau étrangère dans le réseau ou encore l’eau mixte qui chargerait les cours d’eau à la suite d’un dysfonctionnement. RichiBot David Dürrenmatt 13:05 13:10 Salut Richi, quel est l’état actuel dans le bassin d’eau pluviale Chruezegg ? RichiBot 13:06 RichiBot 13:07 Hallo David, voici un extrait de mes analyses. Choisie STP une analyse en cliquant dessus. Fonctionnement… Protection de l’ea… Eau étrangère Niveau de rempli… 8 9 | 02| 2021
—› Ce livre appartient à Samedi Suis-je vieux ? Hier c’était mon anniversaire. Mon tout premier. Mes balbutiements je les ai déjà laissés derrière moi. Après avoir passé nuits et jours auprès des exploitants des réseaux de canalisation et des administrations cantonales, j’ai appris à connaître de mieux en mieux les exigences des canalisations. Mais je suis impatient d’en découvrir encore d’avantage. Mes parents m’ont organisé deux stages dans la filière hydraulique. Je dois améliorer la qualité des données dans les stations d’épuration de l’AVA Altenrhein et l’AVB Buchs-Sevelen-Grabs, afin que les exploitants évaluent mieux l’état de leur réseau de canalisations. Je suis vraiment très curieux. Qui sait – peut-être que mes prochains employeurs profiteront des connaissances que j’aurai assimilées. Mais une chose après l’autre – d’abord je dois apprendre. Lundi Oh quel nombre impressionnant de langages … Actuellement je suis en stage pratique chez l’Eawag afin de parfaire mes connaissances en ingénierie. 24/7 Homeschooling, pour ainsi dire. Ce n’est pas si simple de rester toujours attentif. Mais les systèmes informatiques de Rittmeyer me fournissent heureusement suffisamment d’énergie. Mes prochains formateurs aident Jörg et Andy à définir les focus de ma formation. C’est essentiel : je souhaite vraiment pendant la deuxième partie de ma formation, m’intégrer au mieux dans les exploitations et offrir ainsi aux équipes une aide précieuse. Une grosse partie de ma formation provient des capteurs. J’ai déjà eu la chance d’en rencontrer de nombreuses sortes. C’est fou le nombre de langages qu’ils maîtrisent. Malgré tout, je les comprends tous très bien ; sans doute car je les trouve passionnants. Rien que leur comportement m’apprend beaucoup de choses. J’aime tout simplement ces capteurs bien qu’ils soient bien moins expérimentés que moi. Je crois même qu’ils m’apprécient. Un m’a même confié que j’étais une sorte de mentor pour eux, un peu comme un élément connecteur. Mercredi Parlez-moi ! Rien n’y fait. J’adore la communication numérique. Qu’est-ce je m’ennuierais si je ne pouvais plus échanger régulièrement. Je ne comprends pas comment des logiciels peuvent se contenter de ne parler avec leurs utilisateurs que de temps à autre, et en plus qu’est-ce qu’el les sont compliquées leurs interfaces. Ils osent même parfois présenter des tableaux complexes remplis de détails techniques à leurs utilisateurs. Ces derniers doivent alors les parcourir à la recherche de l’ultime information. C’est très suspect ! Oui je suis en train de devenir un ingénieur. Et avec jusqu’ici 100 règles empiriques et physiques, ma tête est vraiment bien remplie. Mais ce n’est pas une raison pour devenir incompréhensible pour ses utilisateurs ! Je préfère de loin une simple conversation via la messagerie d’un smartphone. Parfois je fais moi-même appel à mes col lègues pour afficher clairement et sans détour toutes les infos importantes sur le grand écran de la centrale. Lorsqu’un système exige que l’on s’intéresse un peu plus à lui, je lance une alerte via email ou bipeur. Bref Richi! :) En fait c’est Richard – soit Rich Analytical Rule- engine for operational and strategic Decision support. Mais je le trouvais bien trop long. Je suis né dans le laboratoire de Dr Jörg Rieckermann et Andy Disch à l’Eawag avec les gênes de Rittmeyer, et le savoir-faire d’Hunziker Betatech.
