FRP03 Comment gérer à moindre coût l'obsolescence des systèmes tout en réduisant le TCO? Nom Aimed Mathlouthi Fonction Ingénieur Commercial End-users Date 23-24 mars 2016-5058-CO900H
Agenda FRP03 Bilan des obsolescences Industrielles Justifications de la migration Stratégie de migration des SNCC Repensez le besoin du contrôle / commande Conclusion Questions
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Généralités: Eléments de language Total Cost of Ownership (TCO) : Le TCO (Total Cost of Ownership, traduisez Coût total de possession) représente le coût global d'un bien (un système informatique par exemple) tout au long de son cycle de vie, en prenant non seulement en compte les aspects directs (coûts matériels tels qu'ordinateurs, infrastructures réseaux,etc. ou logiciels tels que le coût des licences), mais également tous les coûts indirects (coûts cachés) tels que la maintenance, l'administration, la formation des utilisateurs et des administrateurs, l'évolution, le support technique et les coûts récurrents (consommables, électricité, loyer, etc.). TCO a été rendu populaire par Gartner Group dans les années 1980. Distributed Control System (DCS) Système Numérique de Contrôle-Commande (SNCC) Integrated Control & Safety System(ICSS) Safety Instrumented System (SIS) Manufacturing Execution System (MES) Valeur Actuelle Nette(VAN)
COMPANY INTERNAL CONFIDENTIAL
Les challenges des sites industriels Plusieurs SNCC par atelier ou pilote Variateurs MCC Analyse vibratoire APS Indépendance technique? Haute Disponibilité? Modélisation? KPI temps réel Différents réseaux Des API Sécurité des personnes et des procédés? TCO? Amélioration du Diagnostique? Horadatage Limitation Temps d arrêts Cyber sécurité? Emission? Règlementations? Qualité Pdts? Economie d energie? Obsolescences?
Le concept de l iceberg pour le TCO Coût du projet 20% Du TCO Capex Coût de Maintenance Coût des licences Conformité à la cyber-sécurité Coût de Formation Coût des arrêts de production Produits non-conformes Coût énergétique Coût environnemental 80% Du TCO Opex 7
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Coût de maintenance élevé Coûts de maintenance et d assistance excessifs Généralement, un SNCC existant contrôle et surveille quotidiennement les différentes tâches d exploitation d une usine de procédé, sans entraîner de temps d arrêt excessif ou d incidents fréquents liés à la sécurité. Cependant, en fonction de la durée d utilisation du SNCC et de l assistance du fournisseur, le CTP lié à son achat et à son fonctionnement peut atteindre des valeurs très élevées. Lorsque le CTP devient trop important, il faut envisager une migration vers un nouveau système d automatisation. Répercussions Prix des pièces excessifs Coût d intervention d expert extérieur en augmentation Augmentation des temps d arrêt : Taux de défaillance excessif Plus de casses produits lors des redémarrages programmés etc 9
Augmentation des coûts de production Contrôle de procédé dégradé Un contrôle dégradé des procédés entraîne des coûts supplémentaires dus à une production de mauvaise qualité, à une consommation d énergie excessive et à une réduction de la cadence de production. Lorsque les processus contrôlés sont proches des valeurs de consigne, la qualité est optimisée. Les écarts par rapport aux valeurs de consigne peuvent affecter directement la qualité, de manière négative, notamment sur de longues périodes. Répercussions Augmentation des rebus produits Non conforme Augmentation des temps d arrêt Augmentation de la facture énergétique etc 10
Mesurez le TCO du SNCC Existant 11
Avantages d une migration SNCC vers un nouveau système 12
Quelle indicateur pour déterminer la rentabilité de la migration? La valeur actuelle nette (VAN) La valeur actuelle nette (VAN) est utilisée pour déterminer si un investissement est rentable ou non. Un investissement rentable est un investissement qui accroît la valeur de l'actif économique, c'est à dire qui crée de la richesse. En d'autres termes, il faut que les recettes générées par l'investissement soient supérieures à son coût. Pour calculer la valeur actuelle nette (VAN), deux types de flux sont donc nécessaires. Le premier est le montant de l'investissement initial, qui inclut toutes les charges relatives à la réalisation du projet. C'est le coût de l'investissement. Ensuite, il faut évaluer les cash flows générés par ce même investissement pour toutes les périodes futures. Ce sont les recettes. Cette phase est très importante et souvent difficile. En effet, la conjoncture économique évoluant sans cesse, les cash flows peuvent varier de manière importante. Ces cash flows doivent être actualisé en date 0, permettant ainsi de connaître la valeur actuelle des flux futurs. Cette actualisation est indispensable car un euro aujourd'hui ne vaut pas un euro demain. (Taux d intérêt et taux d escomptes) La formule de la VAN : VANn = CF1(1+i) -1 + CF2(1+i) -2...+CFn(1+i) -n - Investissement initial avec VANn : la valeur actuelle nette du projet d'un nombre n d'années CFn : les gains ou le cash-flow de la n ème année 13
