La technologie sans-fil transforme la surveillance d'état pour la fiabilité industrielle

Depuis des décennies, la surveillance d'état est cruciale pour optimiser maintenance et production, prévenir les arrêts non planifiés et booster la productivité globale. L'analyse de vibration reste la métrique la plus utilisée car elle reflète directement l'état des machines tournantes et délivre un insight diagnostique actionnable.

La collecte de données repose traditionnellement soit sur des unités portables pour programmes de tournée, soit sur des systèmes en ligne installés en permanence qui collectent et stockent automatiquement les mesures. Si ce dernier est courant sur équipements de production critiques, plusieurs obstacles freinent une adoption plus large :

• Coûts d'installation élevés, surtout en zones dangereuses.
• ROI peu clair pour les machines d'équilibre d'usine.
• Impossibilité de câblage fixe sur équipements mobiles ou traversants.

Avantages de la technologie sans-fil

SKF a exploité la connectivité sans-fil pour éliminer les liaisons câblées et réduire drastiquement les longueurs de câbles capteurs. Les bénéfices résultants incluent coûts d'installation moindres, mobilité accrue, opération sans fil, plus grande commodité, et fiabilité supérieure.

Défis de la surveillance de vibration sans-fil

La surveillance de vibration impose des exigences exigeantes aux dispositifs sans-fil, réseaux, et composants associés. Une bande passante élevée est essentielle pour transmettre les gros volumes de données ; une large plage dynamique, un plancher de bruit bas, et un traitement embarqué avancé sont aussi critiques. Les unités à batterie doivent offrir une longue durée de vie, tandis que tout équipement doit résister aux conditions industrielles rudes — ingress d'eau, hautes températures, interférences électriques, classification zones dangereuses, et obstructions physiques. Des protocoles de sécurité robustes sont non-négociables.

État actuel de la technologie sans-fil

Plusieurs standards sans-fil existent, mais le Wi‑Fi 802.11 b/g reste le plus adapté aux applications de surveillance d'état. Cette même technologie alimente les laptops grand public et LANs de bureau, mais répond aussi aux demandes de haute bande passante des données de vibration et offre sécurité réseau prouvée, familiarité pour équipes IT, capacités multi-usage, et efficacité coût. La consommation d'énergie est modérée ; en déploiements typiques, les batteries durent un à deux ans.

Solution SKF

Le Système de Surveillance Sans-Fil SKF est un dispositif compact, à batterie, exploitant le Wi‑Fi. Il capture jusqu'à quatre canaux de vibration, quatre entrées de process 4‑20 mA, et un tachymètre. Le système peut être programmé pour se réveiller à intervalles fixes ou déclenché à distance par un automate. Des accéléromètres standards — incluant unités compensées en température — sont utilisés. Le dispositif enregistre données dynamiques (FFT ou domaine temporel) pour diagnostics et stocke les données localement. L'analyse est réalisée dans le logiciel SKF @ptitude, qui agrège aussi données d'autres unités portables ou en ligne SKF.

Étude de cas : Éviter une défaillance catastrophique de roulement

Dans une papeterie, le système sans-fil SKF a été déployé pour surveiller un roulement à triple anneau dans la section presse. Des vérifications portables de routine avaient révélé des dommages sur la piste de roulement interne-interne. Avec un arrêt programmé seulement dans quelques semaines, la vie résiduelle du roulement était incertaine. Une unité sans-fil (Figure 2) a été installée pour fournir une surveillance continue 24/7 et affichage temps réel pour opérateurs.

La surveillance horaire a exposé une détérioration sévère (Figure 3), provoquant un remplacement immédiat plutôt qu'attendre l'arrêt programmé. L'inspection subséquente a confirmé que le roulement était au-delà de sa vie de service (Figure 4). L'action proactive a évité un temps d'arrêt étendu et prévenu des dommages au manchon de rouleau et poutre hydraulique, économisant plusieurs centaines de milliers de dollars estimés.

Étude de cas : Solution innovante pour un problème unique

Un grand centre de distribution retail s'appuyait sur un gerbeur à mât — un robot automatisé sur rail — pour déplacer l'inventaire. L'usure de rail se manifestait par des bruits forts pendant l'opération. Comme le gerbeur se déplace le long du rail, le câblage fixe était infaisable. Le système sans-fil SKF a été monté sur le gerbeur pour collecter données de vibration pendant sa traversée. Les pics résultants dans le signal temporel (Figure 6) ont été corrélés avec la position du gerbeur, identifiant les sections de rail usées (Figure 5).

Des réparations ciblées ont remplacé un remplacement total de rail, et les tests de suivi ont confirmé l'efficacité de l'intervention.

Conclusion

Le Wi‑Fi 802.11 b/g offre une solution pratique, rentable pour considérations techniques et financières, et son adoption est prête à accélérer. La connectivité sans-fil élimine les barrières — coût, praticité, mobilité — permettant une utilisation plus large de la surveillance d'état. SKF reste engagé à montrer la voie avec des solutions de surveillance sans-fil innovantes, fiables, qui délivrent des bénéfices tangibles sur applications nouvelles et existantes.

Capacités sans-fil étendues pour zones dangereuses

Le SKF Multilog WMx est un dispositif compact de surveillance monté sur terrain, huit canaux, qui capture accélération, vélocité, température, et données d'état de roulement de façon sûre et précise en environnements dangereux.

Ce dernier modèle est certifié ATEX 2/Zone IEC 2, autorisant le déploiement dans la plupart des zones de traitement hydrocarbures où les systèmes non certifiés sont interdits. L'opération à batterie est supportée, et il est compatible avec capteurs standards zones dangereuses. Le WMx supporte aussi chiffrement WEP, WPA, ou WPA2 pour sécurité renforcée.

Idéal pour machines semi-critiques ou d'équilibre d'usine en zones dangereuses, dépannage, et surveillance à distance, le WMx offre une solution rentable en accélérant le déploiement et éliminant le câblage coûteux.

En appliquant la technologie Wi‑Fi — couramment utilisée pour l'accès internet — SKF a livré un puissant nouvel outil pour la surveillance d'état, rendant la technologie pratique, abordable, et hautement mobile.

Figure 1. SKF Wireless Monitoring System – SKF Multilog WMx

Figure 2. Installation temporaire du système sans-fil pour surveillance roulement critique

Figure 3. Résultats surveillance d'état

Figure 4. Roulement endommagé

Figure 5. Rails pour gerbeur à mât

Figure 6. Signal temporel montrant sections fortes vibrations (rails endommagés)