La cohérence joue un rôle essentiel dans le programme de fiabilité Ash Grove

L'équipement cassé est le pire ennemi d'un producteur de ciment, causant une perte de temps, de productivité et d'argent. Bien que bon nombre de ces problèmes puissent être évités grâce à un programme efficace de maintenance prédictive (PdM), les opérateurs hésitent souvent à en mettre en œuvre un en raison de l'investissement initial et continu requis.

Selon Ken Rone, vice-président des services de fabrication chez Ash Grove Cement, un investissement PdM vaut largement le coût, puisqu'il s'amortit à chaque fois qu'une panne d'équipement et un temps d'arrêt sont évités.

Construire la Fondation

Basé à Overland Park, Kan., Ash Grove Cement a une capacité de ciment de près de 9 millions de tonnes et est considéré comme un leader dans l'industrie du ciment aux États-Unis. L'entreprise a été fondée il y a plus de 125 ans.

Ash Grove a lancé son processus d'excellence en maintenance (MEP) en 2000, établissant des équipements et des procédures PdM standardisés dans chacune de ses 10 usines américaines. Ce qui variait, c'était la dotation en personnel et la cohérence des rapports de données. Certains sites s'appuyaient sur du personnel technique sur site, tandis que d'autres faisaient appel à des consultants tiers pour divers niveaux d'analyse des vibrations, de thermographie infrarouge et d'analyse d'huile.

« Nous avions un programme sophistiqué de haut niveau, mais nous avons identifié l'analyse des vibrations comme un maillon faible où nous manquions de cohérence », a déclaré Rone. « Nous voulions faire appel à un tiers indépendant possédant une expertise dans ce domaine et avons commencé à évaluer des partenaires potentiels en août 2008. Nous étions prêts à opter pour Timken au début de 2009. »

Timken est un fournisseur de solutions techniques axé sur l'amélioration de la disponibilité des équipements industriels. En appliquant leurs connaissances approfondies de la métallurgie, de la tribologie, de l'ingénierie et de l'analyse des données, les ingénieurs de Timken contribuent à maximiser la fiabilité et l'efficacité énergétique des machines essentielles au fonctionnement de l'usine.

« Nous sommes à notre meilleur lorsque nous pouvons rassembler toutes nos connaissances pour résoudre un problème », a déclaré Rick Brooks, chef de projet pour le groupe de services de Timken. « Lorsque nous combinons une technologie optimale de roulement, d'étanchéité et de lubrification avec des éléments tels qu'un entretien approprié, une surveillance de l'état et une analyse de diagnostic, nous commençons vraiment à voir de meilleurs résultats sur les performances des équipements de nos clients. »

La société basée dans l'Ohio propose également des services de formation et de conseil approfondis, en travaillant avec les clients pour développer un programme adapté à leurs besoins.

« Timken était le bon choix pour nous en raison de son expérience en conseil », a déclaré Rone. « Leurs appareils d'évaluation utilisent également la même plate-forme technologique que notre équipement PdM existant, nous étions donc déjà compatibles. »

Établir une nouvelle base de référence

L'un des défis d'Ash Grove consistait à collecter systématiquement des lectures de base pour les niveaux d'analyse des vibrations.

« Il est essentiel d'établir des références à des fins de tendances », a déclaré Tod Cotter, chef de projet pour le groupe de services de Timken. "Une fois les lignes de base en place, vous avez quelque chose à quoi comparer les lectures futures - si l'amplitude des lectures a tendance à augmenter, c'est alors qu'un problème peut survenir."

Sachant cela, Ash Grove a demandé aux experts en fiabilité de Timken d'établir des lectures d'analyse des vibrations de base et de fournir des données cohérentes et vérifiables pour les équipements de criticité 1 et 2 dans chaque usine.

Cotter a collecté les données et effectué une analyse sur toutes les machines de 1 000 chevaux ou plus. Il a ensuite fait des recommandations pour des changements dans le calendrier et les procédures de maintenance.

