Identifier les causes clés de panne machine et stratégies pour éviter les temps d'arrêt

La panne machine, autrefois acceptée comme partie de la vie pour les fabricants et OEM, a rencontré son match avec la technologie moderne utilisant dispositifs IoT, le Cloud, et le edge computing. Pour préempter et prévenir la panne machine, il est d'abord important de comprendre ce que c'est et pourquoi ça arrive dans un environnement industriel.

On peut aussi revoir les stratégies existantes pour gérer la panne d'équipement incluant la maintenance réactive, l'analytique diagnostique, et la maintenance préventive. En comprenant où ces stratégies échouent, on peut apprendre pourquoi les fabricants se tournent vers la maintenance prédictive, qui résout les problèmes de chacune de ses trois prédécesseures.

Voici ce qu'on va revoir si vous voulez sauter à une section particulière :

• Qu'est-ce qu'une panne machine ?
• Quels sont les types de panne d'équipement ?
• Les causes les plus communes de panne machine
• Comment pouvez-vous prévenir la panne d'équipement ?
• L'importance de l'IoT dans la prévention de la panne d'équipement

Qu'est-ce qu'une panne machine ?

La panne machine, ou panne d'équipement, est tout événement où un équipement industriel sous-performe, que ce soit entièrement ou partiellement, ou arrête de fonctionner de la façon dont il était prévu. Le terme « panne machine » peut englober des scénarios et niveaux de sévérité différents.

Une panne, dans ce contexte, n'est pas seulement ces problèmes critiques show-stopper qui arrêtent la production entièrement, mais inclut aussi toute perte d'utilité dans une machine. Le seuil de tolérance pour la panne machine variera selon les circonstances puisque tous les systèmes se dégradent et perdent en efficacité sous une forme ou une autre avec le temps. Même des pertes perçues mineures d'utilité peuvent mener à un gaspillage massif de ressources à l'échelle.

Pour nos besoins, tout dysfonctionnement qui cause un équipement industriel à sous-performer ses devoirs, que ce soit entièrement ou partiellement, est considéré une panne machine.

La panne machine est un spectre, et beaucoup de pannes ne peuvent pas être attribuées à un point spécifique dans le temps. Alors que certaines sont des pannes apparentes qui rendent l'équipement inopérant, d'autres s'insinuent sournoisement, tandis que d'autres encore drainent régulièrement l'efficacité plus longtemps qu'elles sont laissées mal entretenues. Il y a trois classifications principales de panne machine :

Panne soudaine

C'est ce à quoi la plupart des gens pensent quand ils entendent panne machine. La ligne de production ronronne quand une panne inattendue (mais évidente) arrive. Des choses comme un outil brisé, une courbe cassée, un fil fondu, etc. entrent dans cette catégorie.

Panne intermittente

Pensez à ça comme un moteur qui tousse dans votre ligne de production. Il va un peu, puis s'arrête. Vous le redémarrez, et il continue de marcher comme prévu un peu plus longtemps, mais alors il recommence à faillir. Les pannes intermittentes viennent et partent, généralement sur leur chemin vers une panne machine « complète ». Ces pannes sporadiques ou aléatoires peuvent, par leur nature, être difficiles à identifier. Les pannes intermittentes peuvent fréquemment être prévenues avec la maintenance.

Panne graduelle

Ce sont les pannes qu'on peut voir avec le temps comme l'utilité d'une machine prend un déclin constant. Cela inclut des choses comme une courroie qui s'effiloche lentement, des lames qui s'émoussent, des tuyaux qui se bouchent éventuellement avec l'accumulation de résidus. La plupart des pannes graduelles peuvent être prévenues par une maintenance régulière, armée d'une compréhension de la durée de vie attendue des pièces en main.

Les causes les plus communes de panne machine

La panne commence quelque part. Ce qui suit sont quelques-unes des causes les plus fréquentes de panne machine et peuvent être utilisées pour analyser, préparer, et prévenir de futures instances de dysfonctionnement.

Erreur d'opérateur

Si vous avez déjà entendu le terme support tech PEBKAC, la même chose peut être vraie pour l'équipement industriel. Malgré une formation extensive, les humains sont encore sujets à faire des erreurs, oublier des principes importants de la formation, paresse, fatigue, et simple oubli. Parfois le mauvais usage et l'abus d'équipement par les opérateurs machine est à blâmer pour la panne. Cela peut aussi inclure de simples accidents, comme faire tomber un équipement.