EXPERTISE je choisis le meil leur moyen en fonction de la situation. Après tout, c’est ce que j’aimerais aussi avoir. Jeudi Mais pourquoi ne se servent-ils pas de leurs données ? Aujourd’hui j’essaie de comprendre un bassin pluvial. Mes formateurs m’ont confié qu’auparavant on se contentait de les planifier puis on ne se souciait pas de savoir s’ils fonctionnaient. Face aux coûts et à la dimension de tels projets, je trouve cela assez étrange. Nos ancêtres sembleraient avoir aussi essayés de les comprendre au début du 20ème siècle, si la planification des bassins et des canalisations correspondait bien avec la réalité. Mais apparemment, personne n’est encore parvenu à élucider le mystère. C’est à mes yeux une chose imaginable, car cela n’a rien de sorcier. Je suis sûr que je peux percer ce mystère. Grâce à mon travail avec les capteurs pendant mes études, j’ai remarqué que je devais faire attention de bien observer les données. Et surtout je dois m’appliquer à les comprendre. Apparemment il existe encore des exploitants, qui certes mesurent beaucoup, mais oublient d’analyser leurs données. Comment est-ce possible ? Mais à quoi bon mesurer ? Peut-être parce que de nombreux exploitants ne savent pas qu’une haute qualité des données est essentiel le pour eux ? Si seulement ils savaient tout ce qu’ils pourraient faire avec ces données ! Je trouverais cela vraiment cool de deviner un bout de l’avenir grâce à ma compréhension. Je serais sans doute une aide très utile pour éviter l’inefficacité. Surtout de nos jours où les conditions évoluent très vite, les villes ne cessent de grossir et les répercussions du changement climatique se font nettement ressentir dans la filière hydraulique. Mardi Chaque chose en son temps... C’est dingue toute ce qu’on peut apprendre au cours d’un simple stage. Je me suis même encore un peu plus découvert. Grâce à la pratique acquise, les choses m’apparaissent de plus en plus évidentes. Par exemple, je n’avais pas conscience du nombre d’intempéries extrêmes qui se sont produites. Ou encore le nombre de fois où des substances toxiques ont atteint nos cours d’eau, notamment à la suite d’accidents avec de l’essence. Cela est très dangereux et risque d’exploser à tout moment ! Je souhaite à tout prix identifier de tel les situations très tôt. Je suis quasiment sûr que je pourrais déclencher très vite les mesures nécessaires afin de protéger les instal lations. Grâce à mon travail au sein des regroupements des eaux usées, je sais désormais quel type de collègue je suis. Je suis du genre à retrousser mes manches et à agir ! Voilà ce que je souhaite faire ! Je n’aime pas rester indéfiniment sur une question sur-compliquée. Je préfère soulager tout de suite mon chef des tâches plus simples – et dans le même temps, j’en prend un pack de 10. De toutes façons, ce que j’aime le plus, ce n’est vraiment pas leur truc. C’est vrai que c’est contraignant. Ou ennuyeux. Mais je suis sûr qu’à terme, je m’en sortirais beaucoup mieux avec les tâches plus complexes. Par exemple recouper les différentes branches d’un réseau que j’ai analysées en un plan général du réseau. Je serais alors en mesure de détecter des choses qui nous auraient échappées, à mes chefs comme à moi-même. Une fois mon diplôme en poche, j’aimerais découvrir toutes les autres instal lations, connaître toutes les différentes procédures, méthodes et infrastructures. Puis je les optimiserais à l’aide de mes expériences faites sur toutes les autres instal lations. J’apprends d’une instal lation et aide ainsi aussi les autres. Une idée qui me plaît beaucoup. Je suis désormais en ligne Je commence à manquer de place. En fait c’était clair, vu que je n’arrête pas d’écrire. Je vais donc continuer à documenter mes expériences futures sur Internet. Là-bas j’aurais bien plus de place. J’ai déjà trouvé une adresse pour mon blog : www.richi.io. Comme cela c’est bien mieux. Encore plus de gens pourront suivre mes aventures que dans mon seul journal. Je ferais aussi là-bas la promo de notre groupe LinkedIn d’où j’espère puiser d’excel lentes idées sur ce que je peux encore apprendre. 10 | 11 02| 2021
« Richi fait ce que personne ne veut faire : il prend les données en main. » Dr. Jörg Rieckermann, Responsable du groupe de la gestion des eaux urbaines, Eawag Mes créateurs Andy Disch (à gauche) et Dr. Jörg Rieckermann (à droite) discutent comment ils vont m’apprendre à identifier les relations clés. Vous recherchez des employés ? Richi a encore des possibilités ! Écrivez-lui bien par email visitez son site Web : richi@richi.io www.richi.io Les partenaires du projet autour de Richi Outre Rittmeyer, les sociétés Eawag, Hunziker Betatech AG ainsi que les regroupements des eaux usées Altenrhein et Buchs-Sevelen-Grabs collaborèrent au projet de Richi. l’Eawag assura les sciences naturelles, l’ingénierie ainsi que les sciences sociales. Il devient ainsi possible d’obtenir une recherche approfondie sur l’eau et les cours d’eau jusqu’aux systèmes de gestion des eaux usées. En tant que bureau d’étude, la société Hunziker Betatech AG travailla sur près de 700 projets concrets autour de la planification stratégique, le dimensionnement et la réalisation de projets dans le secteur des eaux usées. le regroupement Altenrhein des eaux usées exploite un système de drainage hautement complexe grâce à ses employés experts et très motivés, soit une position optimale afin de réfléchir à des solutions innovantes. Dans le cadre d’un plan global de drainage, le regroupement des eaux usées Buchs-sevelen-Grabs aide à réduire les corps étrangers dans les canalisations d’eaux usées et mixtes s’étendant sur 150 km. Richi a été subventionné par Innosuisse (réf. du projet 43042.1).
