{"id":5543,"date":"2021-07-15T07:48:00","date_gmt":"2021-07-15T05:48:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.vallourec.com\/news\/industrie-4-0-lindustrie-de-demain-se-construit-aujourdhui-avec-laide-du-vallourec-research-center-france\/"},"modified":"2025-05-06T16:57:30","modified_gmt":"2025-05-06T14:57:30","slug":"industrie-4-0-lindustrie-de-demain-se-construit-aujourdhui-avec-laide-du-vallourec-research-center-france","status":"publish","type":"news","link":"https:\/\/www.vallourec.com\/fr\/news\/industrie-4-0-lindustrie-de-demain-se-construit-aujourdhui-avec-laide-du-vallourec-research-center-france\/","title":{"rendered":"Industrie 4.0 : l\u2019industrie de demain se construit aujourd\u2019hui avec l\u2019aide du Vallourec Research Center France"},"content":{"rendered":"\t\t
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Algorithmes physiques et math\u00e9matiques, jumeaux num\u00e9riques de nos process industriels, mod\u00e9lisation, big data, d\u00e9couvrez comment le p\u00f4le Thermique et Simulation des proc\u00e9d\u00e9s du VRCF s\u2019engage au quotidien pour optimiser la fabrication de nos tubes et faire \u00e9merger une nouvelle g\u00e9n\u00e9ration d\u2019usines connect\u00e9es et intelligentes

<\/b>L’id\u00e9e et le concept d’industrie 4.0 sont n\u00e9s en Allemagne il y a quelques d\u00e9cennies d\u00e9j\u00e0.  Certains parlent encore de \u00ab\u00a0r\u00e9volution\u00a0\u00bb, mais le terme \u00ab\u00a0\u00e9volution\u00a0\u00bb d\u00e9crit mieux ces changements. En effet, l\u2019un des fondements de ce concept est l’utilisation des donn\u00e9es d\u00e9j\u00e0 existantes. Depuis de nombreuses ann\u00e9es, nos usines g\u00e9n\u00e8rent beaucoup de donn\u00e9es que nous n\u2019exploitons pas assez. C’est comme si, dans votre voiture, vous disposiez d’un tableau de bord tr\u00e8s complexe mais sans mode d’emploi clair.

L’information est l\u00e0 mais elle est n\u2019est pas simple \u00e0 utiliser. Dans des entreprises comme Vallourec, les strat\u00e9gies mises en place dans le cadre de l’industrie 4.0 ont \u00e9t\u00e9 lanc\u00e9es afin d\u2019optimiser l’utilisation des donn\u00e9es d\u00e9j\u00e0 existantes et acc\u00e9l\u00e9rer la prise de d\u00e9cisions. Bien s\u00fbr, une \u00ab\u00a0mise \u00e0 jour\u00a0\u00bb des mat\u00e9riels ou des logiciels est parfois n\u00e9cessaire, mais la plupart des informations sont d\u00e9j\u00e0 disponibles.

Depuis le lancement de la plateforme Shalyn, , le p\u00f4le Thermique et Simulation des proc\u00e9d\u00e9s du VRCF participe \u00e0 la d\u00e9finition et \u00e0 la r\u00e9alisation des \u00ab\u00a0logiciels\u00a0\u00bb qui aident \u00e0 g\u00e9rer et \u00e0 enrichir les donn\u00e9es disponibles dans nos process industriels.

Notre mission est principalement li\u00e9e aux algorithmes physiques et math\u00e9matiques de ces \u00ab\u00a0jumeaux num\u00e9riques\u00a0\u00bb ou copies digitales de la r\u00e9alit\u00e9 de nos usines.
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Prenons, comme exemple, la coul\u00e9e continue. C'est peut-\u00eatre l'un des process les plus critiques et les plus dangereux de l'industrie sid\u00e9rurgique. Il commence avec de l'acier en fusion provenant d'un four \u00e9lectrique ou d'un haut fourneau. Via diff\u00e9rentes \u00e9tapes de refroidissement, l'acier se solidifie de la couche externe jusqu'au c\u0153ur. Un long cylindre d'acier est alors obtenu qui sera d\u00e9coup\u00e9 en \"billettes\" de quelques m\u00e8tres de long.<\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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En raison de sa g\u00e9om\u00e9trie et de la temp\u00e9rature tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e, il est impossible d'obtenir une \"radiographie instantan\u00e9e\" de la colonne d'acier chaud. Nous ne pouvons recevoir que des informations sur la surface de cette colonne.

Gr\u00e2ce au jumeau num\u00e9rique du processus, nous pouvons \"voir\" la temp\u00e9rature tout au long de la coul\u00e9e et \u00e9galement pr\u00e9dire ce qui se passe \u00e0 l'int\u00e9rieur de cette coul\u00e9e. Ces informations aident \u00e0 pr\u00e9venir la surchauffe, dans les zones de refroidissement secondaires, qui peut provoquer une rupture. Elles permettent \u00e9galement de pr\u00e9venir les d\u00e9fauts qui peuvent impacter les \u00e9tapes suivantes du proc\u00e9d\u00e9 de fabrication.

