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1Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Supervision de performance Supervision de performance Rendez-vous de l’Automatisation 2006
Claude Gosselin, Compagnie minière Québec CartierMichel Ruel, Top Control Inc.
CMQC
2Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ContenuContenu
Bienvenue, présentationBienvenue, présentationConcepts de baseConcepts de basePerformance, Performance, BenchmarkingBenchmarkingPlantTriage, suivi de performancePlantTriage, suivi de performanceRapportsRapportsExemplesExemplesConclusionsConclusions
4Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
- Europe- AsieAmérique du nord
Localisation Localisation géographiquegéographique
5Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
En production depuis 1959 (démarrage des opérations En production depuis 1959 (démarrage des opérations (ville de Gagnon et la mine à Lac Jeannine)(ville de Gagnon et la mine à Lac Jeannine)La compagnie opère avec La compagnie opère avec ≈≈ 2000 employés2000 employésMine à ciel ouvert (Mine à ciel ouvert (FermontFermont depuis 1976)depuis 1976)Chemin de fer (450 Km, Chemin de fer (450 Km, FermontFermont -- PortPort--Cartier) Cartier) Une usine de bouletage (PortUne usine de bouletage (Port--Cartier, 9.6 MT)Cartier, 9.6 MT)La manutention aux installations portuaires (16 MT / La manutention aux installations portuaires (16 MT / année, (concentré et boulettes ))année, (concentré et boulettes ))
CaractéristiquesCaractéristiques
7Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Alimentation HAlimentation H22OOAlimentation FeAlimentation Fe22OO33
Rejetclassificateur
secondaire
RABRAB
Alim
entation en boueA
limentation en boue
Séparateur
AlimentationAlimentationHH22OO
HH22OOénergieénergie
HH22OOénergieénergie
BROE
Particules grossièresParticules grossières
Classificateur
BroyageBroyage
8Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
BouletageBouletage
Fe2O3
Production annuelleProduction annuelle4.3 M Tonnes 4.3 M Tonnes BAFBAF1.6 M Tonnes 1.6 M Tonnes BHFBHF2.2 M Tonnes 2.2 M Tonnes BBSBBS1.0 M Tonnes 1.0 M Tonnes BSABSA0.08 M0.08 M Tonnes Tonnes BINBIN
9Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Procédé de durcissementProcédé de durcissement
Transfert Transfert de chaleurde chaleur
Transfert de Transfert de masse masse
Réaction
Frittage
10Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Fours de durcissementFours de durcissement
RefroidissementRefroidissementCuissonCuissonDesDes--cendantcendant
Flux de gaz Flux de gaz ascendantascendant
Entrée des gaz
Boulettes vertesPréPré--cuissoncuisson
12Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Top ControlTop Control : Histoire: Histoire
depuis 1994depuis 1994Optimisation, Formation, Réglage, ConceptionOptimisation, Formation, Réglage, ConceptionBureaux Québec, Montréal, Milwaukee, Bureaux Québec, Montréal, Milwaukee, AsieAsieReprésentants Canada, USA, Europe, Asie, …Représentants Canada, USA, Europe, Asie, …Partenaire avec Partenaire avec ExperTuneExperTune, , RockwellRockwell, Siemens, SNC, , Siemens, SNC, MinnovexMinnovex, …, …
10 personnes (Canada, USA)10 personnes (Canada, USA)>400 clients dans 30 pays>400 clients dans 30 pays
13Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Top Control: missionTop Control: mission
MissionMissionoptimiser les procédés optimiser les procédés améliorer les performances des systèmes de contrôle et leur opéraméliorer les performances des systèmes de contrôle et leur opérationation
CommentComment–– maximiser les performances des procédés maximiser les performances des procédés –– résoudre les problèmes d’opération et de contrôlerésoudre les problèmes d’opération et de contrôle–– aider à la conceptionaider à la conception–– améliorer les stratégies de contrôleaméliorer les stratégies de contrôle–– dispenser de la formationdispenser de la formation
14Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Top Control : clientsTop Control : clients
MondialMondial– Amérique du Nord et du Sud, Antilles, Europe, Asie
CatégoriesCatégories– Pétrochimique, Chimique, Pâte et papier, …– Nucléaire, Pharmaceutique, Plate-forme forage, ...– Centre Recherche, Centres Technologiques, …– Contracteurs, Firmes Ingénierie, Manufacturiers, …
ContratsContrats– formation et/ou service et/ou consultation– long terme, court terme, sur demande, périodique– service+formation+consultation+audits
16Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ContenuContenu
Bienvenue, présentationBienvenue, présentationConcepts de baseConcepts de basePerformance, Performance, BenchmarkingBenchmarkingPlantTriage, suivi de performancePlantTriage, suivi de performanceRapportsRapportsExemplesExemplesConclusionsConclusions
17Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
PourquoiPourquoi la performance la performance varievarie??