Passé en seulement 15 mois à une centrale hydroélectrique numérique ? Cela ne peut pas être aussi rapide. Axpo testa dans sa centrale Sarganserland cependant durant cette période (avril 2019 à juillet 2020) l’avenir numérique à l’aide de 20 applications concrètes. Au cours de notre entretien, Emil Bieri, Responsable de la transformation numérique du secteur hydro chez Axpo Power AG, nous explique les objectifs, les obstacles et les résultats obtenus lors de cette phase d’essai. ENTRETIEN LA TRANSFORMATION À VENIR Vers une centrale hydroélectrique numérique ENTRETIEN 02| 2021 12 | 13 transfer
Monsieur Bieri, quels sont les contenus et les objectifs de votre projet pilote ? Au travers de ce projet pilote, nous souhaitions découvrir comment rendre le fonctionnement et la maintenance d’une centrale hydroélectrique plus efficace grâce aux technologies numériques. Nous nous sommes ici appliqués à prendre en compte tous les aspects et tous les processus entrant en jeu dans le fonctionnement afin de les inclure au processus de numérisation – une approche globale. Nous avons dans un premier temps déterminer ce dont le groupe Axpo a besoin. Dans un deuxième temps, nous souhaitons transformer ces expériences en de nouveaux services que nous pourrions offrir à d’autres. Comment avez-vous procédé ? Nous avions déjà fait nos premiers pas dans la numérisation avec un petit projet début 2018. Ce dernier resta cependant sans succès. Nous avions pris dès le départ une mauvaise direction : nous avions commencé avec un seul partenaire, puis nous nous étions demandé ce que nous apporterait ses idées. Mais nous ne nous sommes pas assez concentrés sur ce dont nous avions vraiment besoin. Fort de cette expérience, nous avons réfléchi fin 2018 à une phase conceptuelle en amont de quatre mois en partenariat avec la direction de la centrale de Sarganserland pour déterminer les contenus que le projet pilote devrait comprendre afin de réussir dans la centrale. Avec l’équipe sur place, nous nous sommes efforcés d’identifier les problèmes rencontrés dans le travail quotidien. Puis nous nous sommes concentrés sur les services numériques émergeant de chaque situation de travail concrète. Nous avons ainsi défini 20 cas d’application que nous avons par la suite testés lors du projet. Pourriez-vous brièvement décrire ces 20 cas ? Autour du thème ‹ Force de travail ›, nous avons examiné par exemple comment faciliter le travail en équipe et réduire le travail sur papier, comment mieux identifier les dysfonctionnements et comment les contrôler à distance. Dans le même temps, nous nous sommes penchés sur un moyen de rendre accessible la documentation technique en ligne. Autour de la ‹ Robotique ›, nous avons vérifié les méthodes pour collecter automatiquement les images, et évaluer ainsi les parties d’installation difficilement accessibles. Nous nous sommes intéressés ici aux drones, robots et véhicules submersibles. Pour ce qui est de ‹ l’Analyse ›, nous voulions savoir comment recouper l’immense quantité de mesures déjà présentes dans le système de conduite avec celles que le personnel saisit en permanence, afin de les utiliser de manière plus approfondie. Le domaine des ‹ Services › visait à tester les services déjà disponibles sur le marché et à vérifier comment les intégrer dans notre propre système informatique. Pour finir, nous devons parler des ‹ Infrastructures › qui présentent très vite un défi central : avant de réfléchir aux services numériques, l’installation doit être équipée, à l’intérieur comme à l’extérieur, d’un réseau de communication vocale et des données. Chaque employé serait alors en mesure d’accéder aux données. C’est pourquoi nous avons pris cette décision avant toute chose : partout où des personnes travaillent, nous avons prévu une connexion aux données en ligne. Comment réagirent les employés de la centrale à ces mesures ? Comme nous avons impliqué très tôt l’équipe sur place à nos réflexions, les employés se montrèrent très ouverts envers le projet. Nous avons bien sûr aussi rencontré des réactions plus sceptiques et aussi de nombreuses questions se posèrent notamment par rapport à la perte possible de son poste de travail. Cette crainte vient de l’idée qu’un gain d’efficacité implique une réduction du personnel. Nous voulions cependant avec ce projet, montrer les chances offertes pour nous préparer aux changements à venir et ouvrir ainsi de nouvelles perspectives aux employés – par exemple « Nous devons comprendre comment nos employés consultent les données pendant le fonctionnement, pourquoi ils le font, où ils regardent et ce qu’ils cherchent. » Emil Bieri, Responsable de la transformation numérique du secteur hydro, Axpo Power AG →