« Sur la base de nos constatations, nous avons fourni un audit de ce qui était bon et mauvais à chaque emplacement », a déclaré Cotter. « Chaque usine avait des équipements et des paramètres de fonctionnement différents, mais le processus nous a aidé à identifier les meilleures pratiques existantes qui pourraient être partagées entre toutes les installations. »

Par exemple, les usines d'Ash Grove à Leamington, dans l'Utah et à Seattle se sont démarquées grâce à de solides programmes d'analyse des vibrations gérés par une combinaison de techniciens internes et de sous-traitants externes. Leurs processus efficaces ont été mis en évidence dans les recommandations de Timken et intégrés plus tard dans les opérations sur d'autres sites.

Élargir la collaboration

Impressionné par l'expertise technique et les suggestions de Timken, Rone a demandé à l'entreprise si elle serait disposée à aider à gérer les activités de maintenance prédictive dans quatre usines d'Ash Grove ayant des problèmes avec leurs programmes existants.

"Notre approche consiste à établir une collaboration, pas seulement à entrer et à dicter ce qu'une entreprise doit faire", a déclaré Brooks. "Nous sommes ravis de travailler avec les employés d'Ash Grove - à la fois internes et externes - pour proposer un plan personnalisé qui les aide à faire fonctionner leurs actifs critiques."

Le plan fonctionne. Au cours des 10 premiers mois seulement, Timken et Ash Grove ont découvert 10 cas dans lesquels des équipements essentiels aux opérations de l'usine commençaient à tomber en panne. Ces découvertes ont permis au personnel de maintenance d'effectuer des réparations et de remplacer les composants endommagés avant qu'un problème ne provoque des temps d'arrêt imprévus.

Éviter les pannes des principaux équipements tels que les fours, les concasseurs et les ventilateurs a le potentiel de faire économiser des millions de dollars à Ash Grove. Une « économie » sur un moteur de broyeur à cru à l'usine de Leamington a permis à l'entreprise d'éviter environ 350 000 $ en coûts d'immobilisation.

Dans un autre cas, Timken a aidé l'usine d'Ash Grove à Foreman, Ark., à éviter environ 12 heures d'arrêt en analysant les données qui indiquaient un défaut dans la boîte de vitesses du ventilateur d'un broyeur à boulets. Le retrait du roulement de la boîte de vitesses, qui présentait de graves dommages par piqûres, a confirmé un problème. Le personnel de maintenance d'Ash Grove a remplacé la boîte de vitesses avant que cela n'entraîne un arrêt total du système.

Ash Grove est également passé à l'évaluateur de machines de Timken pour la collecte de données. L'évaluateur de machine est un instrument portatif qui combine une analyse sophistiquée des vibrations avec une surveillance des impulsions de choc pour détecter les dommages aux roulements et une lubrification inadéquate, ainsi que de nombreux autres problèmes avec les équipements mécaniques et électriques.

« Shock-pulse fonctionne particulièrement bien pour surveiller les conditions dans les équipements de cimenterie à faible vitesse », a déclaré Cotter. « L'évaluateur de machine dispose de capacités de diagnostic avancées pour détecter les défauts de la machine tels que le déséquilibre, le désalignement et les faiblesses structurelles. »

Le personnel de maintenance et les techniciens sur site d'Ash Grove reçoivent également une formation sur la manière d'utiliser l'évaluateur de machine et de l'intégrer dans un programme PdM complet. Une formation supplémentaire liée à la maintenance et à la fiabilité est à l'horizon.

Rone a déclaré que la formation était un facteur de différenciation qui a aidé Ash Grove à sélectionner Timken, et la volonté de Timken de partager ses connaissances techniques s'est traduite par une réelle valeur commerciale. Il pense également que les programmes PdM les plus réussis sont cohérents et continus. Par exemple, une partie de la stratégie MEP d'Ash Grove consiste à reconfirmer ses bases d'analyse des vibrations chaque année, avec l'aide de Timken.

« Timken nous a certainement aidés à renforcer nos pratiques PdM », a-t-il déclaré. « Avec leur assistance sur site et leurs rapports de données précis, nos propres employés ont plus de confiance dans leur prise de décision. Dès le départ, Timken a démontré un niveau de savoir-faire technique qui nous aide à obtenir les meilleurs résultats de sa catégorie. »

Pour plus d'informations sur ce sujet et sur d'autres, visitez le site Web de Timken à l'adresse www.timken.com.