Comment la télésurveillance améliore la maintenance des machines

March 12, 2018

IIoT transforme la façon dont les fabricants identifient les problèmes dans les usines, les dernières solutions sans fil relevant les défis de l'intégration.  Lisez l'article pour en savoir plus sur la façon dont les technologies sans fil facilitent la maintenance des machines et la rendent plus efficace.

Un voyant rouge clignotant dans l'usine signale souvent un problème sur une chaîne de production ou dans une cellule de travail. C'est une scène familière dans les environnements de production allégée, où ces signaux Andon aident les travailleurs de l'usine à identifier rapidement les problèmes avant qu'ils n'entraînent des temps d'arrêt excessifs.

Au-delà de l'usine, les alertes Andon traditionnelles ne fournissent pas beaucoup d'informations sur la cause des perturbations ou les tendances en matière de maintenance. Mais les fabricants peuvent désormais exploiter l'Internet industriel des objets (IIoT) pour étendre les capacités des systèmes de surveillance de la maintenance existants, tels que les signaux Andon.

L'IIoT élimine les silos de données, de sorte que les données au niveau des appareils sont accessibles à l'ensemble de l'équipe d'exploitation. Il fournit des informations précieuses sur les performances des machines, les inefficacités des processus et d'autres risques potentiels. Dans cet environnement intelligent, les capteurs sans fil permettent de surveiller à distance et en temps réel les performances des machines. Les fabricants peuvent utiliser ces informations pour augmenter l'efficacité globale des équipements (OEE), qui est un calcul de l'efficacité du processus de fabrication.

Dans le monde mobile d'aujourd'hui, les réseaux sans fil sont omniprésents. Les avantages sont évidents : en éliminant les limitations liées au câblage des systèmes conventionnels, les réseaux sans fil améliorent l'enregistrement des données ainsi que la surveillance et le contrôle des processus, tout en maintenant des niveaux élevés de sécurité et d'intégrité.

Mais jusqu'à récemment, la mise en œuvre d'un réseau sans fil dans l'usine représentait un défi. Dans le passé, les systèmes sans fil étaient difficiles à installer et à entretenir. Aujourd'hui, de nombreuses solutions de télésurveillance peuvent être intégrées dans une unité unique et peu coûteuse. Voici quelques-unes des principales caractéristiques de ce système intégré :

• Portabilité: dispositifs d'E/S que les fabricants peuvent facilement installer, puis désinstaller et déplacer vers un nouvel emplacement en fonction de l'évolution des besoins en matière de surveillance.
• Moins de maintenance: La radio, les bornes d'E/S et l'écran LCD sont intégrés dans un seul et même boîtier. Cela signifie qu'il y a moins de problèmes mécaniques et de câblage à intégrer dans un programme d'entretien.
• Augmentation de l'analyse des données: un seul dispositif d'E/S sans fil peut collecter les données numériques et analogiques des capteurs et les transmettre à un point de collecte central pour analyse. En outre, les relevés de plusieurs capteurs peuvent être regroupés dans un seul dispositif de passerelle avant d'être transmis à un système contrôlé par l'hôte à des fins d'analyse.

Désormais, les fabricants peuvent rendre les données relatives aux appareils accessibles aux opérateurs et aux directeurs d'usine, ce qui permet d'obtenir des informations précieuses sur l'OEE. Les trois principaux facteurs pris en compte dans le calcul de l'OEE sont la disponibilité, les performances et la qualité.

 Le résultat de ce calcul offre des informations précieuses et exploitables sur les principales sources de gaspillage sur une ligne de production. C'est là que l'accès aux données des capteurs et des voyants lumineux devient très important. Les données enregistrées par les capteurs et les voyants lumineux installés sur les machines peuvent aider les fabricants à calculer l'OEE et à identifier les mesures à prendre pour améliorer l'efficacité de leurs machines, de leurs processus et de leur personnel.

Lorsqu'un opérateur "tire le cordon d'Andon" ou active une alerte, généralement un voyant ou un écran relié à la machine ne signale qu'un arrêt ou un problème de la machine. Il ne donne pas beaucoup d'indications sur ce qui se passe réellement au niveau interne. Les opérateurs doivent surveiller manuellement les ralentissements ou les perturbations des machines, ce qui nécessite souvent un surcroît d'heures de travail et d'inefficacité.

Les alertes compatibles avec l'IIoT fournissent à la fois l'état local de la machine et l'état à distance de chaque module d'éclairage. Des indicateurs d'état à distance provenant de , des feux de tour sans fil et d'autres systèmes d'alerte permettent aux utilisateurs d'enregistrer les tendances en matière de temps de fonctionnement des machines et de nombre de cycles.  La saisie de ces données aide les usines à déterminer les intervalles de maintenance et à prendre des décisions concernant les investissements dans de nouvelles machines.

Il aide également les fabricants à déterminer si une machine ou un opérateur est à l'origine d'un goulot d'étranglement. Par exemple, les opérateurs peuvent imputer les objectifs de production non atteints aux temps d'arrêt des machines, tandis que le personnel de maintenance désigne les travailleurs inefficaces comme étant la cause première.

Les directeurs d'usine peuvent utiliser la collecte de données en temps réel pour vérifier avec précision si les retards résultent d'un temps d'arrêt de la machine ou de l'inefficacité de l'opérateur. Pour les grands fabricants possédant plusieurs usines, ces tendances peuvent être transmises à un site central et comparées d'une usine à l'autre afin d'identifier et de reproduire les succès des usines les plus performantes.

Les systèmes basés sur des capteurs sans fil éliminent cet obstacle. Par exemple, les fabricants peuvent suivre l'augmentation des vibrations des machines, qui est l'une des principales causes des problèmes de maintenance des machines. Les vibrations des machines sont souvent liées à des pièces déséquilibrées, mal alignées, desserrées ou usées. Si les vibrations deviennent trop importantes, elles risquent d'endommager la machine.

En surveillant à distance les différents composants des machines, les usines peuvent détecter les vibrations excessives avant qu'elles n'entraînent des temps d'arrêt imprévus. La surveillance des vibrations typique de l'IIoT implique l'utilisation de un capteur de vibrations sans fil qui agit comme un "voyant de contrôle moteur" pour les machines en mesurant la vitesse quadratique moyenne (RMS). La vitesse RMS fournit la mesure la plus uniforme des vibrations sur une large gamme de fréquences machine.

Avec la solution de surveillance conditionnelle de Banner, un algorithme d'apprentissage automatique établit une base de vibration pour la machine. Lorsqu'une machine dépasse son seuil, le capteur de température et de vibrations sans fil peut transmettre l'information à l'utilisateur local, à une tour d'éclairage sans fil centralisée ou à un appareil mobile par courrier électronique ou message texte. Le capteur peut également envoyer des données sur les vibrations et la température à un contrôleur logique sans fil ou à un automate programmable (PLC) pour collecte et analyse.

Les capacités de surveillance à distance continueront d'aider les fabricants à identifier les déchets dans leurs installations et à y remédier. Les progrès des capacités d'intégration continueront à réduire les coûts et les délais de mise en œuvre de l'IIoT.

Résultat : les fabricants peuvent rapidement et facilement recueillir les données nécessaires pour identifier la cause première des problèmes de production et mettre en œuvre des mesures visant à accroître l'efficacité et à prévenir les perturbations futures.

Cet article a été publié à l'origine dans New Equipment Digest et est republié avec l'autorisation de l'auteur.