Exemple de calcul de la VAN Exemple de migration d un même constructeur : Migration 1/1 Investissement projet $1 000 000 CTP annuel du SNCC existant est de 100 000 $ Economie par an en termes de CTP pour nouveau systéme $150 000 Fin de vie du DCS existant dans 5 ans VAN négative Valeur actuelle nette SNCC existant Nouveau système d automatisation taux d'actualisation 6% Valeur actuelle nette $560 483 $311 542 CTP 1re année, investissement plus économies moins ($100 000) ($850 000) CTP 2e année, économies moins les coûts : +10% ($110 000) $150 000 CTP 3e année, économies moins les coûts +5% ($126 500) $150 000 CTP 4e année, économies moins les coûts +5% ($151 800) $150 000 CTP 5e année, économies moins les coûts +25% ($189 750) $150 000 Agmentation du CTP existant sur 5 ans 14
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Réplication 1/1 ou Amélioration des fonctionnalités? Une amélioration est un atout pour la migration Un SNCC peut simplement être reproduit par le nouveau système d automatisation ou peut être amélioré. Au premier abord, la réplication est moins onéreuse, mais présente généralement des coûts de cycle de vie plus élevés étant donné que les améliorations de fonctionnement sont minimales. 16
Choisir son modèle? Prise Risque Remplacement total Remplacement des contrôleurs Fonctionalités du système Horizontale Remplacement de l interface opérateur Remplacement des consoles Verticale Remplacement des contrôleurs Remplacement du code Remplacement de l interface opérateur Remplacement du code Remplacement de l interface opérateur Remplacement des E/S Investissem ent
Migration Progressive ou pas? Une approche progressive permet d atténuer les risques Une méthode de migration consiste à remplacer immédiatement l ensemble du SNCC, notamment les IHM, les automates et les E/S. Cette méthode est facile à mettre en œuvre et minimise souvent les coûts d achat et d installation globaux. En revanche, les temps d arrêt peuvent être excessifs, avec tous les temps d arrêt se produisant au cours d une période continue. Répartir le temps d arrêt total nécessaire en plusieurs périodes est souvent avantageux, et cela peut être réalisé à l aide d une stratégie de migration en trois phases. Cette stratégie étale également les coûts de migration sur une période plus longue, et minimise les risques. 18
Basculement à chaud ou à froid? Un basculement à chaud réduit les temps d arrêt Avec un basculement à chaud, la totalité ou une partie de l ancien SNCC et du nouveau système d automatisation fonctionnent simultanément, avec la migration d une boucle de contrôle à la fois depuis l ancien SNCC vers le nouveau système d automatisation. Avec un basculement à froid, l ancien SNCC est totalement remplacé par le nouveau système d automatisation, et l ensemble du procédé est redémarré en une seule fois. L ancien SNCC et le nouveau système d automatisation ne fonctionnent jamais simultanément. 19
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Les besoins d une usines SIEGE FOURNISSEUR CONSTRUCTEUR INFORMATIQUE MES AUTRE USINE OEM PROCESS MACHINES Partage des Informations sécurisées UTILITES UTILITES SALLE CONTROLE PROCESS CONSTITUTION DE LOTS / MELANGE TRANSFORMATION CONDITIONNEMENT CONDITIONNEMENT EXPEDITION RECEPTION 21
La solution Innovante: Plant Pax SIEGE CONSTRUCTEUR FOURNISSEUR Partage des rapports En temps réel avec VantagePoint AUTRE USINE OEM MOTEUR LOGIX Réseaux Ethernet unique sécurisés UN MOTEUR LOGIX UNIQUE MULTI-DISCIPLINES FLEXIBLE ET EVOLUTIF UTILITES SALLE CONTROLE CONSTITUTION DE LOTS / MELANGE TRANSFORMATION CONDITIONNEMENT EXPEDITION RECEPTION Contrôle de procédé Gestion de batch Variation de vitesse Commande d axes Traitement séquentiel Sécurité 22
