Qu’est-ce que le fonctionnement assisté par l’IA dans les centrales électriques ?

Résumé analytique

Les systèmes de production d’électricité deviennent de plus en plus complexes en raison de l’intégration des énergies renouvelables, des ressources énergétiques distribuées et de l’augmentation du volume des données opérationnelles. Le fonctionnement assisté par l’IA désigne l’utilisation de l’intelligence artificielle dans les environnements de contrôle afin d’aider les opérateurs à prendre des décisions plus rapidement, à améliorer le dépannage et à accéder plus facilement aux connaissances du système, sans remplacer le contrôle déterministe.

Qu’est-ce que le fonctionnement assisté par l’IA ?

Le fonctionnement assisté par l’IA consiste à utiliser l’intelligence artificielle dans les environnements de contrôle industriels afin d’aider les opérateurs à surveiller, diagnostiquer et gérer des systèmes complexes.

Contrairement à l’automatisation traditionnelle, qui exécute une logique de commande prédéfinie, les systèmes assistés par l’IA :

• Analysent de grands volumes de données opérationnelles en temps réel
• Fournissent des informations contextuelles et des recommandations
• Permettent une interaction naturelle avec les connaissances du système
• Aident les opérateurs à prendre des décisions plus rapides et mieux éclairées

Il est important de souligner que, dans ce contexte, l’IA ne contrôle pas directement le procédé. Elle agit plutôt comme une couche d’aide à la décision, renforçant l’expertise des opérateurs tout en préservant les fondements du contrôle déterministe du système.

Pourquoi l’exploitation des réseaux électriques devient-elle plus complexe ?

Les réseaux électriques modernes ne sont plus caractérisés par une production stable et centralisée. Les opérateurs doivent désormais gérer :

• Des sources d’énergie renouvelables intermittentes (solaire, éolien)
• Des ressources énergétiques distribuées (DER)
• Une demande de charge en évolution rapide
• Des volumes croissants de données opérationnelles et de performance

Cette évolution engendre de nouveaux défis :

• Une variabilité et une incertitude accrues
• Davantage d’informations à interpréter dans un délai plus court
• Une dépendance accrue à l'égard des connaissances métier et du contexte du système

Par conséquent, les opérateurs doivent être en mesure de réagir rapidement aux incidents tout en évoluant dans un environnement de plus en plus dynamique. Cela impose des exigences accrues tant en matière de prise de décision humaine que de convivialité des systèmes de contrôle-commande.

Comment l’IA aide les opérateurs dans les systèmes de contrôle-commande

L’IA améliore les performances opérationnelles en se concentrant sur trois domaines clés :

1. Accès aux connaissances du système

Les systèmes de contrôle-commande renferment de vastes quantités d’informations, notamment :

• Documentation d’ingénierie
• Données historisées
• Détails de configuration
• Dossiers de maintenance

Les systèmes d’IA peuvent récupérer et présenter les informations opérationnelles pertinentes, les connaissances d’ingénierie et le contexte historique mis à disposition par l’écosystème Ovation et les services de données connectés afin de :

• Trouver rapidement les données pertinentes
• Comprendre le contexte du système
• Réduire le temps consacré aux recherches dans de multiples sources

2. Détection des anomalies et analyse du système

Les modèles d’IA peuvent analyser en continu le comportement du système et détecter :

• Les écarts de performance
• Les anomalies des équipements
• Les défaillances naissantes

Plutôt que de s’appuyer uniquement sur des alarmes basées sur des seuils, l’IA fournit :

• Des alertes contextualisées
• Une reconnaissance des tendances dans les ensembles de données
• Une détection plus précoce des problèmes potentiels

3. Conseils et recommandations contextuels

Les systèmes assistés par l’IA peuvent guider les opérateurs dans des situations complexes en :

• Suggérant les causes profondes les plus probables
• Recommandant des actions correctives
• Fournissant une assistance au dépannage étape par étape

Cela réduit la charge cognitive et contribue à garantir des interventions cohérentes, ce qui est particulièrement important dans les situations de forte pression.

Qu’est-ce qu’un assistant virtuel dans les systèmes de contrôle industriels ?

Dans les secteurs de la production d’électricité et des industries de procédés, des assistants virtuels sont déployés aux côtés des systèmes numériques de contrôle-commande (SNCC) et des plates-formes d’automatisation afin de fournir une assistance opérationnelle basée sur l’IA.

Un assistant virtuel est un assistant numérique basé sur l’IA qui fonctionne aux côtés des systèmes de contrôle-commande industriels afin de fournir des conseils et des informations contextualisées.

Des solutions telles que l’assistant virtuel Ovation d’Emerson mettent en œuvre ce concept en fournissant des informations exploitables, des capacités de diagnostic et des conseils basées sur l’IA qui facilitent les flux de travail et la prise de décision des opérateurs.

Les principales caractéristiques sont les suivantes :

• Tenant compte du contexte 
  Fonctionne à partir des données propres à l’installation, de la configuration du système et de l’historique d’exploitation

• Interactif 
  Permet aux utilisateurs de poser des questions en langage naturel et d'obtenir les réponses pertinentes

• Amélioration continue 
  Exploite les données propres à l’usine, le contexte opérationnel et les interactions avec les utilisateurs afin de fournir des réponses et des recommandations toujours plus pertinentes.

