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Exploitation portuaire intelligente : comment un jumeau numérique contribue à réduire la consommation d'énergie

La mise en œuvre de la plateforme compacer edbic en tant que plaque tournante centrale des données a permis la création d'un jumeau numérique pour la gestion énergétique des opérations portuaires. Grâce à l'interconnexion intelligente des données des capteurs et des systèmes informatiques existants, des ressources énergétiques jusqu’alors inexploitées deviennent visibles, ce qui permet d’établir des prévisions de consommation précises, de réduire les émissions de CO₂ et de réaliser des gains de temps et des économies tangibles.
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Image d'en-tête - Automatisation portuaire

Mise en œuvre d'une stratégie informatique durable dans l'exploitation portuaire avec edbic et le jumeau numérique

Grâce à l'utilisation de compacer edbic comme plateforme centrale de données, l'opérateur portuaire parvient à mettre en réseau de manière intelligente les données des capteurs et les systèmes informatiques complexes, pour une gestion énergétique respectueuse des ressources. De plus, grâce à un jumeau numérique basé sur l’IA, le port conserve une vue d’ensemble précise des besoins et de la production énergétiques et, grâce à des prévisions précises, pose les jalons d’un avenir durable et à faibles émissions de CO₂.

Amortissement+

Grâce à edbic et au jumeau numérique, la mise en œuvre d'un système de gestion énergétique durable a été couronnée de succès en un temps record et avec un rapport coût-bénéfice exceptionnel. Une transparence totale sur la demande en électricité et la production d'énergie grâce à la plateforme de données edbic, basée sur l'IA. Une mise en œuvre nettement accélérée et une évolutivité aisée vers d'autres terminaux à conteneurs.

Données améliorées+

Collecte des données issues des capteurs de mesure de puissance, des données d'inventaire des anciens portiques à conteneurs et d'autres composants portuaires. Enrichissement, conversion vers un métaformat uniforme et corrélation des données des capteurs avec des prévisions de consommation basées sur l'IA. Distribution vers des systèmes de traitement en aval tels que TOS, PCS ou SAP via edbic, qui sert de plaque tournante centrale des données.

Transparence+

Échange de données en temps quasi réel sur les besoins énergétiques, la production d'électricité et l'état des installations dans les opérations portuaires. Surveillance des flux énergétiques et des taux d'utilisation pour une gestion proactive et des prévisions de consommation basées sur l'IA. Une plus grande transparence grâce à des normes ouvertes et au métaformat edbic, plutôt qu’à des développements propres sujets aux erreurs.

Le défi

La réorganisation et le transfert de deux grues à conteneurs de 1 400 tonnes depuis le nord de l'Allemagne vers un port partenaire en Estonie ont offert une occasion unique de repenser la transformation numérique des opérations portuaires. L'amélioration de l'efficacité énergétique, la réduction des émissions de CO₂ ainsi que la baisse des coûts d'exploitation ont ainsi constitué des objectifs essentiels.

Dans cette optique, l’objectif était de répondre aux exigences croissantes en matière de durabilité et de protection de l’environnement dans un contexte de concurrence internationale, tout en mettant en place une infrastructure pérenne et économe en ressources.

La réutilisation du matériel existant (rétrofit) et un engagement clair en faveur d’une durabilité maximale ont constitué les priorités absolues. L’infrastructure existante des ponts à conteneurs, vieux d’environ 20 ans, s’était développée au fil des années et comportait une multitude de pièces et de composants provenant de différents fabricants, ce qui rendait son niveau de numérisation obsolète. Cela entraînait un manque de visibilité sur les données relatives à la consommation et à la production d’électricité lors des opérations de chargement et de déchargement.

En l’absence d’une intégration centralisée, une énergie précieuse était perdue inutilement, l’électricité produite lors du déchargement, par exemple, étant simplement dissipée dans l’air sous forme de chaleur. Il est apparu clairement que la mise en réseau des composants physiques à l’aide de capteurs de mesure IoT modernes et d’outils logiciels adaptés apporterait une valeur ajoutée immédiate et une transparence totale des données.

Outre les défis « classiques » liés aux projets d’intégration, le client a souligné l’importance qu’il accordait à l’intégration de capteurs IoT (compteurs de puissance) ainsi qu’à la connexion future à des systèmes existants tels que le Terminal Operating System (TOS), le Port Community System (PCS) ou SAP. Une plateforme d’intégration flexible, faisant office de plaque tournante ouverte des données et constituant la base d’un jumeau numérique basé sur l’IA, était donc la clé d’un succès durable.

