Qu’est-ce que l’exploitation assistée par l’IA dans les centrales électriques ?

Résumé analytique

Les systèmes de production d’électricité se complexifient en raison de l’intégration des énergies renouvelables, des ressources énergétiques distribuées et de l’augmentation des données opérationnelles. Le fonctionnement assisté par l’IA fait référence à l’utilisation de l’intelligence artificielle au sein d’environnements de contrôle-commande pour aider les opérateurs à prendre des décisions plus rapides, à améliorer le dépannage et à faciliter l’accès aux connaissances du système sans remplacer le contrôle déterministe.

Qu’est-ce que l’exploitation assistée par IA ?

L’exploitation assistée par l’IA est l’utilisation de l’intelligence artificielle au sein d’environnements de contrôle-commande industriels pour aider les opérateurs humains à surveiller, diagnostiquer et gérer des systèmes complexes.

Contrairement à l’automatisation traditionnelle, qui exécute une logique de contrôle 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 plus éclairées

Il est important de noter que dans ce contexte l’IA ne contrôle pas directement le procédé. Elle agit plutôt comme une couche d'aide à la décision, qui vient renforcer l'expertise de l'opérateur tout en préservant le socle de contrôle déterministe du système.

Pourquoi les opérations des systèmes électriques deviennent-ils plus complexes ?

Les systèmes électriques modernes ne sont plus définis par une production stable et centralisée. Au lieu de cela, les opérateurs doivent gérer :

• Les sources d’énergie renouvelable intermittentes (solaire, éolienne)
• Les ressources énergétiques distribuées (RED)
• L’évolution rapide de la demande
• L’augmentation du volume de données opérationnelles et de performance

Ce changement crée de nouveaux défis :

• Plus de variabilité et d’incertitude
• Plus d’informations à interpréter en moins de temps
• Une dépendance accrue à l’égard des connaissances institutionnelles et du contexte du système

Par conséquent, les opérateurs doivent réagir rapidement aux problèmes tout en naviguant dans un environnement de plus en plus dynamique. Cela impose des exigences plus élevées en matière de prise de décision humaine et de facilité d’utilisation du système de contrôle-commande.

Comment l’IA accompagne-t-elle les opérateurs dans les systèmes de contrôle-commande ?

L’IA améliore la performance opérationnelle en se concentrant sur trois domaines clés :

1. Accès aux connaissances du système

Les systèmes de contrôle-commande contiennent une grande quantité d’informations, notamment :

• La documentation technique
• Données historisées
• Détails de configuration
• Les dossiers de maintenance

Les systèmes d’IA peuvent récupérer et présenter des informations opérationnelles, des connaissances techniques et un contexte historique pertinents, mis à disposition par l’intermédiaire de l’écosystème Ovation et des services de données connectées pour :

• Trouver rapidement les données pertinentes
• Comprendre le contexte du système
• Réduire le temps consacré à la recherche dans plusieurs ressources

2. Détection des anomalies et visibilité du système

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

• Les écarts de performance
• Les anormalités de l’équipement
• Conditions de défaillance émergentes

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

• Des alertes contextualisées
• La reconnaissance de modèles dans différents ensembles de données
• L’identification précoce des problèmes potentiels

3. Orientations et recommandations contextuelles

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

• Des suggestions de causes profondes probables
• Des recommandations de ’actions correctives
• Une assistance au dépannage étape par étape

Cela réduit la charge cognitive et aide à assurer des réponses cohérentes, ce qui est particulièrement important dans les situations sous haute pression.

Qu’est-ce qu’un conseiller virtuel dans les systèmes de contrôle commande industriel ?

Dans les secteurs de la production d'électricité et des procédés, les conseillers virtuels sont déployés aux côtés des systèmes numériques de contrôle-commande et des plates-formes d’automatisation, fournissant une assistance opérationnelle alimentée par l’IA.

