Exploitation portuaire intelligente : comment un jumeau numérique contribue à réduire la consommation d'énergie
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.
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.
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.
« 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. »
« 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. »
Étude de cas
Les jumeaux numériques et les approches neutres en CO₂ permettent d'optimiser les opérations de chargement et de déchargement des navires de fret et des porte-conteneurs. Ce n'est toutefois que le début d'une évolution à long terme vers un secteur logistique plus économe en énergie.
Fiche technique
edbic est un système moderne d'intégration des données qui relie entre eux tous les acteurs de la chaîne de valeur (numérisation).
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Dans un processus de fabrication axé sur l'efficacité et la productivité, les différentes étapes de production sont étroitement liées. La panne soudaine et inattendue d'une machine ou d'un composant peut entraîner l'arrêt de l'ensemble de la chaîne de production.
Envisagez-vous vous aussi de relier l'ancien monde au nouveau dans le cadre d'un projet d'intégration informatique ?