Des algorithmes pour déterminer les défaillances sur des éoliennes

Article paru dans Production Maintenance n° 44 – www.maintenanceandco.com

Prédire des défaillances, ce sera possible d’ici 2016. Bien sûr, le terme de « prédiction » n’est en aucun cas à prendre au sens du faux-ami anglais « predictive maintenance » ; l’idée est d’imaginer à l’instant T le comportement d’une éolienne et à quel moment elle est susceptible d’être affectée par des défaillances dont les causes ne se limitent pas aux ravages du temps. Dans le cadre du projet Sinbad, Acte Industrie développe des modèles de simulation qui permettront à terme d’optimiser la maintenance des éoliennes offshores.

Comment minimiser les coûts de maintenance, maintenir le meilleur niveau de production d’électricité et optimiser la durée de vie des installations en prenant en compte les dimensionnements et les moyens de soutien logistique, en exploitant les faits techniques et les faits de maintenance pour effectuer des évaluations des prédictions de fiabilité et de disponibilité… telles sont les – nombreuses– ambitions de Sinbad.

Ce projet est né d’une préconisation 2OM* de créer un outil numérique permettant d’une part, une visualisation de l’arborescence des machines (éoliennes offshore) à des fins de maintenance et de formation et, d’autre part, une capitalisation des informations de retours d’expérience ; l’objectif étant une meilleure adaptation du concept de maintenance à la réalité terrain du système éolien. Cette préconisation a trouvé dans l’existant une première réponse à travers l’application Idrys développée par Acte Industrie. Cette application numérique a fait l’objet d’un prototype pour EDF R&D dans le cadre du programme de surveillance, de diagnostic et de suivi des turbines du parc nucléaire d’EDF. Un premier constat a été fait de ce que l’application Idrys présentait une partie des fonctionnalités de l’outil numérique préconisé par 2OM. Idrys est ainsi devenu le point de départ d’une démarche partagée par l’université du Havre et Acte Industrie, puis a donné naissance au projet Sinbad.

Dans ce projet, qui bénéficie du soutien de la Région Haute Normandie et de Bip france, Acte Industrie est le pilote d’un consortium dont l’Institut supérieur d’études logistiques (Isel) et le Laboratoire de mathématiques du Havre (LMAH) sont membres (ces deux entités dépendent de l’université du Havre). La société a directement en charge le rattachement des données à la navigation 3D et la modélisation, la détermination de l’architecture globale de l’application numérique et l’intégration de la navigation 3D à une navigation 2D. L’entreprise participe et pilote les travaux concernant la modélisation et les calculs de fiabilité et de disponibilité sur données de retour d’expérience, la détermination des modèles de représentation des analyses, la détermination des arborescences descriptives des installations et des éléments de soutien, la détermination des données techniques et économiques des installations et des éléments de soutien à rattacher aux arborescences, la détermination de la nature des analyses et des modèles de stratégies ainsi que des lois de simulation et de prédiction, l’étude de marché. Acte Industrie contribue à la simulation et à l’évaluation de la mutualisation d’interventions de maintenance et des moyens (dimensionnement et gain économique). L’entreprise prend part également à la simulation et l’optimisation des choix des emplacements de stockage ainsi qu’à la modélisation bayésienne du réseau de données du retour d’expérience. De multiples avantages pour la maintenance et pour les exploitants. L’aboutissement et les résultats d’un tel projet ont pour objectifs de minimiser les coûts de maintenance par la révision périodique des programmes de maintenance en fonction du service et du vieillissement des installations, de mutualiser les moyens de soutien et de gérer les opportunités d’intervention qui se présentent au cours de l’exploitation des champs éoliens. Il s’agira aussi de permettre aux exploitants de maîtriser la disponibilité opérationnelle et donc le niveau de production d’électricité en réduisant les indisponibilités pour maintenance. Par ailleurs, ce projet se définit comme une aide à la décision sur la stratégie de maintenance et le lancement des interventions. Les décisionnaires disposeront d’une base de données des faits de maintenance et des faits techniques de capitalisation du retour d’expérience, des éléments nécessaires aux décisions de rétrofit ou de démantèlement, d’un outil de capitalisation et de transmission du savoir et, enfin, d’un inventaire structuré des composants des champs éoliens nécessaire lors du démantèlement. Le projet comporte deux programmes : d’une part, l’étude de faisabilité détaillée ainsi que la simulation des algorithmes et, d’autre part, le développement informatique de l’application et la réalisation d’un prototype. Le premier programme est en cours de réalisation ; il se terminera fin 2014. Le second devrait quant à lui démarrer début 2015 pour s’achever au premier trimestre 2016.

* 2OM est un partenariat franco-britannique dédié à l’éolien offshore et regroupe l’université du Havre, le Critt, l’ENSM, les universités de Plymouth et de Portsmouth.