Un conseiller virtuel est un assistant numérique alimenté par l’IA qui travaille aux côtés des systèmes de contrôle-commande industriel pour fournir des conseils et des informations opérationnels contextuels.

Des solutions telles que Ovation Virtual Advisor d’Emerson appliquent ce concept en fournissant des informations, des diagnostics et des conseils basés sur l’IA qui soutiennent les flux de travail et la prise de décision des opérateurs.

Les principales caractéristiques sont les suivantes :

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

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

• Amélioration continue 
  Exploite les données spécifiques à l’usine, le contexte opérationnel et les interactions avec les utilisateurs pour fournir des réponses et des conseils toujours plus pertinents

• Intégré dans les flux de travail opérationnels
  Accessible dans le cadre des flux de travail opérationnels existants, permettant aux utilisateurs d’accéder aux informations, aux diagnostics et aux conseils sans quitter leur environnement de travail principal.

Un conseiller virtuel fait le lien entre les données système brutes et les informations exploitables, aidant les opérateurs à traduire les informations en décisions plus efficacement et à jeter les bases de capacités d’IA plus avancées et basées 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 appliquent des données en temps réel, des analyses et une connaissance intégrée 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 de la boucle de régulation, la détection des anomalies et la planification de la maintenance. 

Cette évolution reflète une approche plus agentive, où l’IA fournit non seulement des informations, mais soutient également des actions structurées et contextuelles en aidant les organisations à améliorer la cohérence, à réduire la charge des opérateurs et à développer l’expertise opérationnelle tout en conservant une surveillance humaine complète.

L’IA ne remplace pas l’automatisation. Au contraire, elle l’améliore en fournissant un contexte et des renseignements supplémentaires sur le comportement du système.

Place de l’IA dans l’architecture des systèmes de contrôle-commande 

L'IA vient s'intégrer aux côtés du système de contrôle-commande central, sous forme de couche complémentaire, sans jamais s'insérer dans la boucle de régulation elle-même. 

Principes architecturaux clés : 

• Le contrôle déterministe reste intact
  La logique de contrôle continue de fonctionner de manière prévisible et fiable 
  
  
• L’IA opère au sien d’une couche de soutien
  Traite les données, génère des informations et interagit avec les opérateurs au sein de systèmes numériques de contrôle-commande modernes et de plates-formes telles que la plate-forme d’automatisation Ovation™ d’Emerson 
  
  
• Déploiement local pour la sécurité et la performance
  Les solutions d’IA sont souvent déployées sur site ou dans des environnements sécurisés pour : 
  
     * Protéger les données opérationnelles sensibles
     * Assurer une faible latence
     * Répondre aux exigences de cybersécurité 
  
  
• Expérience utilisateur intégrée
  Les capacités de l’IA sont accessibles par le biais d’applications et d’expériences d’IA Ovation, qui complètent les flux de travail existants des systèmes de contrôle-commande tout en minimisant 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 dans les contrôleurs et les stations de travail
• Suggérer des actions en fonction des performances historiques et des meilleures pratiques
• Aider les opérateurs à résoudre les problèmes plus rapidement et avec plus de confiance

Ces capacités permettent aux opérateurs de gérer des systèmes de complexité croissante tout en maintenant des performances sûres et fiables.

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

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

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

• Améliorer l’efficacité opérationnelle
• Diagnostics plus rapides
• Aident les opérateurs moins expérimentés grâce à des informations d’experts
• Préservent la fiabilité dans des environnements plus complexes

Plutôt que de remplacer l’expertise humaine, l’IA garantit que l’expertise est accessible, évolutive et exploitable en temps réel.

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

• Découvrez comment les applications Ovation d’Emerson assistées par l’IA améliorent les performances et la prise de décision dans les domaines de la production d'électricité et des opérations d’eau/des eaux usées. 

• Découvrez comment l’Assistant virtuel Ovation d’Emerson intègre une IA industrielle fiable dans les 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 agents 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.