ProcéduresProcédures d’opérationd’opérationMatériauxMatériauxUsureUsure de de l’équipmentl’équipmentMaintenance, Maintenance, entretienentretienChangementsChangements dansdans le le procédéprocédéEtc.Etc.
Performance decay
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
0 20 40 60 80 100 120
Time
%
6 months
Décroissance de la performance
6 mois Temps
6 moisà 1 an
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
Series1
0.00%
10.00%
20.00%
30.00%
40.00%
50.00%
60.00%
70.00%
80.00%
90.00%
100.00%
0 5 10 15 20 25 30
Optimisation standard
Seuil d'interventionOptim isation supervisée
18Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
AméliorerAméliorerCourt Terme Long Terme
Oscillation
Valve Travel
Noise
%Time in Normal
Robustness
Process Model
Output atLimit
SettlingTime
Efficiency
Variability
Reliability
Harris Index
ExperTuneIndex
Coûténergie
Coûtsmatériaux
Qualité
Temps marche
Coûtsentretien
Coûtsopération
Coûts
Satisfaction Client
Production
Efficacité
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ProblèmesProblèmes
FIC-101
FT-101
Non-linéarités
Bruit
Variabilité
Réglage
Design procédé
Design contrôle
Perturbation
Collage
HystérésisValve à limite
Mode normal?
Interactions avec autre
boucles
Opérations: SP, Mode
OscillationsEn contrôle
Modèle procédé
20Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Démarche CMQC supervision performanceDémarche CMQC supervision performance
Choix de deux fournisseursChoix de deux fournisseursInstallation de deux systèmes sur 100 bouclesInstallation de deux systèmes sur 100 boucles
En parallèle sur les mêmes bouclesEn parallèle sur les mêmes bouclesTests de 6 moisTests de 6 moisAnalyse avec grille d’évaluationAnalyse avec grille d’évaluationChoix de PlantTriage/Choix de PlantTriage/TopControlTopControl
Système 500 boucles PlantTriageSystème 500 boucles PlantTriageDéploiement, Configuration, Choix des KPI, FormationDéploiement, Configuration, Choix des KPI, FormationComités EntretienComités Entretien--IngénierieIngénierie--ProductionProductionVisites d’entreprises où la Supervision de performance est Visites d’entreprises où la Supervision de performance est intégrée dans les pratiques d’usineintégrée dans les pratiques d’usineSupport et coaching Support et coaching Intégration graduelle des outils et rapports dans pratiques d’usIntégration graduelle des outils et rapports dans pratiques d’usineine
21Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ContenuContenu
Bienvenue, présentationBienvenue, présentationConcepts de baseConcepts de basePerformance, Performance, BenchmarkingBenchmarkingPlantTriage, suivi de performancePlantTriage, suivi de performanceRapportsRapportsExemplesExemplesConclusionsConclusions
22Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
QCS/PQM #2DCS/PLC #1
OPC Interface
DCS/PLC #N
Monitor PID Tuner /Loop AnalysisHistorian
Assessor ReportingPrioritizer
ArchitectureArchitecture
Rapports Word, Web, Courriels, Paget, ...
MesureMesure de performancede performanceUsineUsine, , UnitéUnité, Boucle, …, Boucle, …
Analyses et Analyses et diagnostiquesdiagnostiquesPerformancePerformanceOscillationsOscillations
procédéprocédé, , réglagesréglages, , équipementéquipement (valve,…)(valve,…)
OutilsOutils AnalyseAnalyseAnalyses Analyses statistiquesstatistiquesSériesSéries (correlation)(correlation)DensitéDensité spectralespectrale
RéglageRéglageBoucleBoucleCascade Cascade FeedforwardFeedforwardMultivariableMultivariable
Entretien,
Procédé
Production
Management
23Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
CeCe queque c’estc’est
MesureMesure les performances:les performances:de de l’usinel’usine, des , des secteurssecteurs, des boucles, des , des boucles, des signauxsignaux
PriorisePriorise les les problèmesproblèmesoscillations, performances, oscillations, performances, équipementéquipement, ..., ...
