Supervision energie industrie

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La supervision energie industrie permet de rendre visibles des consommations habituellement dispersees entre fours, presses, chauffage d’ateliers et utilites annexes. C’est exactement ce qu’a entrepris une ETI metallurgique francaise de 180 salaries, specialisee dans la forge et la deformation de metaux lourds. En 12 mois, quatre chantiers de supervision energie industrie ont permis de reduire la facture energetique globale du site de 18 %, sans modification des equipements de production.

Ce retour terrain illustre une realite que nous constatons regulierement chez OXA Groupe : dans l’industrie lourde, les plus gros gisements d’economies ne se trouvent pas forcement dans le process lui-meme, mais dans les utilites et le chauffage des batiments. A condition de savoir ou regarder, et de connecter les bonnes donnees entre elles.

1. Quel etait le point de depart de ce site de forge ?

L’entreprise exploite un site industriel de 12 000 m² comprenant deux ateliers principaux : un atelier de forge avec fours de rechauffage et presses hydrauliques de 1 600 a 4 000 tonnes, et un atelier de traitement thermique. La hauteur sous plafond depasse 10 metres dans les deux halls.

Avant le projet, la direction ne disposait d’aucune visibilite fine sur la repartition des consommations. La facture energetique annuelle depassait 1,2 million d’euros, repartie approximativement entre gaz naturel (65 %, principalement les fours) et electricite (35 %, presses, auxiliaires, chauffage). Mais ces proportions etaient estimees, pas mesurees.

Les angles morts identifies

Le diagnostic initial a revele trois problemes structurels. Premierement, les fours de rechauffage fonctionnaient selon des programmes fixes, independamment du planning de production reel. Deuxiemement, les bruleurs d’origine, installes a la mise en service du site, n’avaient jamais ete remplaces ni evalues : les temperatures de fumees en sortie depassaient 800°C, signe d’une perte massive de chaleur non recuperee. Troisiemement, aucun lien n’existait entre les donnees de consommation et les ordres de fabrication dans l’ERP : impossible de calculer un cout energetique par piece forgee.

2. Comment instrumenter les utilites four-presse sans arreter la production ?

L’instrumentation des utilites est souvent le premier frein evoque par les responsables de sites de forge ou de metallurgie. Arreter un four de rechauffage pour poser des capteurs represente un cout direct important et un risque de desorganisation du planning. C’est precisement ce qu’il fallait eviter ici.

Une approche non intrusive, equipement par equipement

Le deploiement s’est deroule en trois phases sur huit semaines, sans aucun arret de production. Des capteurs de courant non intrusifs (tores ouvrants) ont ete poses sur les alimentations des presses et des auxiliaires. Des compteurs de gaz a ultrasons, installes sur les conduites existantes sans coupure, ont permis de mesurer la consommation reelle de chaque four individuellement.

Pour les utilites thermiques (circuit d’eau de refroidissement, air comprime des presses), des sondes de temperature, de debit et de pression ont ete ajoutees sur les points strategiques. L’ensemble des donnees remonte via une gateway LoRaWAN vers la plateforme de supervision, sans cablage lourd ni intervention sur les automates existants.

3. Pourquoi connecter la supervision energie a l’ERP change tout ?

Collecter des donnees de consommation est necessaire, mais insuffisant. Ce qui a transforme la gestion energetique de ce site, c’est la connexion API entre la plateforme de supervision et l’ERP de l’entreprise. Cette integration a permis de croiser automatiquement les donnees de consommation avec les ordres de fabrication.

Du compteur au cout par piece forgee

Concretement, chaque cycle de four est desormais associe a un lot de production identifie dans l’ERP. Le systeme calcule automatiquement la consommation de gaz par tonne de metal rechauffee, puis rapporte ce cout a chaque ordre de fabrication. Le responsable de production voit, en temps reel, l’impact energetique de chaque campagne de forge.

Cette visibilite a permis de decouvrir que certaines sequences de production generaient 40 % de surconsommation par rapport a d’autres, a tonnage equivalent. La cause : des temps de maintien en temperature trop longs entre deux series, programmes par defaut dans l’automate du four et jamais remis en question.

Reorganiser le planning pour reduire les pertes

En croisant les donnees de l’ERP (taille des lots, alliages, temperatures de forge) avec les consommations reelles, l’equipe production a reorganise le sequencement des campagnes. Les alliages necessitant des temperatures proches sont desormais groupes. Les fours ne sont plus maintenus en temperature pendant les pauses dejeuner pour les petites series.

Resultat : une reduction de 22 % de la consommation de gaz des fours, obtenue uniquement par l’optimisation du planning, sans aucune modification materielle.

4. Comment les donnees ont declenche le remplacement des bruleurs sur chaque four ?

C’est en analysant les donnees de supervision que l’evidence s’est imposee. Les fours de rechauffage, equipes de bruleurs conventionnels datant de la mise en service du site, affichaient un rendement de combustion bien en deca des standards actuels. Les temperatures de fumees en sortie depassaient systematiquement 800°C, signe que l’essentiel de la chaleur residuelle partait dans la cheminee sans etre recuperee.

Le diagnostic par les donnees : identifier le gisement reel

Grace aux compteurs gaz individuels poses lors du chantier d’instrumentation, l’equipe a pu comparer la consommation reelle de chaque four avec la quantite d’energie theoriquement necessaire pour rechauffer les lopins aux temperatures de forge. L’ecart etait considerable : entre 35 et 45 % de l’energie injectee dans les bruleurs ne servait pas au process et partait dans les fumees.

