Process optimisation

 

Author(s) :

LOGICIELS :

  • NI LabVIEW

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L'objectif :

Calculer la température d'enrobage optimale lors de la construction d'une route.

La solution :

Développer un outil de calcul métier, basé sur NI LabVIEW Web Service, qui puisse être utilisé sans expérience particulière.

 

En 2008, les ouvrages de l'industrie routière ont nécessité la fabrication de 40 millions de tonnes d'enrobé et, parmi elles, 12 l'ont été par la société Eurovia. La fabrication de ces produits, qui doivent être appliqués chauds (entre 110°C et 180°C selon les procédés), requiert beaucoup d'énergie. Cette phase de fabrication représente en effet 35 % de l'énergie totale nécessaire à la mise en œuvre d'un enrobé.

Chauffer juste comme il faut

La combustion de fioul ou de gaz permet de monter l'ensemble des matériaux jusqu'à ces températures appelées températures de fabrication ou températures d'enrobage. Ces dernières sont définies de manière sécuritaire par des normes « produits », qui ne prennent en compte que le type de produit et les épaisseurs de mise en œuvre, alors qu'il faudrait également tenir compte d'autres paramètres, qui ont une importance non négligeable pour la bonne réalisation des chantiers.
Dans certaines conditions, cette température de fabrication « normalisée » est surestimée. Ce qui conduit à une dépense d'énergie inutile. Dans d'autres cas, cette température est trop faible et ne permet pas une bonne qualité de réalisation.
C'est pourquoi Eurovia a décidé de créer un outil logiciel qu'ils ont baptisé GRADIUS®. Cette première version, monoposte développée sous LabVIEW, était capable de calculer la température d'enrobage idéale pour garantir une qualité optimale de mise en œuvre de l'enrobé, en évitant une chauffe inutile des matériaux, et donc en diminuant les émissions atmosphériques issues de la combustion.
Eurovia a confié le développement d'une version réseau de ce logiciel à la société Saphir, partenaire Alliance de National Instruments France, avec l'objectif de disposer d'un outil ergonomique, simple d'utilisation, protégé, fiable et présentant aux utilisateurs les phénomènes physiques et les données de façon vulgarisatrice. Il était en effet important que le logiciel soit accessible à toute personne connectée à l'intranet de l'entreprise, et ne nécessite que des informations de terrain.

Une architecture modulaire innovante

L'architecture du logiciel GRADIUS est modulaire. L'interface utilisateur, conçue par Eurovia, a été développée par Saphir en JavaScript à l'aide du Google Web Toolkit. Cette interface communique par requêtes avec un serveur Web Service développé sous LabVIEW. Les informations sont transmises sous un format XML. Les instructions de calculs sont alors mises en forme par le serveur Web Service à destination du noyau de calcul du logiciel, lui aussi programmé sous LabVIEW. Les propriétés thermodynamiques nécessaires au calcul sont automatiquement puisées par le noyau dans une base de données de type MySQL.
Le logiciel est accessible depuis Windows, Linux ou Mac OS et depuis Internet Explorer, mais aussi Safari, Chrome et FireFox. Tout personnel de l'entreprise qui possède une connexion à l'intranet Eurovia peut ainsi y accéder, rapidement et sans installation. L'utilisateur n'a nullement à se soucier des mises à jour du logiciel, tout cela étant centralisé sur le serveur dédié.
Pour sécuriser le logiciel GRADIUS, seule l'interface est rendue accessible à l'utilisateur final. L'ensemble des modules sensibles (la base de données et le noyau de calcul) est placé sur le serveur sécurisé.
Pour pouvoir être utilisé par tout opérateur n'importe où dans le monde, une base de données « langues » permet la traduction du logiciel à moindre coût dans un grand nombre de langues. Il est déjà complètement traduit en anglais.

Plus besoin d'expertise

L'application a été conçue de façon à permettre aux exploitants de s'adapter facilement et au quotidien aux conditions de réalisation des chantiers et d'obtenir le meilleur compromis qualité/environnement. Conséquence directe du calcul du refroidissement de l'enrobé, le logiciel donne une estimation du temps nécessaire avant la remise en circulation, information utile à l'organisation des chantiers.
Mais l'innovation majeure du logiciel réside dans son usage. En effet, il permet à l'homme de l'art (conducteur de travaux, chef de chantier, conducteur de centrale d'enrobage...) de réaliser plusieurs calculs thermodynamiques complexes qui n'étaient par le passé accessibles qu'à une équipe d'experts regroupant des compétences de thermiciens, de numériciens et d'ingénieurs méthodes de travaux publics, tout cela, au prix d'un travail important. Dans les faits, ces calculs n'étaient que rarement réalisés.

Accessible de partout et facile à maintenir

Grâce à l'architecture du logiciel, il est aujourd'hui utilisé depuis les bureaux d'études, mais aussi directement sur les terminaux mobiles PAPYRUS® (tablettes PC) des chefs de chantier Eurovia, dans les centrales d'enrobage... et même au Chili !
Son architecture lui permet aussi d'évoluer simplement. Il a d'ailleurs subi plusieurs maintenances à chaud (s'accompagnant d'une interruption de service inférieure à 10 minutes).
Le calcul de la « juste » température d'enrobage avec GRADIUS, adversaire du réflexe « plus chaud, plus sûr », prend tout son sens dans le cadre de la préservation de l'environnement, de la qualité de réalisation et de l'accompagnement de nouveaux procédés. Ce qui a valu au produit de recevoir le prix de la diffusion de l'innovation lors de la cérémonie organisée par Eurovia en 2010.