InclusInclus toustous les les outilsoutils de de réglageréglage et et analyseanalyseréglageréglage, , analyseanalyse, , évaluationévaluation, , dépannagedépannage
BenchmarkBenchmarktienttient comptecompte des des facteursfacteurs économiqueséconomiques
RésultatsRésultats, , ÉvaluationsÉvaluationsmanagement, production, management, production, opérationopération, , entretienentretien, , ingénierieingénierie
24Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ArchitectureArchitecture
PlantTriageMonitor
Assessor
PID Tuner /Loop AnalysisHistorian
Prioritizer Reporting
OPC Server(s)
DCS/PLC #1 DCS/PLC #NQCS/PQM #2
OPC Client
WEB
25Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
MesureMesure de Performancede Performance
Automatiquementcalculés pour toutesles boucles.
“Templates” pour choisir les seuils en fonction des objectifs.
Au delà de 60 indices
26Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
SeuilsSeuils et et limiteslimites des indicesdes indices
ChoixChoixProcédéProcédé idéalidéal ((classeclasse mondialemondiale))UsineUsine dansdans la la moyennemoyenneRésultatsRésultats à à atteindreatteindreChiffresChiffres actuelsactuels (Benchmark)(Benchmark)Indices Indices normalisésnormalisés (comparer (comparer secteurssecteurs, , usinesusines))
28Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ContenuContenu
Bienvenue, présentationBienvenue, présentationConcepts de baseConcepts de basePerformance, Performance, BenchmarkingBenchmarkingPlantTriage, suivi de performancePlantTriage, suivi de performanceRapportsRapportsExemplesExemplesConclusionsConclusions
31Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ContenuContenu
Bienvenue, présentationBienvenue, présentationConcepts de baseConcepts de basePerformance, Performance, BenchmarkingBenchmarkingPlantTriage, suivi de performancePlantTriage, suivi de performanceRapportsRapportsExemplesExemplesConclusionsConclusions
32Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ExemplesExemples
Exemples de problèmes plutôt reliés à l’opérationExemples de problèmes plutôt reliés à l’opérationBoucles oubliées en mode manuelBoucles oubliées en mode manuelBoucles où l’opération doit manipuler considérablement le SP pouBoucles où l’opération doit manipuler considérablement le SP pour «r « aider aider «« le DCSle DCS »»Boucles où l’opération doit passer en mode manuel en temps de crBoucles où l’opération doit passer en mode manuel en temps de criseise
Exemples de problèmes plutôt reliés au procédéExemples de problèmes plutôt reliés au procédéBoucles où la sortie se maintient près des limitesBoucles où la sortie se maintient près des limitesBoucles interactivesBoucles interactivesBoucles où le gain de procédé est très élevéBoucles où le gain de procédé est très élevéDes oscillations sont présentesDes oscillations sont présentes
Exemples de problèmes plutôt reliés à l’Exemples de problèmes plutôt reliés à l’entrerienentrerienBoucles nécessitant des réglagesBoucles nécessitant des réglagesOscillations provenant des vannesOscillations provenant des vannesTransmetteurs «Transmetteurs « bruyantsbruyants »»
34Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Détection de mauvais Détection de mauvais fonctionnement (débit)fonctionnement (débit)
35Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
Détection de mauvais Détection de mauvais fonctionnement (pompage)fonctionnement (pompage)
36Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
AutresAutres utilisationsutilisations
DétecterDétecter problèmesproblèmes avantavant qu’unequ’une pannepannesurviennesurvienneOùOù dirigerdiriger main d’oeuvre main d’oeuvre lorslors d’un d’un arrêtarrêt planifiéplanifiéOùOù les performances se les performances se dégradentdégradent--elleselles??OùOù utiliserutiliser les les ressourcesressources….….OùOù modifier le modifier le procédéprocédé
37Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ContenuContenu
