Comment appliquer le profil thermique, la maintenance préventive et le diagnostic à distance dans l’industrie
Lorsque nous parlons de surveillance de la température, nous faisons référence à des processus où la précision, la conservation et le contrôle sont des facteurs déterminants. Mais même dans l’industrie, on peut trouver des segments avec des besoins différents dans un même processus. C’est pourquoi il est indispensable d’enregistrer le profil thermique et d’utiliser l’équipement de mesure approprié pour chaque situation.
Si l’on analyse les processus industriels qui exigent plusieurs plages de température contrôlée, les régulateurs PID sont parfaits pour garantir la qualité, car ils assurent une réponse rapide et très précise dans des processus dynamiques aux profils complexes. Cependant, lorsqu’il s’agit de profils thermiques spécifiques, il faut aller au-delà du simple PID.
PROFILS THERMIQUES SPÉCIFIQUES
Travailler avec un profil thermique spécifique implique une série de procédures et de normes qui doivent être respectées pour ne pas compromettre le bon déroulement du processus. Un bon exemple est la calibration des chambres thermiques, où le processus doit être conforme aux normes en vigueur pour cette catégorie d’opération. C’est pourquoi plusieurs capteurs de mesure sont utilisés afin de suivre différentes zones et mieux comprendre le comportement thermique.
Un autre processus important est le traitement thermique des pièces, utilisé dans divers secteurs et marchés, avec de nombreuses applications possibles.
Ce type de traitement est essentiel lorsque les pièces doivent atteindre un certain niveau de dureté pour répondre aux exigences techniques de performance et de durabilité. Les secteurs les plus concernés sont :
- L’industrie automobile et aéronautique;
- L’industrie métallurgique et mécanique;
- L’industrie agricole;
- L’industrie de la construction.
Dans les industries qui travaillent avec des pièces de moteur, matériaux lourds, engrenages, etc., les niveaux de dureté et de température doivent être très précisément définis, conformément aux normes de qualité en vigueur pour la suite du processus.
Un autre exemple courant est le traitement de stérilisation et d’hygiène des outils, que l’on retrouve dans plusieurs secteurs :
- Hôpitaux;
- Laboratoires;
- Cosmétiques;
- Médecine esthétique;
- Médecine dentaire.
Ces processus utilisent des équipements tels que des autoclaves ou des régulateurs d’humidité et de température.
Il ne faut pas non plus oublier l’industrie du plastique, l’un des grands secteurs en matière de traitement et de surveillance thermique, avec des processus comme l’emballage, le moulage, l’extrusion et l’utilisation d’équipements tels que les tunnels de rétraction.
Le N1040, produit de NOVUS, est largement utilisé dans l’industrie du plastique grâce à son excellent rapport qualité-prix et à la précision de son PID.
L’IMPORTANCE DES ENREGISTREMENTS
Les enregistrements servent de preuve des actions réalisées. Ils aident également à retracer les lots (en identifiant ceux qui posent problème) et à répondre aux audits qui vérifient la conformité des processus et des normes.
Dans les processus utilisant des régulateurs de température ou des équipements spécifiques, l’appareil fonctionne avec des consignes (set-point), des rampes et des paliers définis selon les normes applicables.
Ces paramètres peuvent varier selon :
- le temps de stabilisation;
- les alarmes de surtempérature (température au-dessus de la consigne);
- la tolérance des variations pendant la période de stabilité.
Lorsque toutes ces données sont enregistrées, il devient possible non seulement d’analyser et de tracer les lots précédents, mais aussi de surveiller le processus en temps réel.
En temps réel, on peut vérifier si la stabilisation atteint le niveau requis, si elle est maintenue, si la température dépasse la limite autorisée, si les rampes et les paliers fonctionnent comme prévu, entre autres informations essentielles.
Cela est indispensable car l’usure ou la dégradation d’un produit au fil du temps, due à la température, à l’humidité ou à une mauvaise installation, peut altérer son comportement et compromettre ses performances.
La surveillance permet donc de détecter les non-conformités et de les corriger rapidement. Sinon, cela peut entraîner des pertes importantes, notamment dans les lots de milliers de pièces.
Autre point clé : les clients exigent souvent que les processus soient documentés afin de prouver que les procédures ont été correctement exécutées. Ces documents sont aussi fréquemment demandés lors des audits de validation.
STOCKAGE DES DONNÉES
Pour enregistrer les données, il est nécessaire de les stocker dans une base. Il existe aujourd’hui de nombreuses options sur le marché, mais la méthode traditionnelle consiste à utiliser un enregistreur de données (Data Logger), comme le FieldLogger de NOVUS. Le contrôleur est connecté à l’enregistreur, qui lit et stocke les informations dans sa mémoire. Ces données peuvent ensuite être analysées en temps réel ou via un logiciel de supervision tel qu’un SCADA.
Cela nous permet de comprendre les différents types de profils, et comment chaque segment ou application est structuré selon son processus spécifique, en plus de garantir une traçabilité complète des données, essentielle pour atteindre l’excellence en qualité.
MAINTENANCE PRÉVENTIVE
Toute grande opération exige une surveillance continue pour s’assurer que tout fonctionne comme prévu. Mais aucun processus n’est stable à long terme. Il est donc essentiel de savoir quand intervenir avec de la maintenance préventive. Pour cela, nous allons voir les principaux indicateurs comme le MTBF et le MTTR, ainsi que la classification ABC et les types de maintenance.
