Prolonger la vie des actifs d'automatisation : stratégies éprouvées pour longévité et performance

Livrés à eux-mêmes, les actifs de manutention se dégradent lentement et finissent par tomber en panne, souvent au moment le plus inopportun. Mais avec un peu de planification, vous pouvez non seulement prolonger leur durée de vie utile, mais aussi optimiser leur performance.

Les actifs d'automatisation évoluent typiquement à travers quatre phases distinctes : conception, exécution, support et optimisation. Dans trop de cas, cependant, la phase d'optimisation est hasardeuse ou totalement ignorée. La performance atteint un pic puis commence à décliner. Ce processus arrive pour plusieurs raisons : les personnes qui ont implémenté les systèmes sont peut-être parties et leurs successeurs ne se sentent pas investis dans le système ; il peut n'y avoir aucun mécanisme pour surveiller la performance ; ou les affaires vont si bien qu'il y a peu d'incitation à chercher l'amélioration.

Quelle que soit la raison de ne pas optimiser, l'économie mondiale d'aujourd'hui exige que les entrepôts et centres de distribution extraient la valeur maximale de leurs investissements en automatisation. Cela doit commencer par un audit approfondi des risques de ne rien faire et du plein potentiel d'extension de la durée de vie utile des actifs d'automatisation.

Évaluer le risque

Un audit commence par une analyse des actifs actuels avec un œil sur l'extension de leur durée de vie utile. Créez un profil de chaque actif clé de votre installation, incluant logiciels, contrôles, dispositifs électriques périphériques et équipements mécaniques. Si vous n'avez pas d'inventaire, les fournisseurs de chaque actif devraient pouvoir le fournir. À partir de là, vous pouvez créer un inventaire maître, catégoriser l'obsolescence potentielle de chaque élément et son importance stratégique, puis créer un plan pour atténuer ces risques. Chaque couche doit être catégorisée selon son importance stratégique pour votre business, comme suit :

Risque critique : Actifs qui peuvent affecter tout votre système. Ceux-ci nécessitent un plan de reprise pour atténuer les problèmes à court terme et, à plus long terme, une stratégie budgétaire pour couvrir le remplacement total si nécessaire, avec les coûts de remplacement étalés sur plusieurs cycles budgétaires.

Risque élevé : Composants qui pourraient mener à une défaillance partielle du système. Ceux-ci peuvent aussi résulter en temps d'arrêt prolongés et nécessiteraient aussi un plan de reprise et une planification budgétaire à plus long terme, peut-être en équilibrant le coût entre dépenses d'investissement (CAPEX) et dépenses de maintenance (MRO).

Risque moyen ou faible : Cela implique généralement des composants dont la défaillance ne mènerait pas à une défaillance partielle ou totale du système. Le temps d'arrêt est minimal et les coûts de remplacement peuvent généralement être gérés depuis les budgets MRO. Une bonne stratégie de pièces de rechange visant à avoir des composants de remplacement adéquats sous la main peut maintenir le risque sous contrôle.

Avec une compréhension de votre risque et une bonne planification, vous pouvez substantiellement prolonger la vie de votre système, minimiser les temps d'arrêt imprévus et faire fonctionner les dispositifs mécaniques, de contrôle, logiciels et électriques à leur plein potentiel.

Prolonger la vie des systèmes mécaniques

L'utilisation de convoyeurs, trieurs, systèmes de stockage et récupération automatisés, et autres équipements d'investissement représente le plus grand risque et la plus haute dépense en capital dans un entrepôt ou centre de distribution. Tous les systèmes sont sujets à l'usure et à la dégradation de performance au fil du temps. Le temps de fonctionnement effectif peut être réduit, ou d'autres problèmes — comme le frottement d'un composant usé générant un bruit poussant le système au-delà des niveaux acceptables par l'OSHA — peuvent exiger de l'attention. Plus vous pouvez faire pour prolonger la durée de vie utile de vos systèmes, plus l'impact sur la rentabilité est grand.

Si le remplacement total est généralement une dépense d'investissement majeure, la vie du système peut souvent être prolongée en faisant des améliorations au niveau composant. Un trieur à chaussures près de sa fin de vie, par exemple, peut souvent être reconstruit. Le remplacement d'un composant usé pourrait maintenir le trieur en bon fonctionnement et maintenir le temps de fonctionnement. Ou, s'il y a un problème de bruit, un produit plus récent conçu pour un fonctionnement plus silencieux pourrait être la solution. Et si la reconstruction ou le remplacement de composant est une option, cela peut souvent être fait le week-end avant la haute saison.

Une autre façon précieuse de gérer le cycle de vie de votre équipement mécanique est une stratégie de pièces de rechange correspondant à la criticité et au cycle de vie projeté des composants clés. Bien qu'une telle stratégie ait pu être développée à l'achat du système, les stratégies de pièces de rechange devraient être révisées régulièrement au fur et à mesure que le système vieillit.