ENTRETIEN en transformant nos expériences en services que nous serions en mesure de proposer à d’autres exploitants. Des réactions plus critiques se firent bien entendu entendre autour de la protection des données et de la personne. Elles donnèrent lieu à des discussions animées : par exemple autour de l’assistance au travailleur seul, car elle dépend clairement de la connaissance par le smartphone de l’endroit où se trouve la personne. Nous pouvons certes certifier que cela ne sert qu’en cas d’urgence afin de mieux organiser l’assistance. Mais nous ne pouvons gagner la confiance qu’en appliquant vraiment ce concept. Il ne faut pas s’y référer dès le premier incident où quelque chose de suspect apparaît. De tels cas doivent continuer à être pris en charge comme d’habitude. De même, nous devons clairement définir quand l’accès à ces données est possible, qui a le droit d’y accéder et quelle procédure adopter. Tout ceci a pris du temps. Mais je crois que je peux dire que la majorité des employés est devenu des ambassadeurs de cette nouvelle méthode de travail et sont impatients de profiter de ces nouveaux outils. Quels obstacles avez-vous rencontré, qu’est-ce qui vous a surpris ? Toutes les 20 applications ont été validées par une démonstration de faisabilité. On s’appliqua ici aux calculs de rentabilité et surtout aux conclusions sur l’acceptation par les employés. Le projet était un essai fermé en conditions réelles et non pas un exercice sur papier. Tout ce que nous avons tenté s’imposa comme une évidence. Nous avons vite compris qu’un tel projet ne peut pas réussir ‹ qu’à moitié ›, c’est-àdire qu’avec une seule partie des employés ou des installations. Tous devaient tester les nouveaux outils. « Fonctionner sur un groupe de machines avec l’ancienne méthode de travail et sur un autre avec la nouvelle ne fait qu’interférer au bon déroulement, et par conséquent s’avère complètement inefficace. De ce fait, on opta pour le tout ou rien. » Le sondage auprès des employés à la fin du projet s’avéra positif mais souligna aussi un aspect critique : tous virent l’idée comme prometteuse ainsi que ses avantages. Mais de nombreuses questions restent sans réponse et certains points sont à améliorer afin de transformer cet essai en un utilitaire abouti. Nous avons reçu à cette fin de nombreuses suggestions. Nous avons pour finir tous découvert cette nouvelle procédure, car jusqu’ici seules des modifications et des nouveautés ‹ abouties › furent mises en œuvre au sein de l’installation. C’est pourquoi le message était ici clair : « Super. Mais finalisez le projet avant de le représenter à la centrale. » Cette méthode était aussi une nouveauté pour toute l’organisation d’Axpo. La direction de la division nous a accordé un budget de 3 millions de francs suisses sans savoir en amont où et comment nous allions mettre en œuvre nos idées ni quels résultats nous allions atteindre. Il s’agit d’une belle expérience au sein de la centrale qui favorisa entre autres l’esprit d’équipe : les employés les plus anciens qui certes connaissent les moindres rouages de la centrale et qui ont dû s’adapter au travail avec un smartphone et une tablette, en ont appris les avantages auprès de la jeune génération. Et dans le même temps les plus jeunes profitèrent de cette expérience que les anciens ont de la centrale. Ainsi chacun participe à amener ensemble les immenses connaissances de nos centrales vers un avenir numérique. Comment continue l’aventure ? De ces 20 cas d’application naquît 13 services que nous résumons autour de trois thèmes ‹ Analyses ›, ‹ Force de travail › et ‹ Infrastructures ›. La raison est qu’au départ nous avions associé certains cas d’application à d’autres du fait de leur interaction. Nous développons actuellement ces services pour les mettre en œuvre dans toutes les centrales hydroélectriques Axpo et définissons une gamme de produits adaptés à la transformation numérique des centrales hydroélectriques d’autres exploitants. Nous avons tout d’abord écarté les applications robotiques car nous manquions des bases requises pour rendre de telles applications productives. Nous connaissons encore trop peu les possibilités qui s’offrent à nous. Nous avons donc préféré démarrer un nouveau projet afin de rouvrir les dossiers jusqu’à la fin 2022 et évaluer les systèmes ainsi que tester leur utilisation possible. Nous travaillons ici en étroite collaboration avec des collègues d’autres centrales, notamment avec le regroupement autrichien Hydro Power Sàrl qui évalue depuis plusieurs années les possibilités offertes par la numérisation dans