Quelles est votre stratégie envers vos OEM & Système intégrateurs? End Users Systéme Intégrateur OEM s process Embedded Engineer OEM s Machines Contractuel Technical Coordination with GPTC COORDINATION COMMERCIALE Training Project Support /Maintenance Contrat SLTA 23
Migrez Pour PlantPAx PLANT-WIDE Control and Optimization SCALABLE and Modular SECURE Open and Information-enabled FLEXIBLE Delivery and Support
PlantPAx : Process Automation System - Plateforme flexible et multi-discipline et évolutive - Haute disponibilité du PAC et I/O - Réseau Ethernet IP auto-cicatrisant - Librairie process - Intégration des instruments HE native - Virtualisation - Images Serveurs et stations standards - Intégration des variateurs de vitesse native - Historisation des données sur Osi-PI - Données temps réelles avec Vantage Point - Mobilité des données avec ViewPoint - Economie d énergie : PEMS - Carte Historian OSI PI in Rack - Gestion des instruments avec Assetcentre - Intégration native des variateurs de puissance - Recovery plan - Solution SIS : SIL2 ou SIL3 - APS for BMS, F&G, TMR - Système modulable et redondant. - Service Audit de sécurité - Coffret OptiSIS ( solution paramétrable et qualifiée) - Gestion des recettes complexes via FT batch - Séquenceur natif dans le contrôleur And services - Régulateur PID,PIDE - Régulateur IMC,CC, MMC - Logique Floue avec Fuzzy designer. - Régulation prédictive avec Pavillion IMC_01 IMC... - Caractérisation via IAB process - Gestion librairie avec Architect - Outils de migration DCS - Add-On pour l, intégration de l instrumentation - Ouverture pdts tiers - Outils communs avec SISCO - Audit Cyber-securité - Intégration simplifiée de skid - Audit NSS - Audit IBE - Audit NOX Internal Model Control 0.0 0.0 PV CVEU 0.0 0.0 SPProg SP 0.0 0 SPCascade ProgOper 0.0 0 RatioProg CasRat 0.0 0 CVProg Auto 0.0 0 HandFB Manual 0 0 ProgProgReq Override 0 0 ProgOperReq Hand 0 ProgCasRatReq 0 ProgAutoReq 0 ProgManualReq 0 ProgOverrideReq 0 ProgHandReq
Comparatif de notre TCO EXEMPLE DCS 5,000 PT 5,000 Points E/S: 2,500 Discrete & 2,500 Analog Redundant Controller Redondants Plusieurs HMI Clients / Serveurs Plusieurs Instruments et VFD+ MCC Délivré par un Intégrateur local Calcule sur 20 ans La valeur de l argent n est pas prise en compte. Sources d informations: Base de données Win/Loss projets Partners RCSI Consultants GPTCs Retours clients(rex)
PlantPAx Solution Process TCO différentiateurs Coûts du projet Coûts après le projet Gains sur 20 ans Choix Plate-forme Unique HW & SW Intégration native des variateurs et MCC Gestion des obsolescences des tiers Optimisation des procédés :Pavillion Millions $18 $16 $14 $12 $10 $8 $6 $4 $2 $0 Example TCO 20 Years Analysis 5,000 Point DCS System PlantPAx Traditional DCS Coût de Maintenance Améliorations/Futures Expansions Coût Initial (Acquisition) Coûts des futurs projets Contrats de maintenance optimisés( MRO, RAAMP) PlantPAx Traditional DCS Savings Initial Costs $2,045,000 $2,790,000 $745,000 Future Expansions $6,808,000 $11,994,000 $5,186,000 Continuing Support $617,900 $1,269,000 $651,100 $6,582,100 Copyright 2011 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved. 27
Calcul de la VAN avec le TCO plantpax Exemple de migration Vers PlantPax Investissement projet $1 000 000 CTP annuel du SNCC existant est de 100 000 $ Economie par an en termes de CTP pour nouveau systéme $323000 Fin de vie du DCS existant dans 5 ans VAN positive pour PlantPax Valeur actuelle nette SNCC existant Nouveau système d automatisation taux d'actualisation 6% Valeur actuelle nette $560 483 $269 229 CTP 1re année, investissement plus économies moins ($100 000) ($850 000) CTP 2e année, économies moins les coûts : +10% ($110 000) $323000 CTP 3e année, économies moins les coûts +5% ($126 500) $323000 CTP 4e année, économies moins les coûts +5% ($151 800) $323000 CTP 5e année, économies moins les coûts +25% ($189 750) $323000 28
Avantages d une Migration Vers PlantPax Aires de differentiations Avantages de la solution PlantPAx 29
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Conclusion Rockwell s inscrit dans votre plan directeur de vos 20 prochaines années: Une organisation métiers et OEM pour mieux répondre aux attentes des clients Une solution PlantPAx flexible, évolutive Des consultants à votre écoute : Economie d énergie, Optimisation procédés, NSS, IBE..etc Capacité de réparation Multi-marques Une approche TCO Un programme complet de conversion DCS Une volonté forte pour vous accompagner sur du long terme ( Contrat RA: SLTA )
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