EN BREF Ingénieurs de l’AMRC utilisent les prévisions météorologiques pour minimiser l’impact environnemental de la fabrication. Zones de production réduisent leur empreinte carbone en planifiant les tâches énergivores selon la disponibilité des énergies renouvelables. Les sources d’énergie renouvelables fluctuent en fonction des conditions météorologiques, influençant l’intensité carbone du réseau électrique. Une interface web aide les fabricants à décider des horaires optimaux, favorisant les périodes de faible émission de CO2. Des simulations révèlent qu’un léger allongement du temps de production peut mener à une réduction significative des émissions.

Des ingénieurs de l’Université de Sheffield AMRC ont développé un système innovant utilisant les prévisions météorologiques pour minimiser l’impact environnemental des processus de fabrication, tout en maintenant la productivité. Ils ont constaté que la production d’énergie à partir de sources renouvelables varie selon les conditions climatiques, influençant ainsi l’intensité carbone du réseau électrique. En planifiant les tâches énergivores durant les périodes de faible empreinte carbone, ce système permet de réduire les émissions de CO₂E, et ainsi d’améliorer la durabilité des opérations. Cette approche prometteuse repose sur un modèle d’apprentissage automatique capable de prédire la carbon intensity de l’énergie sur 48 heures, ouvrant la voie à une fabrication plus respectueuse de l’environnement.

Dans un contexte où la durabilité est devenue une nécessité impérieuse, des chercheurs de l’Université de Sheffield, au sein du Centre de Recherche en Fabrication Avancée (AMRC), ont révélé comment les prévisions météorologiques peuvent transformer le secteur de la fabrication. En utilisant des outils avancés pour anticiper les variations de production d’énergie renouvelable, ils démontrent qu’il est possible de réduire l’impact environnemental des processus industriels tout en maintenant une productivité élevée.

L’importance de la prévision météorologique dans la production d’énergie

Le paysage énergétique britannique est composé d’une combinaison de sources d’énergie renouvelables et de combustibles fossiles. La production d’énergie par des sources telles que l’éolien et le solaire est directement influencée par les conditions météorologiques. Ainsi, une météo favorable peut maximiser la production d’énergie renouvelable, tandis que des conditions défavorables entraînent une dépendance accrue aux combustibles fossiles, augmentant ainsi les émissions de carbone.

Cette variabilité souligne l’importance cruciale de comprendre quand le réseau utilise principalement des énergies renouvelables, ce qui le rend plus soutenable, par rapport à des périodes où la proportion d’énergies fossiles est plus élevée. Cela permet une meilleure prise de décision concernant la consommation et l’approvisionnement énergétique, favorisant ainsi des choix plus éclairés.

Stratégies d’optimisation des processus de fabrication

Conscients de ce défi, les équipes de l’AMRC ont élaboré un système permettant de planifier stratégiquement les tâches de fabrication énergivores pendant les périodes où l’empreinte carbone du réseau est à son plus bas. Cette approche vise à atténuer l’impact du CO₂ produit par les processus de fabrication en synchronisant la production avec la disponibilité d’énergie renouvelable.

Tace Morgan, responsable du thème de la durabilité à l’AMRC, a souligné que la réduction de l’empreinte carbone de la fabrication est un défi clé. Bien que les énergies renouvelables offrent une intensité carbone inférieure, leur disponibilité varie, ce qui crée des obstacles à leur utilisation optimale.

Des outils novateurs pour une planification stratégique

L’AMRC a développé un outil sous forme d’interface web qui aide les fabricants à utiliser cette technologie pour éclairer leurs choix en matière de planification. Cet outil permet de visualiser clairement les compromis entre les délais de production et l’impact environnemental, offrant aux utilisateurs une meilleure compréhension des bénéfices potentiels d’un calendrier de production optimisé.

Cette démarche ne fait pas que bousculer les pratiques établies, elle introduit également un changement culturel au sein du secteur manufacturier, où la durabilité et l’efficacité énergétique deviennent des priorités intégrées dans la stratégie globale des entreprises.

Intégration des modèles de machine learning

Dans ce cadre, un modèle d’apprentissage automatique a été mis au point, capable de prévoir l’intensité carbone de l’énergie sur une période de 48 heures. Ce modèle est basé sur des données météorologiques historiques et d’autres paramètres, incluant les tendances de capacité d’énergie renouvelable et la périodicité de l’intensité carbone sur différentes échelles de temps.

Par cette analyse, le modèle est en mesure d’identifier les moments opportuns pour fonctionner les machines, assurant ainsi les minimales émissions de CO₂ possibles.

La validation des résultats par simulation

Les résultats de cette approche innovante ont été validés grâce à des simulations d’événements discrets utilisant des données réelles de processus de fabrication. Ces simulations ont été appliquées à diverses situations, comme le fusionnement, le découpage et l’usinage, afin de comparer les plannings de production traditionnels, optimisés pour la rapidité, à ceux qui privilégient une réduction des émissions.

Dans un cas particulier, il a été démontré qu’en acceptant une légère augmentation du temps de production, on pouvait obtenir une réduction significative des émissions. En effet, prolonger le temps de production de seulement 2,8 heures a permis d’éliminer 4,74 kilogrammes de CO₂, affirmant ainsi une voie tangible vers des opérations plus écologiques.

