Personne ne souhaite faire face à des temps d'arrêt imprévus, mais pour beaucoup, ils sont inévitables. Le personnel de maintenance est le premier à intervenir en cas d'événement imprévu et doit effectuer une maintenance réactive pour remettre l'usine en marche le plus rapidement possible. Les temps d'arrêt imprévus présentent de nombreux risques, notamment la perte de temps de production. C'est également la période où plus de la moitié des incidents de sécurité se produisent. Lorsqu'une production s'arrête de manière inattendue, des vies sont mises en danger.
Pour faire face à ces risques, un fabricant de non-tissés de premier plan a lancé un projet d'investissement pour intégrer un système de surveillance des équipements reposant sur l'IIoT. En retour, cette action devait améliorer leurs connaissances en matière de maintenance et réduire le risque pour leurs équipes de maintenance lors de scénarios de maintenance réactive. Grâce à de meilleures connaissances, ils peuvent contribuer à éviter les temps d'arrêt imprévus en traitant les anomalies avant qu'elles ne deviennent catastrophiques.
Dans l'exemple du fabricant de non-tissés, la production de ses produits nécessite le traitement des fibres par des machines complexes. Pendant ce processus, la chaleur excessive générée par l'équipement peut entraîner un événement thermique lorsque les fibres entrent en contact. Ce scénario pourrait entraîner des temps d'arrêt imprévus, des pertes de matériaux et le risque de blessures ou de décès du personnel.
Dans sa recherche d'une solution de technologie prédictive, le fabricant a découvert Grace Technologies par l'intermédiaire de son distributeur local. Grace est un partenaire technologique de Rockwell Automation qui fabrique des produits de sécurité électrique et de maintenance prédictive. Le distributeur a travaillé avec Grace pour présenter au fabricant le système de maintenance prédictive GraceSense™.
Le système de maintenance prédictive éprouvé sur le terrain est un système de surveillance de l'état des actifs qui utilise la technologie des capteurs sans fil intégrée aux capteurs filaires. L'analyse avancée des données fournit aux gestionnaires d'actifs des informations approfondies sur l'état des machines afin de hiérarchiser efficacement les ressources et de maximiser la valeur de leurs dépenses de maintenance. La technologie GraceSense améliore la fiabilité, la sécurité et les indicateurs de maintenance globaux de l'usine en surveillant à distance l'état des actifs et en envoyant des notifications en temps opportun au personnel de l'atelier par SMS ou courriel avec des instructions de correction préconfigurées, étape par étape, lorsqu'un comportement anormal est détecté.
Ce qui a immédiatement séduit le responsable de la maintenance du fabricant de non-tissés, c'est la technologie de capteurs sans fil proposée par GraceSense. Ils recherchaient une solution qui fournirait un retour de température sans avoir à câbler leurs machines. Bien que leur préoccupation initiale fût la surveillance de la température, ils prévoient également d'utiliser les fonctions de surveillance des vibrations sur davantage d'équipements à l'avenir.
Actuellement, ils ont déployé 140 nœuds de vibration et de température GraceSense sur les équipements de l'usine de fabrication. Ces nœuds sont des capteurs sans fil qui surveillent les vibrations et la température pour évaluer l'état des équipements rotatifs. Grâce au traitement de pointe et à la communication compatible IEEE 802.15.4 ZigBee, les nœuds permettent au personnel de surveiller les équipements, de détecter les anomalies et de prédire en permanence l'état des actifs. Plusieurs options de montage permettent un déploiement rapide sur les applications de n'importe quel secteur et leurs piles remplaçables ont une durée de vie de 3–5 ans.
Les nœuds de vibration et de température communiquent via des passerelles GraceSense qui transfèrent les informations accumulées des nœuds de terrain vers une plate-forme de dépannage exploitable via le cloud du hub de maintenance et/ou les systèmes PLC, SCADA, DCS. Chaque client peut choisir parmi trois types de passerelles pour s'adapter à son application : CloudGates, ControlGates et ComboGates.
CloudGates transfère les informations des nœuds de terrain vers le hub de maintenance basé sur navigateur, où des informations exploitables en temps réel sont fournies. Cette configuration Wi-Fi ou LTE peut fournir une assistance basée sur le cloud à tous les nœuds sans fil dans un rayon de 30 m en ligne de vue, ce qui rend l'architecture massivement évolutive. Les ControlGates permettent aux utilisateurs une intégration rapide dans leur réseau de commande via les options de communication PLC/SCADA et EtherNet,IP™ ou Modbus TCP/IP.
Le responsable de la maintenance a décrit l'intégration et l'application du système GraceSense comme très rapides et simples. Les capacités basées sur le cloud se sont avérées être une solution efficace, mais ils souhaitaient également intégrer le système à leur réseau PLC. L'équipe de Grace a travaillé avec Rockwell Automation pour créer une solution permettant à l'entreprise de non-tissés d'utiliser à la fois le cloud et la mise en réseau PLC pour transmettre les données du système de maintenance prédictive.
Pour prendre en charge cette application, le fabricant de non-tissés a installé des ComboGates pour communiquer avec ses 140 nœuds de vibration et de température. Il dispose actuellement de 15 ComboGates qui transfèrent des informations depuis ses nœuds de terrain. Les ComboGates sont une configuration hybride des configurations CloudGate et ControlGate. Cette option fournit en toute sécurité des données aux systèmes PLC/SCADA/DCS à l'aide d'EtherNet,IP™ ou de Modbus TCP/IP, tout en proposant des options de communication pour les transferts d'informations des nœuds de terrain vers le hub de maintenance via le service Wi-Fi ou LTE.
Grace Technologies a supervisé l'installation des nœuds et des passerelles avec le personnel sur site du fabricant ainsi que son entrepreneur électricien. Grace a effectué une étude de site pour déterminer les emplacements des passerelles et s'est assuré qu'elles pouvaient desservir les nœuds qu'elles avaient installés. Une fois le matériel installé, Grace a travaillé main dans la main avec Rockwell Automation pour fournir l'assistance à l'intégration PLC.
Les alarmes sont configurées dans l'infrastructure PLC du site de production. Les données extraites du système de maintenance prédictive sont affichées sur les IHM lorsque la température atteint un niveau d'alerte. Lorsque des anomalies de température sont détectées par l'un de leurs 140 nœuds, le système déclenche automatiquement un arrêt pour éviter un événement thermique. Le responsable de la maintenance du fabricant de non-tissés a déclaré que le système de maintenance prédictive GraceSense a déjà détecté des hausses de température anormales et a permis d'éviter six scénarios de temps d'arrêt imprévus qui auraient pu entraîner une contamination de leur production ou un événement thermique.
Avant GraceSense, leurs temps d'arrêt imprévus pouvaient aller de 5 h à, dans les scénarios de temps d'arrêt les plus catastrophiques, plusieurs semaines de temps d'arrêt. Avec le déploiement de GraceSense, ils détectent désormais les événements futurs et les traitent avec seulement 1 h de temps d'arrêt planifié.
La société mère du fabricant de non-tissés a l'intention d'utiliser ce site comme terrain d'essai pour le système de maintenance prédictive GraceSense, avec l'intention de l'étendre potentiellement à davantage de ses installations.
