Quatre solutions IoT clés transformant l'industrie de l'air comprimé

La technologie intelligente apporte plus de fonctionnalités pour les installations industrielles — comme la gestion « intelligente » des machines et la maintenance prédictive. Pour les fabricants d'air comprimé voulant des fonctionnalités supplémentaires, ces applications IoT peuvent avoir un impact positif majeur sur la performance, les coûts de maintenance et la consommation d'énergie.

La technologie de l'Industrie 4.0 a un impact majeur sur l'industrie de l'air comprimé. Les appareils Internet of Things (IoT) ont le plus grand impact jusqu'ici. Ils fournissent des stratégies de maintenance optimisées aux professionnels, leur permettant d'améliorer la performance, réduire les coûts de maintenance et optimiser l'utilisation de l'énergie.

Quelles applications IoT les fabricants d'air comprimé utilisent-ils actuellement et comment l'industrie évoluera-t-elle dans les prochaines années ?

1. Maintenance prédictive

La maintenance prédictive, probablement l'une des applications les plus populaires des appareils IoT industriels, utilise des capteurs connectés à internet pour surveiller la performance des équipements. Après avoir établi une ligne de base de performance, ces capteurs peuvent alerter les travailleurs du site quand une machine se comporte en dehors des paramètres typiques, de manière inhabituelle, ou d'une façon qui peut signaler une défaillance imminente.

Certains systèmes peuvent même arrêter une machine défaillante à distance, prévenant des dommages ou pannes plus graves. L'approche de maintenance prédictive peut être significativement plus rentable qu'une stratégie de maintenance préventive comparable. Les capteurs de performance IoT attraperont les problèmes qui surgissent entre les vérifications de maintenance régulières, aidant les superviseurs à prévenir des problèmes que les vérifications régulières n'auraient pas découverts.

La maintenance prédictive peut aussi aider les techniciens à détecter les problèmes plus tôt qu'ils ne l'auraient fait autrement — permettant des réparations, rénovations et remplacements plus précoces qui peuvent aider à réduire le coût de maintenance sur le long terme.

Un livre blanc Intel sur l'utilisation de l'IoT pour la maintenance prédictive de compresseurs d'air a trouvé que la technologie avait un impact significatif sur les temps d'arrêt et la consommation d'énergie. Selon le rapport, le fabricant de compresseurs d'air Fusheng a pu améliorer le taux de réparation du premier coup de 20 % et réduire les temps d'arrêt de 25 % avec une solution de surveillance IoT.

L'approche particulière de Fusheng utilisait quatre types différents de capteurs pour surveiller la pression d'échappement, la température d'échappement, la température d'huile et la pression d'huile. Les capteurs transmettaient l'information à un modèle d'analytique via un contrôleur logique programmable.

Quand le modèle d'analytique déterminait qu'un paramètre d'exploitation indiquait un comportement anormal, une alerte par email était envoyée au personnel de maintenance, leur permettant d'agir vite pour gérer la fonctionnalité de l'équipement et prévenir les dommages.

Cette approche pourrait être étendue avec des capteurs IoT additionnels qui peuvent repérer des perturbations de processus. Un dispositif suivant l'humidité, par exemple, pourrait détecter une accumulation de condensation qui pourrait interférer avec d'autres capteurs et mener à la corrosion des tuyaux.

Il y a des risques à cette approche. La maintenance prédictive pilotée par IA, par exemple, créera ce qui est effectivement un algorithme boîte noire qui peut être difficile à gérer et maintenir. Cependant, la maintenance prédictive est l'une des applications les plus efficaces de la collecte et l'analytique de données IoT, et offre des bénéfices significatifs pour les fabricants et utilisateurs finaux de compresseurs d'air.

2. Économies d'énergie par optimisation de la performance

La surveillance de la consommation est une application côté client de l'IoT dans l'air comprimé. Les installations utilisent des appareils IoT pour surveiller l'énergie que les compresseurs d'air du site utilisent et pour effectuer une analyse de la demande d'air (ADA). Cela leur donne une image plus précise de la quantité d'air comprimé dont ils ont vraiment besoin — réduisant le gaspillage.

Puisque les capteurs IoT suivent déjà l'énergie et les données d'utilisation dans le cadre d'une stratégie de maintenance prédictive, ces solutions de suivi énergie et demande peuvent être faciles à implémenter sur l'infrastructure IoT existante.