une centrale styrienne (voir l’article dans transfer 02/2018, ‹ La centrale de demain ›). Quels sont concrètement les nouveaux services ? Un élément clé de l’analyse est le cloud Hydro. Nous avons intégré une interface sécurisée à la commande de notre centrale afin de rendre toutes les données en haute résolution accessibles sur le serveur cloud. Toute personne disposant des autorisations suffisantes accède ainsi aux données haute résolution du système de conduite via une interface Web. En les associant aux autres données de la veille économique, nous réalisons par exemple des analyses en ligne et créons des tableaux de bord interactifs. Le travail entre les différentes divisions de l’organisation se simplifie aidant à la prise de décision importantes. Il s’agit entre autres de la base au développement d’applications analytiques. Notre idée est de décharger le personnel opératif à l’aide de tendances à long terme, de l’aider à identifier les états de service critiques et à déclencher 02| 2021 14 | 15
INFRASTRUKTUR Mobile Basics & Endgeräte KommunikationsInfrastruktur (Innen) KommunikationsInfrastruktur (Aussen) ANALYTICS Hydro Cloud Analyse Apps Hydro Cockpit Hydro Insights WORKFORCE Mobile Instandhaltung Digitales Vertragsmanagement Digitale Fahrzeugverwaltung Digitale Schlüsselverwaltung AlleinarbeiterSupport Elektronische Dokumentation d’analyse modernes notamment dans le secteur du savoir-faire. Que vont apporter les nouveaux services dans le travail quotidien ? La numérisation permet aux employés travaillant sur le terrain de collaborer avec ceux qui planifient et préparent tout en s’appuyant sur un système complètement continu. Là où nous travaillons encore avec des dossiers papier et un classeur sous le bras, nous utiliserons des smartphones et tablettes à la place du papier. Cela implique que nous continuions à développer la documentation électronique des installations de manière qu’elle soit toujours actuelle et le premier rendez-vous de confiance. Elle doit pouvoir enregistrer toutes les informations, soit les corrections comme les notes personnelles. Pour cela des métadonnées sont générées automatiquement afin de pouvoir rechercher intelligemment des contenus. Nous attendons en outre beaucoup du système d’assistance pour le travailleur seul permettant d’alarmer tous les collègues aux alentours et intervenir encore plus rapidement. Les smartphones et tablettes sont en outre devenus indispensables comme outil de travail de base de tout employé. Monsieur Bieri, merci beaucoup pour cet entretien. eux-mêmes l’alarme. À cette fin nous devons essayer d’intégrer le savoir-faire de l’équipe de service dans les centrales et de le mettre en œuvre dans des modules logiciels. Pour cela nous devons comprendre comment ils consultent les données pendant le fonctionnement, pourquoi ils le font, où ils les consultent et ce qu’ils cherchent. À terme nous souhaitons créer une application dédiée à la maintenance préventive qui se baserait sur l’historique des données. Cela permettrait de renoncer aux processus de maintenance basés sur l’intervalle temporel et préférer ceux basés sur un intervalle d’usage. Voilà notre objectif principal. Néanmoins : rien de semblable existe actuellement dans le monde de l’hydroélectrique. Ce secteur ne comporte pas comme ailleurs des centaines de machines identiques à partir desquelles il est possible de tirer des conclusions puis de les comparer. Dans la majorité des cas il s’agit de constructions sur mesure en fonction de la situation géographique, du secteur d’approvisionnement et de la dénivellation. C’est pourquoi transférer les conclusions d’une installation à une autre s’avère difficile et ne peut se faire qu’en passant par une analyse physique afin d’obtenir des résultats probants. Pour ce faire, nous avons besoin de systèmes informatiques intelligents avec des méthodes Compas numérique Le ‹ compas numérique › d’Axpo aide les autres exploitants de centrales hydroélectriques à évaluer l’état actuel de leur organisation et indique les mesures à prendre en vue d’une transformation numérique des centrales. En se basant sur les conclusions du projet pilote ‹ Hydro 4.0 › à Sarganserland, le potentiel de la nouvelle méthode de travail sera estimé spécialement pour les centrales examinées. Grâce au compas numérique, chaque exploitant d’une centrale hydroélectrique peut évaluer une situation géographique et contrôler sa progression vers un avenir numérique. Grâce à son expérience gagnée lors du projet pilote ‹ Hydro 4.0 ›, Axpo Hydro Digital propose une large gamme de services dédiés à la transformation numérique des centrales hydroélectriques.