Gérer les dispositifs électriques

L'exploitation optimale d'un entrepôt dépend aussi de la fiabilité de nombreux dispositifs électriques, comme les scanners, modules E/S, actionneurs et servomoteurs. Ceux-ci ont des degrés variables de risque, il est donc important d'analyser le risque d'exploiter chaque dispositif en vieillissant. Si certains fournisseurs désignent la durée de vie attendue de chaque dispositif, d'autres ne le font pas, vous laissant faire votre meilleure estimation.

Une analyse de risque efficace peut fournir des options aux entreprises. Par exemple, dans une analyse de risque sur des servovariateurs, les planificateurs d'automatisation ont identifié huit servos Baldor comme se dirigeant vers l'obsolescence, basé sur leur âge. Une défaillance dans l'un de ces servos aurait pu mener à des semaines d'arrêt avant qu'un remplacement ne soit trouvé. Face à potentiellement 80 000 $ en frais de remplacement, l'entreprise s'est vu proposer d'autres options que le remplacement total immédiat.

Si certaines pièces de rechange étaient disponibles, l'entreprise pourrait les acheter et phaser le remplacement. Elle pourrait, par exemple, remplacer les quatre servos les plus anciens immédiatement et garder ceux retirés pour servir de secours. Cela prolongerait la durée de vie opérationnelle tout en offrant plus de flexibilité pour étaler les coûts entre CAPEX et MRO.

Moderniser les contrôleurs

La plupart des systèmes de manutention dépendent du contrôle par API. Comme leur opération est simple, les API ont tendance à durer et la plupart des fournisseurs d'API annoncent la fin de vie prévue bien à l'avance. Rockwell/Allen Bradley, par exemple, ne supporte plus l'API TI 45, mais, comme annoncé, continuera de supporter son dernier ControlLogix.

Plus votre API est proche de sa fin de vie, plus la possibilité de défaillance est grande et, si elle tombe, il y aura un temps d'arrêt. Selon ce qui est en jeu, la mise à niveau vers une API plus moderne n'assure pas seulement le fonctionnement, elle peut aussi être un moyen d'exploiter plus profondément la valeur d'autres actifs.

En plus d'être plus robustes et fiables, les API plus récentes peuvent avoir assez de bande passante pour supporter des outils analytiques qui peuvent aider à identifier des tendances, ce qui peut prolonger la vie des systèmes qu'elles contrôlent. De plus, avoir la capacité Ethernet peut aider à piloter l'intégration du système de contrôle d'entrepôt (WCS) avec d'autres systèmes d'automatisation.

Certaines opérations plus petites utilisent des PC pour contrôler leurs installations. Les PC peuvent devenir obsolètes en moins de deux ans et il est généralement plus économique de les remplacer que de les mettre à niveau.

Gérer le logiciel de contrôle d'entrepôt

L'obsolescence de la plateforme logicielle supportant le WCS est une réalité inévitable. Quand le WCS tombe, l'entrepôt est en panne pour ce qui pourrait être plusieurs jours — voire semaines — de configuration et de tests.

Beaucoup de WCS tournent encore sur Windows 2003, que Microsoft ne supporte plus. Votre système continuera de fonctionner sur Windows 2003, mais vous serez seul si des problèmes techniques surviennent et il peut être risqué de connecter des applications tierces ou legacy à votre WCS. Si vous tournez sur Windows 2007 et 2008, vous serez dans la même situation en 2020, quand Microsoft arrêtera le support de ces systèmes. La bonne nouvelle, c'est que Microsoft, comme la plupart des entreprises logicielles, donne un préavis sur la durée de support de leurs produits.

Mais cela peut aussi fournir une opportunité. La mise à niveau vers la dernière version logicielle supportée pourrait être une dépense abordable qui maximise la performance et réduit le risque de maintenance d'autres actifs. Avec la version ultérieure, par exemple, les solutions thin client deviennent possibles, permettant la consolidation de l'architecture IT dans un serveur virtuel plutôt que physique. Pour un investissement de 250 000 $ dans des contrôles virtualisés, vous n'auriez pas seulement un système d'exploitation supporté pendant des années, vous gagneriez aussi des avantages en maintenance logicielle, reprise après sinistre et autres domaines, sans parler de l'élimination du besoin de serveurs physiques.

Soutenir l'amélioration continue

Bien que nous nous soyons concentrés sur la phase d'optimisation souvent négligée du cycle de vie de l'automatisation, toutes les phases opérationnelles sont critiques pour l'amélioration continue. L'attention à l'extension du cycle de vie à la phase de conception pourrait se manifester dans une conception avec technologies ouvertes ou objets d'ingénierie réutilisables, pour que les systèmes puissent incorporer des solutions best-of-breed sans avoir à abandonner l'investissement entier.

À la phase d'exécution, la gestion d'actifs peut être améliorée par des systèmes d'exécution d'entrepôt, qui coordonnent les opérations pour que les ressources humaines et équipements soient efficacement opérés et utilisés. Et c'est à la phase de support que la gestion des pièces de rechange, la surveillance d'état, la maintenance préventive et autres stratégies sont implémentées pour soutenir les mesures d'optimisation qui doivent être prises.

Wynright Corp. (Elk Grove, Illinois), filiale à 100 % de Daifuku North America, est un fournisseur de systèmes de manutention intelligents.