Comment un système de test modulaire a permis de surmonter un goulot d'étranglement au niveau d'un groupe électrogène

Vue intérieure du banc d'essai du groupe électrogène comprenant un système de stockage de carburant diesel, des panneaux de commande localisés et un bras d'échappement moteur réglable

Dans le cas d' un fabricant mondial d'équipements lourds , cette tension est devenue aiguë lorsque la production des groupes électrogènes a dépassé les limites de son infrastructure de test en fin de chaîne.

La solution n'était pas une solution provisoire au sens traditionnel du terme, mais une intervention modulaire soigneusement conçue qui a permis d'accroître immédiatement les capacités, tout en s'inscrivant dans les plans d'expansion à long terme de l'entreprise.

Au cœur du projet se trouvait ACS, partenaire de longue date du constructeur, avec plus de vingt ans d'histoire opérationnelle commune.

Déjà engagée dans un important projet d'agrandissement de son campus qui devait ajouter des cellules de test permanentes l'année suivante, l'ACS a été sollicitée pour apporter une aide plus immédiate en augmentant considérablement le débit de tests dans un délai très court.

Bob Roth, directeur de la réalisation de projets chez ACS, explique : « Nous avons examiné différentes options pour résoudre le problème, en gardant à l’esprit que la priorité n’était pas de compromettre la sécurité, l’intégrité des données ni la flexibilité future. Parallèlement, la solution devait être mise en place rapidement. »

Et surtout, la solution devait être mise en service sans perturber la production en cours.

Un retard qui a des conséquences

Le pupitre de commande principal est équipé d'un panneau PLC et d'un rack d'acquisition de données haute vitesse pour le diagnostic moteur en temps réel.

Les cellules d'essai existantes de l'entreprise étant pleinement utilisées, les générateurs non testés commençaient à s'accumuler, ce qui immobilisait inévitablement le fonds de roulement, retardait les livraisons aux clients et mettait sous pression les équipes de vente qui tentaient de concilier promesses et réalité.

Bien que l'agrandissement à long terme des installations aurait finalement résolu le problème, son calendrier de livraison ne correspondait pas à l'urgence du marché et la tâche d'ACS consistait à concevoir, fabriquer et installer une solution provisoire qui puisse être déployée rapidement, fonctionner à l'échelle industrielle et s'intégrer parfaitement aux processus établis.

Pensée modulaire

Plutôt que de considérer le cahier des charges comme une solution de contournement à court terme, ACS l'a abordé comme un véritable projet d'ingénierie, axé sur la modularité.

« En tant qu'équipe, nous n'avons jamais considéré la solution comme un simple palliatif temporaire », explique Roth. « Le défi consistait à créer quelque chose qui résolve le problème immédiat, mais qui conserve toute sa valeur une fois l'infrastructure permanente mise en place. »

L'équipe ACS a mis au point un banc d'essai autonome pour groupes électrogènes, capable de gérer des moteurs d'une puissance de 1 300 à 5 300 chevaux. Le système a été fabriqué en grande partie hors site et installé rapidement dans un bâtiment secondaire situé à environ deux heures du campus principal.

Ce choix d'emplacement était stratégique. « Il nous offrait de l'espace, un accès à une grue et une flexibilité logistique, sans éloigner trop les tests de la production », explique Roth.

Le système modulaire a également été conçu pour être à portée du pont roulant de 35 tonnes existant sur le site, permettant une manutention sûre et efficace des unités testées sans avoir besoin de nouvelles infrastructures de levage lourdes.

À l'intérieur de la cellule, les systèmes critiques ont été conçus pour garantir un débit et une répétabilité optimaux. Les équipements modulaires sur châssis pour l'alimentation en carburant diesel, le refroidissement en eau du moteur et le refroidissement de l'échangeur de chaleur ont été préassemblés afin de minimiser le temps d'installation sur site.

Vue d'ensemble de la cellule d'essai du groupe électrogène montrant la mezzanine intégrée et le système de refroidissement par eau utilisé pour la gestion thermique

« Chaque heure gagnée sur le chantier comptait », explique Roth. « La préfabrication nous a permis de maîtriser la qualité et de respecter les délais sans augmenter les risques. »

Un caisson insonorisé a permis de maîtriser les émissions sonores, tandis que des systèmes intégrés de refroidissement par eau, de ventilation et de régulation de la température ont garanti des conditions de test constantes pour une large gamme de configurations de groupes électrogènes. Un système d'échappement articulé a offert une flexibilité accrue.

Construire rapidement, sans interruption

Les délais très courts ont rendu la gestion de la construction primordiale. Si la préfabrication a permis de réduire le travail sur site, une coordination précise s'est avérée essentielle dès l'arrivée des modules.