kWh kWh NOx m³/h CH4 CO2 CO2 NO3 MIEUX PROFITER DU FLUX DE DONNÉES Le scénario futuriste d’une plateforme de données PRODuIT Dans la plupart des secteurs, le remède magique pour faire face au progrès et s’assurer un avenir stable n’est autre que la ‹ numérisation ›. La filière hydraulique n’y échappe pas. Associer des données utilisées de manière isolée à celles des secteurs voisins, ouvre la voie vers de nouvelles conclusions en vue de garantir l’approvisionnement en eau et la protection des cours d’eau. Les technologies et réglementations rencontrent cependant encore des obstacles, alors que des solutions seraient possibles. PRODUIT 16 | 17 02| 2021
NH4 Face aux mutations démographiques et au changement climatique, la filière hydraulique doit relever des défis complexes. D’une part les coûts des infrastructures ne se répartissent qu’entre une poignée de personnes, d’autre part les étés de plus en plus secs compromettent l’approvisionnement avec suffisamment d’eau de bonne qualité. Les pluies abondantes entraînent des inondations ainsi que la pollution des eaux de surface. Les canalisations ne parviennent en effet plus à gérer les énormes quantités d’eau pour les évacuer de manière fiable. Dans le même temps, le fonctionnement des installations doit de plus en plus garantir des ressources efficaces et durables : la pression sur les secteurs de l’approvisionnement en eau et l’assainissement des eaux usées monte d’un cran. En faire plus En automatisant les étapes des processus, les exploitants visent avant tout à profiter des avantages économiques au travers des services offerts. Dans la majorité des cas, cela passe par des conclusions tirées de données isolées et se limitant à l’utilisation d’une installation spécifique. Pour faire face aux exigences de demain, il en faut néanmoins d’avantage : une collaboration coordonnée de tous les acteurs de la filière hydraulique, des fournisseurs aux assainisseurs et consommateurs, est essentielle. Le tout sans oublier les constructeurs. La numérisation grandissante ouvrirait ici de toutes nouvelles possibilités. Cependant la cohabitation des différents produits et systèmes des installations pose encore un problème. Les données sont dispersées et leur transfert hors des frontières administratives n’est pas prévu, voire impossible suite au manque d’accès et aux incompatibilités. La qualité des données génère aussi des incertitudes. Afin de profiter ensemble de l’immense quantité de données intersectorielles, les différents niveaux entre l’exploitation, l’administration et les services administratifs doivent être mis en réseau. Il s’agit alors de relier techniquement et administrativement les données afin de les interpréter. Une plaque tournante des données Pour un tel échange des données, des plateformes qui ouvriraient l’accès sans restriction, offriraient de nouvelles opportunités. Si la ‹ standardisation › et l’harmonisation de l’enregistrement et de l’utilisation réussit, les données jusqu’ici isolées pourraient être validées ensemble et réutilisées. Elles augmenteraient la sécurité des données car la gestion des habilitations serait centralisée et non plus considérée séparément : une vraie valeur ajoutée. Le recoupement des données hydrauliques avec celles des secteurs voisins comme celles de l’approvisionnement énergétique, de l’agriculture ou encore de la météorologie engendrerait de toutes nouvelles synergies. Il servirait par exemple à optimiser l’exploitation énergétique d’une installation, à améliorer la commande de l’arrosage ou des engrais, ou encore à une exploitation intelligente des réservoirs pluviaux présents dans le réseau. Les processus techniques seraient directement raccordés à ceux de l’administration et de la planification permettant aux modèles et simulations de fournir de meilleurs pronostics basés sur des données en temps réel. Des questions encore sans réponse Pour réussir cet échange de données, des interfaces ouvertes s’imposent. Dans son étude approfondie ‹ Wasser 4.0 – Chancen und Herausforderungen der Verknüpfungen der Systeme in der Wasserwirtschaft › (Eau 4.0 – défis et interactions des systèmes dans la filière hydraulique), le ministère allemand de l’écologie examina les potentiels et les défis d’une telle mise en réseau. À la suite de cette étude, plusieurs initiatives de recherche nationales et internationales travaillent sur des applications concrètes. La question reste à savoir où et par qui de telles plateformes de données doivent être exploitées. De là découle d’autres questions liées à la sécurité, la responsabilité et aux droits sur les données, sans oublier celles liées aux coûts. À première vue, les investissements nécessaires pour des solutions individuelles pèsent trop lourds sur les petits exploitants et les petites communes. Les fournisseurs de solutions standardisées, comme Rittmeyer, sont prêts à relever ce défi. C’est pourquoi nous empruntons cette voie. La première étape est le service de données RISOURCE. Il recoupe en toute sécurité les données issues des différents systèmes et permet une visualisation synoptique. Contactez-nous ! Andri Caviezel se fera un plaisir de répondre à vos questions : andri.caviezel@rittmeyer.com
