L'impact de l'automatisation sur la fiabilité des équipements

L'automatisation améliore la fiabilité des équipements en améliorant les opérations de maintenance, la gestion des données et le contrôle qualité

Bryan Christiansen est le fondateur et PDG de Limble CMMS. Il explique ici comment l'automatisation peut prendre en charge les opérations de maintenance, la gestion des données et le contrôle qualité.

La fiabilité traite de la disponibilité et de la capacité de l'équipement à fonctionner efficacement et à moindre coût. Elle est indispensable pour estimer le risque de défaillance et la productivité des équipements tout au long de leur durée de vie. Pour quantifier la fiabilité des équipements, les organisations prennent en compte des mesures telles que le temps moyen entre les pannes (MTBF) et l'efficacité globale des équipements (OEE). Il s'agit de mesures gourmandes en données qui nécessitent une surveillance continue des conditions de fonctionnement de l'équipement.

L'automatisation augmente l'efficacité des processus et des équipements tout en améliorant la gestion des données d'exploitation et de maintenance. Il existe plusieurs façons pour les organisations d'automatiser leurs équipements en fonction de la complexité des processus, des risques de sécurité impliqués, de la configuration des usines, etc. Ce sont :

• Commandes numériques (NC) et commandes numériques informatisées (CNC)
• Contrôleurs logiques programmables (PLC)
• Robots automatisés industriels
• Fabrication assistée par ordinateur (FAO)
• Puces d'automatisation à base de silicium

Vous trouverez ci-dessous quelques-unes des façons dont l'automatisation a un impact sur la fiabilité en simplifiant les opérations de maintenance, la gestion des données et le contrôle qualité.

1. Automatisation et maintenance

L'évolution des équipements de production et de la technologie continue de transformer les installations de production en unités de pointe qui nécessitent une intervention humaine minimale. L'accent est mis sur la limitation des temps d'arrêt des processus et des équipements grâce à la mise en œuvre stratégique de la maintenance prédictive. Des systèmes automatisés équipés de capteurs et d'utilitaires de surveillance de l'état capturent les conditions de fonctionnement des équipements en temps réel. L'analyse de ces données, relayées via l'internet des objets (IoT), permet aux équipes de maintenance d'identifier en amont les défauts ou erreurs pouvant entraîner l'arrêt des processus ou des dommages aux équipements.

Les systèmes hautement automatisés intègrent plusieurs capteurs et dispositifs qui nécessitent des précautions lors de la manipulation ou de la maintenance. Les dispositifs supplémentaires peuvent compliquer les opérations de maintenance en multipliant le nombre d'inspections et de points de contrôle. En utilisant des capteurs de surveillance d'état, les techniciens peuvent identifier et isoler la pièce défectueuse exacte de l'équipement qui nécessite une correction ou un remplacement.

L'accès à des données précises sur les équipements permet aux organisations d'optimiser leurs opérations, d'établir des normes de sécurité et d'améliorer la durée de vie utile des équipements critiques. Les données collectées sont stockées sur des serveurs dédiés ou des plateformes cloud pour référence future. Les données sont essentielles pour effectuer une analyse des causes profondes (RCA), une analyse des modes de défaillance et de leurs effets (FMEA) et évaluer la fiabilité des actifs critiques.

Outre l'organisation et l'exécution des travaux de maintenance proprement dits, les systèmes informatisés de gestion de la maintenance (GMAO) jouent un rôle crucial dans l'automatisation des tâches de maintenance. Ils garantissent un entretien suffisant et opportun de tous les équipements. Le logiciel peut s'intégrer à des capteurs et à des analyses prédictives pour générer des alertes pour les tâches de maintenance correctives et de routine, conserver un journal à vie des opérations de maintenance sur chaque équipement et réconcilier les stocks de pièces de rechange et d'outils. De cette façon, l'entreprise s'assure que les actifs sont disponibles tout au long des cycles de production et qu'ils fonctionnent de manière optimale.

2. Automatisation et gestion des données

Les fabricants qui traitent des équipements coûteux et sophistiqués comme les moteurs aérospatiaux, les automobiles modernes ou les systèmes de fabrication avancés peuvent avoir moins d'unités en fonctionnement avec peu d'informations sur les performances réelles de l'équipement. Ces organisations s'appuient sur la technologie cloud pour créer une réplique numérique de l'équipement physique. L'équipement physique est équipé de capteurs qui transmettent ses caractéristiques de fonctionnement réelles à son équivalent basé sur le cloud.

Dès réception de ces données, les techniques et algorithmes d'apprentissage automatique extraient toutes les données opérationnelles pertinentes. Grâce à cet échange de données, le fabricant peut identifier les modèles de fonctionnement appropriés et les anomalies courantes affectant le fonctionnement de l'équipement physique. Cette technologie, également appelée jumeaux numériques, permet aux industriels d'optimiser les équipements en production et de maximiser leur fiabilité.

En tirant parti de la technologie cloud et des plates-formes IoT, les organisations utilisant des équipements de production avancés peuvent collaborer avec les équipes de développement en temps réel et effectuer des dépannages ou des réparations à distance. En retour, les organisations peuvent maintenir leurs opérations en cours et conserver un score de fiabilité plus élevé. D'autre part, le fabricant obtient plus de données et d'informations nécessaires pour améliorer la qualité des équipements de production.

3. Systèmes d'automatisation et de production

La production implique plusieurs processus répétitifs qui sont fastidieux s'ils sont effectués manuellement. Les opérateurs humains sont sujets à la fatigue et aux erreurs qui conduisent à la production de produits défectueux ou de mauvaise qualité. En automatisant les systèmes de production, les organisations maintiennent les conditions de production comme le taux d'alimentation à un niveau constant. Bien que cela soit important pour le contrôle qualité, cela joue également un rôle dans l'amélioration de la fiabilité de l'équipement.

Les systèmes automatisés tiennent un journal de production précis. Grâce à ces données, l'organisation peut évaluer l'efficacité de ses processus et identifier les instances qui provoquent des pannes ou une baisse de productivité.

Réflexions finales

En automatisant les équipements, les entreprises peuvent améliorer la quantité et la qualité de leurs produits. La plupart des systèmes d'automatisation facilitent la collecte et le stockage des données de production dans le temps.

Ils minimisent également les cas d'erreurs humaines qui augmentent la probabilité de défaillances de processus ou d'équipement. L'accès à des données précises permet aux équipes de maintenance d'effectuer les activités de maintenance appropriées et d'éliminer de manière proactive les défauts provoquant des temps d'arrêt récurrents. Une maintenance adéquate, une disponibilité optimale et des coûts d'exploitation abordables contribuent à des systèmes fiables.