Bienvenue, présentationBienvenue, présentationConcepts de baseConcepts de basePerformance, Performance, BenchmarkingBenchmarkingPlantTriage, suivi de performancePlantTriage, suivi de performanceRapportsRapportsExemplesExemplesConclusionsConclusions
38Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
BénéficesBénéfices
Performance Performance amélioréeamélioréeMeilleureMeilleure utilisationutilisation de de l’équipementl’équipementUtiliserUtiliser les les ressourcesressources làlà oùoù çaça comptecompte
RéductionRéduction des des coûtscoûts d’énergied’énergieQualitéQualité amélioréeamélioréeVariabilitéVariabilité réduiteréduiteRéductionRéduction maintenance maintenance (valves)(valves)
Oscillations Oscillations enlevéesenlevées
Temps Temps marchemarche amélioréeamélioréeEfficacitéEfficacité amélioréeamélioréeMeilleureMeilleure opérationopérationDémarragesDémarrages aisésaisés
39Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
RetourRetour sursur investissementinvestissement
Arrêts non planifiésArrêts non planifiésArrêts planifiésArrêts planifiésRésolution de problèmes majeursRésolution de problèmes majeursAmélioration de l’efficacitéAmélioration de l’efficacitéTravaux d’entretien des vannesTravaux d’entretien des vannesCoût des produits chimiquesCoût des produits chimiquesCoût des combustibles Coût des combustibles (gaz naturel et huile lourde)(gaz naturel et huile lourde)
Secteurs nécessitant ingénierieSecteurs nécessitant ingénierieSecteurs nécessitant plus d’effort de la part de Secteurs nécessitant plus d’effort de la part de l’opérationl’opération
40Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
ExemplesExemples d’installationd’installation
ExemplesExemples d’installationsd’installations PlantTriagePlantTriage
BP (BP (raffineriesraffineries, plate, plate--formesformes forage)forage)Atlantic Atlantic LiquifiedLiquified Natural Gas Natural Gas TesoroTesoroPlacid RefineriesPlacid RefineriesChevron PhillipsChevron PhillipsSunocoSunocoBHP BHP BilletonBilleton ((corporatifcorporatif))Eli LillyEli LillyColumbian Chemicals (Columbian Chemicals (corporatifcorporatif))PCS NitrogenPCS NitrogenHercules (Hercules (corporatifcorporatif))GE Plastics (GE Plastics (corporatifcorporatif))KimberleyKimberley--ClarkClarkPotlatchPotlatchRayonnierRayonnierMarathonMarathon
QuébecQuébecCompagnieCompagnie MinièreMinière Québec Cartier x2Québec Cartier x2StadaconaStadaconaKruger Kruger WayagamackWayagamackScott HullScott HullCascades Cascades NorampacNorampac CabanoCabanoDomtarDomtar x2x2SFKSFKFalconbridgeFalconbridge
AutresAutres payspaysÉtatsÉtats--UnisUnisChiliChiliDannemarkDannemarkBelgiqueBelgiqueFranceFranceGrandeGrande--Bretagne, Bretagne, ÉcosseÉcosseVietnamVietnamBrésilBrésilHollandeHollandeTrinidad et Trinidad et TobaggoTobaggoJaponJapon
41Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
PartenariatPartenariat Top Control Top Control -- CMQCCMQC
Sensibilisation du management de CMQC et Sensibilisation du management de CMQC et présentation des suivis et des résultatsprésentation des suivis et des résultatsMobilisation des ressources dédiées au Mobilisation des ressources dédiées au développement (entretien et procédé)développement (entretien et procédé)Établissement d'un plan stratégique annuel Établissement d'un plan stratégique annuel (Formation, études de cas, sessions de dépannage (Formation, études de cas, sessions de dépannage sur Internet, interventions périodiques sur le site)sur Internet, interventions périodiques sur le site)Site Site BetaBeta pour Expert Tune et Top Controlpour Expert Tune et Top ControlParticipation au forum de Top Control à Québec Participation au forum de Top Control à Québec (section client)(section client)BenchmarkingBenchmarking dans le réseau clients "Top Control"dans le réseau clients "Top Control"
42Claude Gosselin, Michel Ruel 2006
MERCIMERCIde votrede votreattention!attention!
Michel Michel RuelRuelPrésidentPrésident
Top Control Top Control IncInc(877)867(877)867--6473 office6473 office(418)569(418)569--8543 8543 cellcell
mruelmruel@@topcontrol.comtopcontrol.comhttp://http://www.topcontrol.comwww.topcontrol.com