Selon Roth, « Il n'y avait qu'une seule voie d'accès pour les livraisons importantes, donc l'ordonnancement était crucial. Nous devions essentiellement maintenir la production tout en construisant une installation d'essai à côté. »

Pour maintenir le rythme, ACS a programmé des quarts de travail le week-end et a coordonné le travail en parallèle de plusieurs corps de métier.

Les travaux extérieurs, notamment l'installation d'un nouveau réservoir de stockage de diesel à double paroi et le réaménagement des voies d'accès, ont été réalisés parallèlement aux activités d'intégration intérieure.

Un technicien surveille le système de stockage d'énergie par batterie (BESS). L'installation utilise une logique de contrôle précise pour assurer une transition fluide entre l'énergie stockée et le réseau électrique.

Même les difficultés d'approvisionnement liées aux équipements à long délai de livraison ont été atténuées grâce à une planification précoce et une coordination étroite avec les fournisseurs, garantissant ainsi le respect des objectifs de mise en service.

Le résultat fut la mise en service d'une cellule de test complexe avec un minimum de perturbations – un résultat qui reflétait à la fois la préparation technique de l'équipe ACS et une compréhension approfondie des rythmes de fonctionnement du client.

Données, automatisation et confiance des opérateurs

L'augmentation du débit à elle seule n'aurait pas résolu le problème du fabricant si les tests étaient devenus plus complexes ou plus sujets aux erreurs. Le contrôle des processus et l'acquisition des données ont donc joué un rôle déterminant.

Le système de test modulaire est piloté par le logiciel de contrôle open-source d'ACS, Acselerant™ , offrant une interface opérateur unique pour toutes les variantes de groupes électrogènes.

« Dans un environnement à forte mixité, l’automatisation est essentielle », explique Roth. « Le système élimine toute ambiguïté et garantit que chaque unité est testée avec précision. »

Une fois l'appareil connecté, les opérateurs saisissent son numéro d'identification et le système récupère automatiquement les paramètres de test appropriés dans la base de données du client. Ceci élimine les vérifications manuelles et réduit le risque d'erreurs de configuration.

Lors de chaque test, les données de performance sont surveillées en continu par rapport à des critères de réussite/échec définis et affichées en temps réel sur une configuration à double écran.

Une fois le traitement terminé, les résultats sont automatiquement téléchargés dans la base de données distante du fabricant.

« Pour les opérateurs, l'expérience est cohérente et intuitive », explique Roth, « et pour la direction, elle peut être assurée qu'un débit plus élevé ne signifie pas une qualité de données inférieure. »

Une solution provisoire à valeur durable

Cette configuration comprend un panneau PLC dédié et un panneau d'extraction RIO. Le bras d'extraction supérieur est conçu pour supporter des charges thermiques élevées lors des essais à pleine charge.

Grâce à la mise en service de la cellule d'essai modulaire , le fabricant a immédiatement acquis la capacité nécessaire pour résorber son stock de groupes électrogènes non testés.

L'accélération des livraisons et le respect des engagements envers les clients ont permis d'alléger la pression sur la planification de la production.

Du fait de sa conception modulaire et de son autonomie, le système conserve la possibilité d'être déplacé ou redéployé au fur et à mesure de la mise en service des cellules d'essai permanentes.

Du point de vue d'ACS, ce projet confirme l'importance des partenariats à long terme. La connaissance approfondie des contraintes opérationnelles, des normes de sécurité et des systèmes de données a permis de prendre des décisions rapidement et avec assurance.

Leçons pour l'ensemble du secteur

Alors que les fabricants des secteurs des équipements lourds et de la production d'énergie doivent faire face à des variations de la demande , ce cas illustre un changement plus général dans la façon de penser la capacité.

Les systèmes modulaires et préfabriqués ne sont plus considérés comme de simples solutions temporaires. Bien conçus, ils offrent rapidité sans sacrifier la robustesse et flexibilité sans compromettre l'intégration.

La cellule d'essai modulaire pour groupes électrogènes a permis au fabricant de gagner du temps, mais elle a également démontré comment des solutions transitoires peuvent protéger les revenus, renforcer les relations avec les clients et soutenir les stratégies de croissance à long terme.

Dans un contexte où les goulets d'étranglement peuvent rapidement anéantir les bénéfices d'une forte demande, cette valeur est difficile à ignorer.

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Cet article a été produit par le studio de contenu de KHL, en collaboration avec des experts d' ACS.

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Toutes les images sont une gracieuseté de l'ACS.

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