Anticiper les futurs défis de la fabrication durable

Le Dr Jon Hall, responsable technique des usines connectées à l’AMRC, a noté que la capacité du modèle à prédire avec précision les maxima et minima de l’intensité carbone selon le temps est un atout considérable. Cela permet de distinguer les périodes les plus et les moins durables pour faire fonctionner les machines et d’évaluer la réduction potentielle des émissions de CO₂ si la planification durable était priorisée.

Les implications à long terme pour l’industrie

Cette recherche fondamentale représente un pas en avant dans l’intégration de la durabilité au sein des pratiques de fabrication modernes. En connaissant les liens entre les modèles météorologiques et les variations dans l’intensité carbone, les fabricants peuvent de plus en plus s’orienter vers une réduction de leur impact environnemental.

Avec l’accélération du changement climatique et la pression grandissante pour atteindre des objectifs de zéro émission, le travail de l’AMRC, soutenu par le réseau national High Value Manufacturing Catapult, est crucial. Ce projet, intitulé « Project Butterfly », établit clairement les connexions nécessaires pour que l’industrie manufacturière puisse s’adapter et évoluer. Cela sera essentiel pour faire face à des défis de plus en plus pressants.

L’avenir des prévisions météorologiques et de la fabrication

Alors que la nécessité de transitions énergétiques vers des pratiques plus durables se renforce, il devient vital que l’industrie s’y adapte. Les résultats obtenus par l’AMRC ouvrent la voie à des recherches plus poussées visant à intégrer ces systèmes dans des environnements de fabrication complexes, où des facteurs multiples influencent les plannings de production. Cela renforce non seulement la soutenabilité des processus, mais transforme également la manière dont nous concevons la fabrication.

Les avancées technologiques, comme celles qui utilisent l’IA pour améliorer la précision des prévisions, jouent un rôle central dans l’évolution des pratiques traditionnelles. Ces outils permettent d’anticiper le changement climatique et d’adapter les processus en conséquence. Les experts de l’AMRC se positionnent ainsi à l’avant-garde de cette révolution, explorant des stratégies qui exploitent les prévisions météorologiques tout en garantissant une productivité robuste.

Les travaux de l’AMRC montrent clairement que l’innovation en matière de prévisions météorologiques peut renforcer non seulement l’efficacité des entreprises, mais également leur engagement envers l’environnement. Les progrès réalisés ouvrent des perspectives prometteuses pour l’avenir, tant pour la fabrication verte que pour les efforts globaux visant à limiter le réchauffement climatique. Dans cette quête pour un monde plus durable, la collaboration entre disciplines, notamment la météorologie, l’ingénierie et la science des données, devient essentielle pour bâtir un avenir résilient.

Anticiper et s’adapter aux défis du changement climatique, ainsi que les innovations dans le domaine des prévisions météorologiques, sont plus que jamais nécessaires pour assurer des progrès tangibles vers nos objectifs environnementaux.

Des Experts de l’AMRC et l’Impact des Prévisions Météorologiques sur la Fabrication Durable

À l’université de Sheffield, les ingénieurs de l’AMRC ont fait un bond en avant dans le domaine de la fabrication durable. Grâce à leur étude sur l’utilisation des prévisions météorologiques, ils se sont engagés à réduire l’impact environnemental des processus de fabrication. Une avancée qui permet de concilier durabilité et productivité.

Les défis liés à la production d’énergie au Royaume-Uni sont connus. La dépendance aux sources d’énergie renouvelable, comme le vent et le solaire, varie selon les conditions météorologiques. Cette fluctuation entraîne une augmentation de la reliance sur les combustibles fossiles lorsque la météo est défavorable, intensifiant ainsi les émissions de carbone.

Tace Morgan, responsable du thème de la durabilité à l’AMRC, souligne l’importance de cette recherche : « Un défi clé pour améliorer la durabilité de la fabrication est de réduire son empreinte carbone. En exploitant le lien entre l’intensité carbone et les conditions météorologiques, nous pouvons planifier intelligemment les tâches énergivores à des moments plus écologiques. »

Utiliser les prévisions météorologiques pour ajuster les horaires de production pourrait significativement diminuer l’impact sur l’environnement. Le développement d’un outil d’interface web par l’AMRC permet aux fabricants de mieux comprendre les compromis entre les délais de production et l’impact environnemental. Cela ouvre une voie vers une gestion plus écoresponsable des ressources énergétiques.

La mise en œuvre de cette technologie ne se limite pas à des résultats théoriques. Des simulations d’événements discrets ont révélé que des ajustements dans les horaires de production peuvent aboutir à une réduction significative des émissions de CO2, même en acceptant un léger allongement du temps de production. Cela prouve que des choix plus avisés peuvent transformer la manière dont les usines fonctionnent.

Dr Jon Hall, responsable technique des usines connectées à l’AMRC, a noté : « La capacité du modèle à prédire les pics et les creux d’intensité carbone au fil du temps est d’une valeur inestimable. Cela nous aide à identifier les meilleurs moments pour faire fonctionner les machines de manière durable. » Ce point de vue met en lumière la nécessité d’adopter des pratiques telles que la scheduling durable.