Mauvais montant de maintenance

Cela peut être trop peu de maintenance, mais ça peut aussi être une maintenance trop fréquente qui mène à la panne machine. La maintenance qui arrive trop rarement peut laisser les problèmes passer inaperçus ce qui peut alors mener à un effet domino de panne, mais la maintenance fréquente, essentiellement, introduit du chaos dans le système à chaque fois. Quand un technicien ouvre un équipement, il y a toujours le potentiel de risque et de panne, que ce soit casser un panneau, perdre une vis, bouger accidentellement un fil du mauvais côté, dénuder un boulon… les possibilités sont infinies et augmentent plus l'équipement est touché.

Usure physique

Cette cause de panne machine industrielle inclut des choses comme la panne de roulement, la fatigue du métal, la corrosion, le désalignement, et la dégradation générale de surface.

Défaillances de la culture de fiabilité

Si les opérateurs sont poussés aussi fort que l'équipement et les objectifs de production sont si serrés qu'ils sentent qu'ils ne peuvent pas prendre une minute pour respirer ou résoudre un problème en sécurité et jusqu'au bout, alors les pannes sont inévitables. Les « rustines » finissent par s'user, et une culture généralisée de résolutions rapides et sales peut mener à des problèmes composés et des maux de tête massifs de panne machine plus loin (résultant ultimement en une production globale plus basse, dans la plupart des cas).

Comment pouvez-vous prévenir la panne d'équipement ?

Il y a de multiples stratégies que vous pouvez utiliser pour prévenir la panne d'équipement, et choisir la bonne dépend de la criticité de la machine, la prévisibilité de ses pannes, et le budget et l'infrastructure de surveillance disponibles. Les méthodes suivantes pour gérer la panne machine dans un environnement industriel sont listées de la moins à la plus complexe.

Maintenance réactive

C'est le paradigme de maintenance traditionnel. Quand ça casse, on répare. Ça ne prévient pas la machine de faillir autant que ça offre une route pour résoudre le problème une fois que le dysfonctionnement survient.

Analytique diagnostique

Cela requiert un peu plus de creusage. Dans cette structure de maintenance, les données machine et l'analyse de cause racine sont déployées pour déterminer pourquoi la machine a failli en premier lieu. Cette information peut alors être utilisée dans une stratégie de maintenance préventive.

Maintenance préventive

La maintenance préventive inclut l'inspection régulière des machines avant utilisation, l'établissement et le respect d'un planning de maintenance, le remplacement régulier des composants avant que leur durée de vie moyenne ne soit finie, et tout ce qui essaie d'éloigner la panne avant qu'elle n'arrive. Pensez à changer l'huile de votre voiture tous les quelques milliers de kilomètres. On n'attend pas que l'huile soit de la boue et a bouché le reste de notre équipement, on la prévient, préventivement, maintient basée sur nos attentes de quand la panne arriverait autrement.

Maintenance prédictive

La maintenance prédictive utilise la performance machine passée pour modéliser le comportement de l'actif. Avec assez de données, les algorithmes peuvent travailler pour prédire les pannes d'équipement basées sur des données temps réel de machines connectées IoT. Cela signifie que les tâches de maintenance préventive n'arrivent pas inutilement — comme remplacer des pièces parfaitement bonnes — mais sont plutôt basées sur une analyse plus profonde et plus personnalisée de quand la panne est imminente ou la plus susceptible de survenir.

L'importance de l'IoT dans la prévention de la panne d'équipement

Les dispositifs IoT offrent un insight sans précédent aux fabricants et OEM grâce aux données qu'ils fournissent. La machinerie connectée IoT peut opérer dans un réseau intelligent qui surveille les données machine pour identifier les goulots d'étranglement, notifier les opérateurs de pannes imminentes, et — quand couplé avec le machine learning — même offrir des suggestions pour les prochaines actions basées sur les KPIs, ex : « Devrions-nous arrêter la machine dix minutes pour remplacer ce foret et continuer à vitesse normale ? Dériverions-nous plus de valeur en faisant tourner la machine à 80 % de capacité pour les deux prochaines heures, la laissant avec seulement 10 % de chance de panne complète vs 60 % de probabilité de panne pendant la même période en tournant à 100 % de capacité ? »

Le vrai atout de l'IoT vs les méthodes plus traditionnelles de collecte de données et d'analytique est sa capacité de collecte temps réel. Alors que les données historiques peuvent offrir un grand insight pour les stratégies de maintenance préventive, la maintenance prédictive activée par l'IoT offre un avantage concurrentiel aux fabricants en augmentant le temps de fonctionnement, réduisant le gaspillage de ressources, et fournissant des insights stratégiques qui peuvent s'étendre au-delà des plannings de maintenance dans l'optimisation de processus et plus. En plus, la machinerie connectée IoT a le potentiel d'utiliser le Cloud pour une analyse profonde et riche ainsi que le edge computing pour des insights éclair, même dans des environnements sécurisés et air-gapped.