Gr\u00e2ce \u00e0 ce jumeau num\u00e9rique, l'usine peut \u00e9galement \u00e9viter certains essais co\u00fbteux et simplifier les tests de param\u00e8tres utilis\u00e9s pour am\u00e9liorer ou industrialiser de nouvelles nuances d'acier. Therma est un autre \"jumeau\" con\u00e7u pour piloter automatiquement les fours \u00e0 billettes (le process de chauffage de l'acier avant le per\u00e7age et le laminage). Ces 30 derni\u00e8res ann\u00e9es, en particulier pendant les crises de production, ont montr\u00e9 que contr\u00f4ler les proc\u00e9d\u00e9s automatiquement, et notamment le chauffage des billettes, permettait de r\u00e9duire la consommation de gaz et garantissait un meilleur contr\u00f4le de la qualit\u00e9.
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Hier, nous demandions \u00e0 nos outils de d\u00e9crire le pr\u00e9sent. Aujourd'hui, nous attendons de Therma qu'il nous ouvre de nouvelles perspectives. Gr\u00e2ce \u00e0 l'introduction de m\u00e9thodes math\u00e9matiques avanc\u00e9es, d'algorithmes plus complexes et d'un calcul haute performance, et en utilisant les donn\u00e9es de suivi en direct de l'usine, Therma fournit des pr\u00e9visions en temps r\u00e9el sur le contenu du four et pilote ce dernier de mani\u00e8re plus optimis\u00e9e qu'auparavant. Therma g\u00e9n\u00e8re ainsi en permanence une grande quantit\u00e9 de donn\u00e9es qui permettent une meilleure gestion de l'usine, un point important pour la planification de la production.<\/p>\r\n <\/div>\r\n <\/div><\/p>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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L'introduction de calculs plus complexes n\u00e9cessite des processeurs plus puissants et aussi une optimisation des ressources. Pour faire une analogie, c\u2019est comme lorsque vous \u00eates au supermarch\u00e9 un samedi avec une seule caisse ouverte, il faut attendre un certain temps avant de pouvoir payer. Nous utilisons maintenant des techniques telles que la parall\u00e9lisation. Celle-ci permet de diviser les diff\u00e9rentes t\u00e2ches de calcul et de les ex\u00e9cuter en m\u00eame temps, comme si, dans le m\u00eame supermarch\u00e9, plusieurs lignes de caisse s\u2019ouvraient soudainement. L'objectif final de Therma est de disposer d\u2019une simulation de la temp\u00e9rature de chaque billette pr\u00e9sente dans le four (dans les fours les plus grands de Vallourec, cela peut repr\u00e9senter plusieurs centaines de billettes) en un temps proche de la minute. <\/p>\n <\/div>\n

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Le troisi\u00e8me process concerne la trempe, un proc\u00e9d\u00e9 de traitement thermique de refroidissement. L’un des points cl\u00e9s de ce process est de bien comprendre comment l’eau r\u00e9agit sur une surface chaude, ce qui peut affecter profond\u00e9ment le produit final.  Vous avez d\u00e9j\u00e0 probablement exp\u00e9riment\u00e9 l’effet de gouttes d’eau sur une po\u00eale \u00e0 frire chaude.  Si nous versons de l\u2019eau sur cette po\u00eale, des \u00ab\u00a0bulles d’eau\u00a0\u00bb flottent \u00e0 la surface et ne s’\u00e9vaporent pas imm\u00e9diatement. C’est l’un des effets que nous \u00e9tudions et que nous mod\u00e9lisons dans le jumeau num\u00e9rique, l\u2019outil Quench-R, rattach\u00e9 \u00e0 Shalyn.

Aujourd’hui, Vallourec cherche \u00e0 accro\u00eetre ses connaissances du process de trempe pour tester de nouveaux produits ou am\u00e9liorer la m\u00e9thode de fabrication actuelle. En effet, conna\u00eetre le mode de refroidissement des tubes et les caract\u00e9ristiques m\u00e9caniques finales de nos produits permet une premi\u00e8re v\u00e9rification num\u00e9rique de la qualit\u00e9 des tubes, en particulier pour nos produits line pipe ou les grades OCTG premiums, pour lesquels la trempe est un processus cl\u00e9. Par exemple, estimer la duret\u00e9 ou alerter lors de la d\u00e9tection des risques de d\u00e9fectuosit\u00e9 des tubes, sont parmi les objectifs principaux du mod\u00e8le.

C’est pourquoi le p\u00f4le Thermique et Simulation des proc\u00e9d\u00e9s du VRCF a d\u00e9velopp\u00e9 cet outil, Quench-R, capable de surveiller et de g\u00e9n\u00e9rer des donn\u00e9es. Ce jumeau num\u00e9rique est actuellement install\u00e9 sur la plate-forme Shalyn et sera prochainement d\u00e9ploy\u00e9 sur la ligne de traitement thermique 16″ de Rath.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Marcello Bentivegni<\/h1>

Thermal and Simulation Processes Group Manager<\/p><\/div><\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Guy Druart<\/h1>

Modeling Team Manager<\/p><\/div><\/div>\n <\/div>\n

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Juan Huapaya Otoya<\/h1>

R&D Engineer<\/p><\/div><\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n <\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Thomas Lenne<\/h1>

R&D Engineer<\/p><\/div><\/div>\n <\/div>\n

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