Projet de recherche de:karb doit révéler l'empreinte carbone tout au long de la chaîne d'approvisionnement

Les processus énergivores tels que la découpe laser devraient alors avoir lieu lorsque suffisamment d'énergie issue de ressources renouvelables est disponible. © TRUMPF

Le Fraunhofer IPA et d'autres partenaires, sous la direction de Trumpf, mènent dans le cadre du projet de:karb des recherches sur la manière d'améliorer la protection du climat dans la fabrication de tôles. © Thyssenkrupp Materials Services

Pour renforcer la protection du climat dans la fabrication de tôles, Trumpf, Thyssenkrupp Materials Services et le Fraunhofer IPA mènent le projet de recherche de:karb. L'objectif de la collaboration est une plateforme ouverte permettant aux utilisateurs de déterminer précisément leur consommation de CO2 pour leurs pièces. Le ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du Climat (BMWK) finance le projet à hauteur de 8,3 millions d'euros.

Dirigés par l'entreprise Trumpf, Thyssenkrupp Materials Services, l'institut Fraunhofer pour la technologie de production et l'automatisation IPA, et d'autres partenaires étudient comment réduire la consommation de CO2 dans la fabrication de tôles. L'objectif est une plateforme en ligne accessible gratuitement, permettant aux entreprises de calculer précisément leur empreinte carbone. « La numérisation est la clé pour une meilleure protection du climat dans l'industrie. En tant que fournisseur et utilisateur de la fabrication connectée numériquement, nous avons tout ce qu'il faut pour rendre le secteur de la tôle plus durable », explique Jens Ottnad, chef de projet chez Trumpf. Le projet a débuté en juin et durera trois ans. Le BMWK le soutient avec 8,3 millions d'euros.

Une plateforme en ligne rend la consommation d'émissions transparente

La plateforme en ligne doit permettre de voir quelles mesures dans quelle étape de production auraient le plus grand effet sur la réduction des CO2. À cette fin, Trumpf et Thyssenkrupp Materials Services connectent leurs systèmes informatiques à la plateforme. « Pour réduire les émissions, les entreprises doivent connaître leur empreinte carbone. La transparence nécessaire à cet effet, nous souhaitons la créer via la plateforme en ligne. Cela facilitera la mise en œuvre des réglementations et posera les bases de l'économie circulaire », explique Sebastian Smerat, chef de projet chez Thyssenkrupp Materials Services.

Grâce aux données des machines et de la production tout au long de la chaîne d'approvisionnement, les partenaires du projet peuvent évaluer des mesures pour plus de durabilité. Cela inclut, par exemple, la réduction concrète des émissions de CO2 lorsque les utilisateurs produisent des pièces supplémentaires à partir d'une certaine quantité de métal ou évitent des transports de matériaux inutiles. « Une particularité de de:karb est la réduction de l'utilisation du CO2 par des optimisations tout au long de la chaîne de valeur. Les méthodes d'intelligence artificielle (IA) et d'apprentissage automatique jouent un rôle central ici », explique Marco Huber, responsable du projet au Fraunhofer IPA.

Technologies autour de l'IA et de la connectivité

Selon le bilan climatique d'ouverture du ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du Climat (BMWK), la production d'acier et de tôles en Allemagne représente environ un quart des émissions industrielles. La fabrication du matériau brut est particulièrement énergivore. Améliorer l'utilisation des matériaux dans la fabrication est donc une priorité dans le cadre de la recherche. Trumpf travaille à de nouvelles technologies pour le façonnage, afin de découper plus de pièces dans la tôle grâce à l'IA.

Un autre aspect de l'initiative concerne l'optimisation du processus de planification, c'est-à-dire le déroulement temporel de la production. Le Fraunhofer IPA travaille à intégrer, grâce à l'IA, des paramètres écologiques dans la fabrication. Par exemple, il serait possible de réaliser des étapes de production particulièrement énergivores, comme la découpe laser, lorsque la quantité maximale d'électricité issue de sources renouvelables est disponible. Par ailleurs, les stratégies doivent garantir aux utilisateurs une flexibilité dans l'exécution des commandes.

La mission de Thyssenkrupp Materials Services est d'orchestrer les flux de matériaux, de valeur et de données via une plateforme numérique en cours de développement. Cela permet de suivre la traçabilité des matériaux d'utilisation et de leurs caractéristiques. Des standards uniformes doivent permettre la connectivité.

Empreinte carbone comme critère de compétitivité

Étant donné que l'empreinte écologique de la fabrication devient de plus en plus un critère de compétition, les partenaires réagissent déjà aujourd'hui aux besoins changeants des clients et des entreprises avec ce projet. « Surtout sur les marchés occidentaux, les clients prêtent de plus en plus attention aux émissions de CO2 des entreprises. Ceux qui peuvent prouver des chaînes de valeur particulièrement respectueuses du climat se garantissent un avantage concurrentiel », explique Ottnad. Parmi les autres partenaires du projet figurent les cabinets de conseil AEC et SES-Ingenieure, la Hochschule Baden-Württemberg, la start-up d'IA Nash, et le fabricant de tôles H.P. Kaysser.

Fiche du projet

Nom complet : de:karb – Décarbonation de l'industrie de fabrication
Financement : Ministère fédéral de l'Économie et de la Protection du Climat dans le cadre du développement de technologies numériques GreenTech
Durée : du 01.06.2023 au 31.05.2026
Partenaires du projet : Trumpf (coordinateur du consortium), Thyssenkrupp Materials Services, AEC, SES-Ingenieure, Hochschule Baden-Württemberg, Nash et H.P. Kaysser