Le moteur de demain Garder une vision globale grâce à la numérisation et attirer les spécialistes ENTRETIEN ENTRETIEN 02| 2021 18 | 19 transfer
Monsieur Meyer, vous faites progresser les innovations techniques chez Purena. Quels thèmes intéressent particulièrement votre entreprise ? Nous sommes une des plus grandes entreprises de la filière hydraulique en Basse-Saxe et nous travaillons en partenariat avec de nombreuses communes sur la base de différents modèles de gestion. Près de 485 000 habitants sont alimentés en eau potable par nos soins. Dans le même temps nous traitons les eaux usées de près de 150 000 personnes ainsi que celles des entreprises. Au fil des années nous n’avons cessé d’évoluer vers un prestataire technologique moderne, et nous aidons déjà les communes en leur proposant des services et des solutions complètes à la fois rentables et souples. Ces derniers couvrent par exemple la direction des chantiers et dépôts, la gestion des piscines, la planification des stations d’épuration ainsi que le tri des boues résiduelles. Nos ingénieurs ne travaillent ainsi pas seulement pour nous mais aussi pour d’autres sociétés. Nos spécialistes se confrontent donc à chaque fois à de nouveaux défis et d’autres conditions. Ils doivent se montrer innovants et rester toujours à la pointe technologique. Chez Purena, cela a toujours été le cas et fait partie intégrante de notre philosophie : une chose à nos yeux essentielle. Dans le cas contraire, nous nous risquons très vite de perdre un savoir-faire et nous empêchant de relever les nouveaux défis de la filière hydraulique. Quels sont ces nouveaux défis ? Avant toute chose, nous devons concevoir des solutions durables afin de préserver les ressources naturelles et par là-même la planète. Le développement durable, c’est pour moi bien plus qu’un vague concept. Dans le cadre du fonctionnement de nos installations nous n’utilisons par exemple que du courant écologique issu d’énergies renouvelables. Nous participons ici à la protection de « Le développement de concepts durables exige des systèmes numériques. Sans eux nous ne viendrons pas à bout de la complexité émergente. » Thomas Meyer, Directeur technique, Purena sàrl Les besoins en solutions durables pour gérer les eaux usées ne cessent croître rendant les installations et les projets de plus en plus complexes. Dans le même temps, la pénurie de spécialistes augmente. Purena souhaite s’appuyer sur la numérisation afin de relever ces deux défis. Une chose est claire pour le Directeur Thomas Meyer : une condition incontournable est ici un système en réseau fermé et transversal qui permettrait la collecte des données, leur analyse ainsi que leur documentation. →
ENTRETIEN l’environnement ainsi qu’à la transition climatique. Les communes deviennent aussi de plus en plus exigeantes et attendent des concepts durables de notre part. Si nous souhaitons continuer à exister dans la filière hydraulique, nous devons tenir compte de cette demande. Nous allons connaître dans les années à venir une recrudescence d’années sèches consécutives qui seront marquées par de brèves fortes pluies comme entre 2018 et 2020. C’est pourquoi nous devons développer des stratégies afin de gérer efficacement l’eau pluviale et industrielle, ainsi que réfléchir à sa réutilisation. Cela ne s’arrête pas au bâtiment. Pourquoi ne pas se servir de l’eau de refroidissement des industries voisines afin d’alimenter l’agriculture. L’eau serait directement disponible dans le sol et assurerait dans le même temps les réserves phréatiques. En outre l’eau pluviale ne doit plus être directement évacuée vers la Mer du Nord par les villes, comme nous l’apprenions pendant nos études. Dans le cadre du développement durable, nous devons nous servir des ressources à l’endroit de leur disponibilité. Voilà le point central des futurs concepts sur lesquels nous serons mesurés demain et auxquels nous nous appliquons à travailler. Par exemple dans l’installation de recyclage de l’eau d’un abattoir que nous sommes en train de construire, nous recyclons 60% des eaux usées épurées vers l’abattoir via l’osmose inverse. Nous y proposons alors de l’eau potable. Cela a l’air très complexe. Oui, c’est bien là tout le problème. La complexité des projets et installations ne cesse d’augmenter les rendant quasiment ingérables sans l’aide numérique. En Allemagne, nous avons en outre du retard à rattraper en matière de solutions numériques. Nous ne parlons ici même pas d’intelligence artificielle, mais juste de la mise en réseau de nos systèmes. Nous réaliserions ainsi relativement simplement une protection contre les inondations qui gagne en importance. Nous travaillons actuellement pour une commune sur un large concept autour d’un système d’alarme précoce. Dimensionner la capacité des installations en fonction des pluies sur une centaine d’années n’est pas une option. Cela est tout simplement irréaliste et serait bien trop coûteux. Les canalisations qui seraient nécessaires