• Intégré aux flux de travail opérationnels
  Accessible directement dans les flux de travail opérationnels existants, il permet aux utilisateurs d'accéder aux informations, aux diagnostics et aux conseils sans quitter leur environnement de travail principal.

Un assistant virtuel fait le lien entre les données système brutes et les informations exploitables, aidant les opérateurs à transformer plus efficacement les informations en décisions et jetant les bases de capacités d’IA plus avancées, axées sur les flux de travail.

En s’appuyant sur ces capacités, Emerson étend les opérations assistées par l’IA au sein de la plate-forme d’automatisation Ovation par le biais d’agents d’IA Ovation, des assistants numériques orientés vers les tâches conçus pour prendre en charge des flux de travail opérationnels spécifiques. Ces agents exploitent les données en temps réel, les analyses et les connaissances intégrées des procédés pour surveiller les conditions, diagnostiquer les problèmes et guider les actions des opérateurs dans des domaines tels que les séquences de démarrage et d’arrêt, la gestion des alarmes, les performances des boucles de régulation, la détection des anomalies et la planification de la maintenance. 

Cette évolution reflète une approche davantage orientée agents, dans laquelle l’IA ne se contente pas de fournir des informations, mais prend également en charge des actions structurées et contextualisées en aidant les organisations à améliorer la cohérence, à réduire la charge des opérateurs et à développer l’expertise opérationnelle tout en maintenant une supervision humaine complète.

L’IA ne remplace pas l’automatisation. Au contraire, elle la renforce en apportant un contexte supplémentaire et une meilleure compréhension du comportement du système.

La place de l’IA dans l’architecture des systèmes de contrôle-commande 

Dans les systèmes industriels de contrôle-commande, l’IA est généralement déployée sous la forme d’une couche de soutien aux côtés du système de contrôle-commande principal, et non au sein de la boucle de régulation elle-même. 

Principes architecturaux clés : 

• Le contrôle déterministe reste intact
  La logique de contrôle principale continue de fonctionner de manière prévisible et fiable 
  
  
• L’IA opère dans une couche de soutien
  Traite les données, génère des informations exploitables et interagit avec les opérateurs au sein de plates-formes et de systèmes numériques de contrôle-commande modernes tels que la plate-forme d’automatisation Ovation™ d’Emerson 
  
  
• Déploiement local pour la sécurité et les performances
  Les solutions d’IA sont souvent déployées sur site ou dans des environnements sécurisés afin de : 
  
     * protéger les données opérationnelles sensibles
     * garantir une faible latence
     * répondre aux exigences en matière de cybersécurité 
  
  
• Expérience utilisateur intégrée
  Les fonctionnalités d’IA sont accessibles via les applications et les expériences d’IA Ovation, qui complètent les flux de travail existants des systèmes de contrôle-commande tout en limitant au maximum les perturbations pour les opérateurs.

Exemple concret : assistance opérateur assistée par l’IA

Le fonctionnement assisté par l’IA est déjà mis en œuvre dans les systèmes de contrôle-commande modernes afin d’améliorer l’efficacité des opérateurs.

Par exemple, les solutions d’IA intégrées peuvent :

• Fournir un accès instantané à la documentation de l’usine et aux connaissances du système
• Détecter les anomalies au niveau des contrôleurs et des stations de travail
• Recommander des actions en fonction des performances historiques et des meilleures pratiques
• Aidez les opérateurs à résoudre les problèmes plus rapidement et en toute confiance

Ces capacités permettent aux opérateurs de gérer une complexité croissante des systèmes tout en maintenant un fonctionnement sûr et fiable.

Pourquoi les opérations assistées par l’IA sont importantes aujourd’hui

La transition vers des systèmes énergétiques plus dynamiques et plus décentralisés s’accélère. À mesure que la complexité augmente, la capacité à interpréter rapidement les données et à prendre des décisions éclairées devient essentielle.

Le fonctionnement assisté par l’IA aide les organisations à :

• Améliorer l’efficacité opérationnelle
• Réduire le temps de diagnostic des problèmes
• Aider les opérateurs les moins expérimentés à bénéficier d’informations exploitables de niveau expert
• Maintenir la fiabilité dans des environnements plus complexes

Plutôt que de remplacer l’expertise humaine, l’IA permet de rendre cette expertise accessible, évolutive et exploitable en temps réel.

En savoir plus sur les capacités et applications de l’IA d’Ovation

• Découvrez comment les applications basées sur l’IA d’Ovation d’Emerson améliorent les performances et la prise de décision dans les secteurs de la production d’électricité ainsi que de l’eau et des eaux usées. 

• Découvrez comment l’assistant virtuel Ovation d’Emerson intègre une IA industrielle fiable aux flux de travail des opérateurs et les aide à accéder aux connaissances du système, à diagnostiquer les problèmes et à agir en toute confiance en temps réel.

• Découvrez comment les  agent IA Ovation d’Emerson étendent les opérations assistées par l’IA en guidant des flux de travail spécifiques, tels que la gestion des alarmes, les séquences de démarrage et la maintenance prédictive.