Ce constat chiffre, impossible a etablir avant l’instrumentation, a permis de construire un dossier d’investissement solide. La direction disposait pour la premiere fois de donnees precises, four par four, pour arbitrer entre reparation, reglage et remplacement.

Bruleurs auto-recuperateurs : recuperer la chaleur des fumees

La decision a ete prise de remplacer les bruleurs de trois fours de rechauffage par des bruleurs auto-recuperateurs. Le principe est simple : un echangeur de chaleur integre directement dans le corps du bruleur prechauffee l’air de combustion en recuperant les calories des fumees. L’air comburant, au lieu d’entrer a temperature ambiante, arrive deja a 300-400°C. Le four a besoin de beaucoup moins de gaz pour atteindre la meme temperature de consigne.

Sur les fours de ce site, ou les temperatures de fumees depassaient 800°C, le gain de rendement est particulierement significatif. La consommation de gaz naturel par four a baisse de 25 a 30 % apres remplacement des bruleurs, sans aucune modification du cycle de forge ni de la qualite metallurgique des pieces.

Accompagnement OXA Groupe et partenaire CVTI

Le remplacement des bruleurs a ete realise en partenariat avec CVTI, specialiste de la combustion et du traitement thermique industriel. OXA Groupe a assure le cadrage du projet a partir des donnees de supervision, le dimensionnement du besoin four par four, et le montage du dossier de financement CEE. CVTI a pris en charge l’ingenierie de combustion, la selection des bruleurs auto-recuperateurs adaptes a chaque four, et l’installation sur site.

Cette complementarite entre l’expertise data d’OXA et le savoir-faire combustion de CVTI a permis de cadrer le projet avec precision : chaque four a ete traite selon son profil de consommation reel, et non sur la base de donnees constructeur generiques.

Financement CEE via la fiche IND-UT-118

L’ensemble du remplacement des bruleurs a ete finance via la fiche CEE IND-UT-118 (bruleur avec dispositif de recuperation de chaleur sur four industriel). Cette fiche s’applique aux fours fonctionnant au gaz naturel avec une temperature de fumees en sortie superieure ou egale a 600°C — condition largement remplie ici. Combinee avec la fiche IND-UT-134 pour l’instrumentation, le projet global a ete finance a 100 % par les CEE, sans reste a charge pour l’entreprise.

5. Quels resultats concrets apres 12 mois ?

Apres une annee complete d’exploitation, les resultats mesures confirment l’impact de l’approche combinee instrumentation-pilotage-connexion ERP.

Au-dela des economies directes, la supervision energie industrie a donne a l’entreprise un cout energetique par piece forgee integre dans son ERP. Cet indicateur est utilise dans les devis clients et dans le suivi de rentabilite par affaire. Le responsable energie, qui n’existait pas avant le projet, s’appuie sur les tableaux de bord de la plateforme pour son reporting mensuel a la direction.

Le site est egalement en meilleure posture pour preparer son audit energetique obligatoire d’ici octobre 2026, puisque les donnees de comptage necessaires sont deja collectees et historisees.

Questions frequentes

Peut-on instrumenter un four de forge sans arreter la production ?

Oui. Les compteurs de gaz a ultrasons se posent sur la conduite existante sans coupure. Les capteurs de courant a tore ouvrant s’installent sur les cables d’alimentation sans deconnexion. L’ensemble de l’instrumentation est non intrusive et compatible avec un fonctionnement en continu.

Qu’est-ce qu’un bruleur auto-recuperateur et quels gains attendre ?

Un bruleur auto-recuperateur integre un echangeur de chaleur dans son corps, qui prechauffee l’air de combustion en recuperant les calories des fumees. Sur un four dont les fumees depassent 700°C, le gain de consommation de gaz se situe entre 20 et 30 %. Le cout d’acquisition d’un bruleur auto-recuperateur varie de 100 a 200 euros par kW de puissance nominale. La fiche CEE IND-UT-118 finance ce type d’installation, avec une duree de vie conventionnelle de 15 ans.

La connexion API avec l’ERP necessite-t-elle un developpement specifique ?

La plateforme de supervision utilise une API REST standard qui s’interface avec la majorite des ERP du marche. L’integration necessite un parametrage initial de quelques jours, mais pas de developpement specifique. Les donnees de consommation sont transmises toutes les 15 minutes et automatiquement associees aux ordres de fabrication.

Quelles fiches CEE couvrent ce type de projet ?

Deux fiches principales s’appliquent. La fiche IND-UT-134 couvre les systemes de comptage et de supervision sur les utilites industrielles (gaz, electricite, air comprime, eau). La fiche IND-UT-118 couvre l’installation de bruleurs avec dispositif de recuperation de chaleur sur four industriel fonctionnant au gaz naturel, avec une temperature de fumees en sortie superieure ou egale a 600°C. Dans certains cas, ces deux fiches combinees permettent un financement a 100 %.

Faut-il un responsable energie dedie pour exploiter les donnees ?

Non. Les tableaux de bord sont concus pour etre consultables par les responsables de production, la maintenance et la direction sans competence energetique specifique. Les alertes automatiques signalent les derives. En revanche, un referent interne facilite l’exploitation continue des donnees et la mise en place d’actions correctives.