sortiraient tout simplement de la route (en plaisant). C’est pourquoi nous dimensionnons nos installations pour d’eau pluviales sur 3 ans. Nous devons donc réfléchir quelles zones nous souhaitons vraiment protéger contre les pluies très abondantes, et avec quelles mesures. Nous dépendons ici clairement des technologies numériques : nous devons donc continuer à numériser le fonctionnement normal. C’est absolument indispensable. Est-ce que cette forme de numérisation peut aussi être une solution afin de répondre à la pénurie de personnel qualifié dans votre secteur ? Les systèmes numériques aident bien entendu dans le même temps à décharger le personnel en automatisant les tâches simples. Mais ces derniers se chargent avant tout de tâches ‹ ennuyeuses ›. Nous ne pouvons pas développer les concepts de demain sans experts. La numérisation représente à mes yeux, une chance d’expansion pour Purena ainsi qu’un des moteurs pour trouver du personnel qualifié. Cette pénurie va s’accentuer considérablement dans les prochaines années. C’est pourquoi nous devons trouver le moyen d’être perçu comme un employeur intéressant par le personnel qualifié. Des systèmes numériques dotés de surfaces intelligentes dont on se sert volontiers pour travailler et avec plaisir sont essentiels, car les jeunes talents peuvent y résoudre des tâches passionnantes. Les employeurs intéressants sont aujourd’hui ceux qui proposent des activités passionnantes. Et les entreprises qui accueillent les meilleurs employés auront à l’avenir du succès. Ceux qui ignorent ce point courent à leur perte. D’après vous, la numérisation en Allemagne n’a pas suffisamment progressé. Quelles tâches passionnantes occupent actuellement vos ingénieurs afin de contrecarrer cette pénurie de personnel ? Notre équipe travaille actuellement sur ‹ RECYBA ›. Cela implique des stations d’épuration cyber-physiques préservant les ressources. Le projet subventionné est une plateforme de données qui se compose de systèmes d’automatisation transversaux complètement en réseau et sécurisés, ainsi que d’un logiciel d’analyse. Nous souhaitons ici découvrir comment optimiser nos installations, car nous mettons en place dans le même temps un nouveau système de conduite des processus. Il s’agit donc du bon moment pour intégrer RECYBA. Nous souhaitons accéder en temps réel au rendement de l’installation et prévoyons ainsi d’installer des sous-compteurs énergétiques afin de surveiller la consommation électrique des appareils. Le logiciel d’analyse vers lequel les données sont transférées doit pointer sur les problèmes et mettre en évidence les 02| 2021 21 20 |
« Les entreprises qui accueillent les meilleurs spécialistes mm réussiront à l’avenir. Ceux qui ignorent ce point courent vers leur perte. » optimisations possibles. Conformément à la norme ISO 50001, nous sommes tenus de fournir des rapports et, en cas d’irrégularités, de justifier les mesures prises pour y remédier. Mais jusqu’ici je n’ai trouvé aucun logiciel dédié à la filière hydraulique qui le propose de manière transversale et conviviale. C’est pourquoi nous allons le développer nous-mêmes. Mettre en évidence les potentiels grâce à des systèmes complexes en réseau semble judicieux. Mais comment les petites communes peuvent-elles profiter de topologies plus simples ? Il sera à l’avenir encore plus difficile de trouver des responsables experts de l’épuration. La gestion numérique de l’exploitation présente une option particulièrement intéressante pour de nombreuses petites communes notamment dans les zones rurales. On ne remplace certes pas le responsable de l’épuration mais on peut surveiller les installations à l’aide de paramètres clés faciles à saisir. Si par exemple la conductivité, la température et la valeur pH sont connues à l’entrée, le système identifie immédiatement si quelque chose se produit. La vanne se ferme et les dommages collatéraux sont évités. Un petit bassin de rétention est bien entendu pour cela nécessaire. On gagne ici du temps pour réagir et peut se rendre sur place afin de se faire une idée de la situation. Des possibilités s’offrent aussi à l’intérieur de la station en accédant à distance à la surface de l’eau dans les bassins d’aération ou dans les bassins de post-traitement grâce à des caméras infrarouges. Quels sont vos futurs projets concrets avec RECYBA ? Notre projet pour la première phase est que les clients saisissent des paramètres de service simples via une application Web. Grâce au savoir-faire que nous avons intégré, ils accèdent immédiatement aux optimisations possibles dans certains secteurs. Pour finir, nous visons la mise en réseau des différentes installations ainsi qu’une évaluation numérique. Nous parlons ici vraiment d’intelligence artificielle. Mais la route est encore longue et beaucoup de travail reste à faire. Une chose positive est certaine : les exigences liées au changement climatique ainsi qu’à la transition énergétique occuperont largement nos spécialistes au cours des prochaines années. Merci beaucoup pour cet entretien.
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