La solution

L'opérateur portuaire a choisi d'utiliser compacer edbic comme plaque tournante centrale des données. Cette plateforme d'intégration constitue le cœur technique permettant de regrouper des données hétérogènes provenant des installations et sert de base à la mise en place d'un jumeau numérique.

Un concept d’intégration innovant a été mis en œuvre en très peu de temps. Plutôt que de s’appuyer sur des développements internes rigides, les données provenant de différentes sources sont collectées via edbic, consolidées et converties dans un métaformat uniforme. La solution s’intègre ainsi de manière transparente dans l’environnement logiciel existant, notamment le Terminal Operating System (TOS), le Port Community System (PCS) ou SAP.

L’opérateur portuaire est toutefois allé encore plus loin et a profité de la mise en service des grues à conteneurs transférées pour mener à bien son projet novateur en matière d’IoT et de développement durable. Dans le cadre de ce projet, des capteurs de mesure de puissance (Power Meter) nouvellement installés ont été connectés via edbic afin de rendre visibles en temps réel des données cachées concernant la consommation électrique et la production d’énergie. Les données collectées alimentent le jumeau numérique (Digital Twin) et y sont disponibles à des fins d’analyse et de contrôle.

La solution est complétée par un logiciel de prévision basé sur l’IA. En combinaison avec des données provenant d’autres installations techniques et de services cloud, le système est capable de prévoir l’évolution de la consommation électrique une semaine à l’avance avec une précision de 96 à 98 %. L’énergie récupérée lors du déchargement n’est désormais plus dissipée sous forme de chaleur sans être exploitée, mais est stockée de manière ciblée et mise à disposition, par exemple, pour l’infrastructure de recharge des véhicules de manutention autonomes (AGV).

De plus, cette configuration jette les bases de futurs scénarios de maintenance prédictive. Grâce à l’intégration prévue de capteurs supplémentaires – notamment pour la surveillance de la longueur et de la qualité des câbles –, il sera possible d’éviter de manière proactive les pannes et les temps d’arrêt des portiques à conteneurs.

Ce nouveau niveau de numérisation facilite le quotidien de la gestion portuaire, réduit considérablement les coûts d’exploitation et ouvre la voie à une exploitation des terminaux neutre en CO₂.

Résultat

Grâce à la mise en place d'edbic et du jumeau numérique, il est pour la première fois possible de centraliser l'ensemble des données de capteurs pertinentes pour la gestion de l'énergie et de les échanger, dans le cadre d'un processus continu et transparent, avec les systèmes informatiques existants tels que TOS, PCS ou SAP. Ce processus fonctionne quel que soit le nombre de composants portuaires en service et peut être facilement adapté à l’échelle souhaitée. Tous les flux énergétiques sont traçables sans aucune lacune. De plus, l’exploitant portuaire dispose de prévisions précises basées sur l’IA concernant l’évolution de la consommation d’électricité, ce qui permet une gestion proactive de l’énergie et des réductions significatives des émissions de CO₂ dans l’ensemble des opérations portuaires.

Découvrez comment notre soutien a aidé ces entreprises

« Grâce à edbic, nous avons soudainement été en mesure de proposer des services avant même que nos clients ne les aient demandés. Aujourd’hui, le développement proactif de nouveaux services va de soi. Une telle chose n’aurait pas été possible par le passé. »

Tim Pieters

Ingénieur en systèmes informatiques, AET
« Je suis tout aussi enthousiaste à l'idée de collaborer avec compacer qu'à propos de ses produits. Ils font surtout preuve d'une créativité impressionnante lorsqu'il s'agit de trouver des solutions, et leur flexibilité ainsi que leur engagement sont tout aussi remarquables. Avec compacer, je sais que j'ai à mes côtés un partenaire fiable, et cela me rassure. »

Dominic Küchler

Responsable informatique chez Cuxport GmbH

Découvrez l'intégralité de cette réussite

Vous trouverez ici l'étude de cas ainsi qu'un fichier PDF présentant l'intégralité de l'histoire de la réussite du jumeau numérique et de compacer.
Digital_Twin_Deckblatt_EN_geschnitten Étude de cas
Une réussite : le jumeau numérique aide le port à réaliser des économies d'énergie

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