La réduction des pertes pilotée par l'IoT peut aussi aider à réduire le gaspillage et améliorer l'efficacité énergétique. En moyenne, jusqu'à 30 % de l'air comprimé généré par les compresseurs industriels disparaît à cause de fuites dans le réseau de distribution. Des capteurs ultrasoniques, déployés près des tuyaux et points de fuite courants, pourraient détecter automatiquement les fuites d'air comprimé.

Ces données aident à la gestion globale de l'énergie de l'installation et peuvent aider les utilisateurs finaux à identifier des relations entre variables opérationnelles et consommation d'énergie. Les fabricants peuvent aussi utiliser les données de performance dans la conception de futurs compresseurs d'air.

Le rapport Intel sur l'application de la technologie IoT par Fusheng a aussi trouvé que la gestion de compresseurs d'air IoT pourrait générer des économies d'énergie significatives, résultant de la réduction des temps d'arrêt et maintenance et de changements opérationnels permettant aux utilisateurs finaux d'améliorer la performance des compresseurs d'air.

3. Gestion à distance et automatisation des compresseurs d'air

Les appareils IoT peuvent aussi aider fabricants et utilisateurs finaux à créer des systèmes surveillés et contrôlés à distance, permettant aux gestionnaires de site d'activer/désactiver les compresseurs d'air ou changer les réglages sans avoir besoin d'être sur site.

L'accès à distance peut fonctionner comme une fonctionnalité autonome d'une flotte IoT ou exister comme partie d'un système de surveillance de site multi-usage plus complexe. Souvent, l'accès à distance fait partie d'un système de surveillance à distance qui peut aussi agir comme une solution de maintenance prédictive.

Avec ces appareils, il est aussi possible de se connecter à internet via Wi-Fi ou un réseau cellulaire, réduisant le besoin de connexions filaires et aidant à rendre une solution de gestion de site à distance plus flexible. Ces systèmes fournissent au personnel du site un contrôle à distance d'un système et permettent aux techniciens ou gestionnaires de vérifier comment un compresseur d'air performe sans avoir à être là.

Des systèmes hautement sophistiqués peuvent être capables d'automatiser quasi complètement les compresseurs d'air et machines connexes d'un site. Ces systèmes peuvent aussi aider à coordonner les compresseurs d'air avec d'autres systèmes intelligents sur site — comme la robotique et les solutions de gestion d'installations.

Ces systèmes peuvent être particulièrement précieux dans un monde post-pandémie, où les utilisateurs finaux veulent être préparés pour une crise qui pourrait empêcher travailleurs ou superviseurs de visiter un site en personne.

4. Information de service instantanée

Dans le cas où un compresseur d'air tombe en panne ou a besoin de service, les capteurs de surveillance IoT peuvent fournir des informations en temps réel sur ce compresseur à un technicien. Par exemple, si un système de maintenance prédictive surveille des données opérationnelles critiques pour un compresseur particulier — comme la pression et température du baril d'huile d'un compresseur d'air — il peut fournir au technicien des indices sur ce qui cause un problème particulier avant qu'il n'arrive.

Cela peut donner au technicien une meilleure idée de ce qui a pu causer le problème, lui permettant de rassembler les bons outils ou d'apporter des pièces de rechange, minimisant ainsi le temps pour compléter une demande de service.

Par exemple, une chute rapide de pression peut alerter le personnel sur site d'une fuite d'air. Une information supplémentaire d'un capteur ultrasonique peut aider un technicien à localiser la fuite sans avoir besoin d'être sur site. Si l'air fuit d'un clapet de réservoir défectueux, le technicien peut apporter un clapet de rechange ou en commander un avant même d'arriver à l'installation.

Dans certains cas, cette information supplémentaire peut même permettre à un technicien de guider les employés sur site à travers le processus de réparation par support téléphonique — réduisant le temps d'arrêt et éliminant le besoin d'un appel de maintenance en personne. En combinaison avec la bonne approche de maintenance, cette information de service peut aider à réduire le temps nécessaire pour les réparations, réduisant davantage les temps d'arrêt et le gaspillage.

Comment l'industrie de l'air comprimé tire parti de l'IoT

Les capteurs connectés à internet et les technologies de gestion d'installations intelligentes ont un impact majeur sur l'industrie dans son ensemble.

Pour les fabricants et utilisateurs finaux de compresseurs d'air, la technologie IoT est utile de plusieurs façons. La surveillance à distance et la maintenance prédictive aident toutes deux à réduire les temps d'arrêt et améliorer la performance machine — réduisant potentiellement le gaspillage et les coûts de maintenance.

L'analyse des données collectées par les appareils IoT peut aussi aider les fabricants dans le processus de conception ou permettre une gestion plus efficace des compresseurs d'air.