NOVUS propose un produit spécifique pour cette application : le LogBox LTE.
INDICATEURS MTBF ET MTTR EN MAINTENANCE
Les indicateurs MTBF (Mean Time Between Failures) et MTTR (Mean Time To Repair) sont les principaux indicateurs de maintenance utilisés dans de nombreux secteurs, notamment l’industrie. Ils permettent non seulement de suivre la performance, mais aussi d’alimenter d’autres indicateurs.
L’objectif : augmenter le MTBF et réduire le MTTR, comme expliqué ci-dessous.
MTBF – Temps moyen entre deux pannes
MTBF = (Temps total – Temps d’arrêt) / Nombre d’arrêts
Exemple :
Un équipement présente 3 arrêts imprévus avec 2 heures de panne. Le processus total a duré 17 heures:
MTBF = (17h – 2h) / 3 = 5h
L’équipement a fonctionné en moyenne 5 heures entre deux pannes.
MTTR – Temps moyen de réparation
MTTR = Temps d’arrêt / Nombre d’arrêts
Avec les mêmes données:
MTTR = 2h / 3 = 40 minutes
Chaque réparation a duré en moyenne 40 minutes.
Ces chiffres sont des estimations statistiques basées sur des historiques. Cela ne signifie pas que la panne surviendra exactement toutes les 5 heures. Mais ces données sont précieuses pour planifier les actions préventives.
Et pourquoi ces données sont-elles importantes ? Parce que chaque minute d’arrêt représente des pertes financières pour l’usine. Plus on peut anticiper les pannes, plus on peut planifier des interventions ciblées. Si l’on sait qu’en moyenne la machine tombe en panne toutes les 5 heures, on peut planifier une vérification toutes les 3 ou 4 heures.
CLASSIFICATION ABC DE LA MAINTENANCE
La classification ABC est utilisée pour évaluer la gravité d’un arrêt, en tenant compte du type de pièce concernée ou du risque associé à une défaillance.
- Classe A : équipements critiques dont la défaillance peut entraîner des accidents graves ou des contaminations environnementales
- Classe B : pannes moyennement critiques, qui n’entraînent pas de danger mais affectent la capacité de production
- Classe C : faible priorité — par exemple, la panne d’une imprimante qui n’affecte pas la production, sauf si elle fait partie intégrante du processus de production
Cette classification aide à déterminer le type de maintenance approprié à chaque cas.
TYPES DE MAINTENANCE
Les types de maintenance sont définis selon le niveau de priorité ou de risque du problème :
- Haute priorité → Maintenance prédictive
- Priorité moyenne → Maintenance préventive
- Faible priorité → Maintenance corrective
Maintenance corrective
Elle ne nécessite aucune planification. On intervient quand une panne se produit.
Maintenance prédictive
Nécessite une analyse approfondie. Il faut surveiller les “symptômes” et détecter les défaillances potentielles à leur origine.
Cela exige un suivi en continu.
Maintenance préventive
Également planifiée, mais s’appuie sur les données collectées via les indicateurs MTBF et MTTR.
Savoir quand planifier des interventions permet aussi d’estimer la durée d’arrêt, grâce au MTTR.
Les maintenances prédictive et préventive exigent un système de stockage des données et un calendrier d’interventions. Pour la maintenance corrective, cela reste optionnel.
Une fois de plus, cela met en évidence l’importance du Data Logger dans l’environnement industriel.
DIAGNOSTIC À DISTANCE
Le diagnostic à distance consiste à identifier ou corriger un problème via internet, sans être sur site.
Cela permet de surveiller les équipements ou les processus à distance, en temps réel.
POSSIBILITÉS DU DIAGNOSTIC À DISTANCE
Depuis un bureau, à domicile ou partout ailleurs, il est possible de visualiser les défaillances, ajuster les paramètres, ou vérifier l’état du système.
Exemple:
Un routeur VPN connecté à un Data Logger, accessible via un logiciel SCADA ou une interface spécifique, le tout par internet.
Avec un serveur VPN, il est même possible de lire et comparer les données ou de modifier les paramètres d’un contrôleur PID ou d’un Data Logger.
AVANTAGES ET INCONVÉNIENT DU DIAGNOSTIC À DISTANCE
Avantage principal :
Aucun déplacement n’est nécessaire pour intervenir sur site.
Autres avantages :
- Planification optimisée pour les maintenances préventive/prédictive
- Ajustements à distance des paramètres de configuration
- Gestion centralisée des actifs sur plusieurs sites industriels
Inconvénient :
- Coût d’implémentation élevé, mais avec un retour sur investissement important, tant en qualité qu’en efficacité.
Le diagnostic à distance est un investissement stratégique pour toute entreprise qui souhaite entrer dans le monde de la connectivité industrielle, de plus en plus présente dans le monde actuel.
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Avec plus de 40 ans d’expérience dans la surveillance industrielle, NOVUS développe des technologies couvrant toutes les étapes présentées ici : du contrôle PID précis à l’enregistrement de profils thermiques, en passant par les Data Loggers et les diagnostics à distance avec des passerelles de communication sécurisées.
Que votre application concerne la stérilisation, le traitement thermique ou des processus industriels continus, les solutions de NOVUS assurent traçabilité, fiabilité et conformité.
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