Répondre aux défis de la surveillance en ligne

Aperçu

Selon l'Institut de recherche sur l'énergie électrique (EPRI), la surveillance en ligne est l’implémentation d'applications de surveillance, de maintenance et d'optimisation des actifs à partir d'un emplacement centralisé. Une telle surveillance devient nécessaire aujourd’hui dans l'économie mondiale en évolution rapide pour les entreprises qui dépendent d'actifs, car elles sont confrontées à des problèmes de fiabilité croissants. Des temps d'arrêt et une maintenance imprévus peuvent avoir des répercussions importantes sur les coûts et la sécurité qui peuvent facilement affecter les résultats d'une entreprise.

Les organisations ont plus que jamais besoin d'un programme de maintenance fiable qui permet d’atténuer les risques et de générer des millions de dollars en retour sur investissement. Les ingénieurs en charge de la fiabilité et les professionnels de la maintenance sont parfaitement conscients de l'équilibre optimal entre sécurité, fiabilité et rendements financiers de l'installation. Ils savent qu'ils doivent déployer des stratégies de maintenance pouvant répondre à ces trois objectifs :

  • Augmenter les revenus grâce à une disponibilité maximale et une efficacité optimale des machines. Avec des actifs fonctionnant correctement, les organisations peuvent atteindre un rendement maximal dans les limites imposées par l'installation.
  • Réduire les coûts en minimisant les temps d'arrêt et en planifiant la maintenance uniquement lorsque cela est nécessaire. Être capable d'identifier les problèmes en développement avec suffisamment de temps pour planifier correctement la maintenance pendant les temps d'arrêt planifiés permet aux responsables de la maintenance d'optimiser la main-d'œuvre et d'augmenter le temps moyen entre les pannes.
  • Réduire les risques et accroître la sécurité en diminuant le contact des travailleurs avec de grosses machines dangereuses dans des environnements potentiellement dangereux. De plus, des machines fonctionnant correctement peuvent éliminer l'incertitude dans les opérations commerciales, ce qui évite les pannes catastrophiques et les interruptions de service imprévues.

 

 

Défis actuels dans la maintenance des installations et la maintenance des actifs

 

À mesure que les responsables de la maintenance élaborent une stratégie de maintenance, ils sont mis au défi de répondre à chacun de ces objectifs sans dépenser plus pour un programme de maintenance. Ils signalent des difficultés à trouver suffisamment de spécialistes de l'équipement expérimentés, passent trop de temps à collecter des données plutôt qu'à les analyser, se sentent découragés par des diagnostics incohérents et un manque de compréhension de la fiabilité globale, et travaillent avec une nouvelle technologie qui est plus complexe, coûteuse et difficile à maintenir. Les systèmes d'installation sont souvent des paquets faits sur mesure. Mais avec le temps, maintenir un paquet fait sur mesure peut s'avérer difficile, en particulier lorsque les responsables de la maintenance ont des ressources limitées.

Les systèmes de surveillance des équipements sont utilisés pour détecter les tendances et les anomalies afin d’effectuer un diagnostic précis.

À mesure que les actifs deviennent de plus en plus importants pour les performances d'une installation, les responsables de la maintenance font appel à des techniciens pour collecter des données sur l'état des actifs par le biais de mesures manuelles basées sur les itinéraires. Ces données fournissent le contexte nécessaire pour mieux comprendre l’état de santé des actifs et permettre aux organisations de planifier la maintenance si nécessaire. À mesure que le nombre d'actifs nécessitant cette attention augmente dans l'établissement, ces techniciens passent plus de 80 % de leur temps à collecter des données et 20 % à les analyser pour déterminer la cause fondamentale des problèmes. D'autres études menées par l'International Data Corporation (IDC) montrent que 22 % des données stockées numériquement sont suffisamment bien documentées pour être analysées et que seulement 5 % des données sont réellement analysées. De plus, les organisations ont plus de mal à trouver, embaucher et former des spécialistes de nouveaux équipements au moment où les experts actuels prennent leur retraite à un rythme rapide.

Selon une enquête réalisée par Allied Reliability Group, une organisation mondiale de conseil en maintenance, fiabilité et exploitation, 78 % des responsables de la maintenance ne sont pas satisfaits de leur approche de maintenance actuelle. Malgré une dépense trop importante de ressources, les organisations ne parviennent toujours pas à produire des résultats permettant de prévoir les pannes d'équipement, et des pannes d'actifs imprévues se produisent toujours. La réalité des compressions budgétaires, des pénuries d’effectifs, des équipements vieillissants, des technologies coûteuses et de la diminution des bénéfices a obligé les responsables de maintenance à rechercher de nouvelles technologies qui permettent aux organisations de se développer et d'éviter des pannes coûteuses à l'avenir. Cela peut être particulièrement décourageant avec le vieillissement de la technologie, car les installations et les entreprises ont besoin de systèmes capables de répondre aux besoins pour les années à venir. Mais sur le plan commercial, les installations et les entreprises sont contraintes parce que les systèmes de surveillance sont liés aux fournisseurs d'équipement. La tendance est donc de rechercher des solutions de plate-forme indépendantes des fournisseurs d'équipements, bénéficiant ainsi de la flexibilité d'avoir un système capable de surveiller l'équipement de n'importe quel fournisseur, puis de l'intégrer pour un diagnostic précis. 

Lacunes dans la technologie actuelle

 

Aujourd'hui, les paquets conçus sur mesure pour les fonctions de surveillance de l'installation ne disposent pas de capacités de traitement flexibles ni de comptage d'E/S. Ou, à l’inverse, ils offrent un comptage d'E/S, mais avec des options de programmation limitées pour personnaliser le comportement du système.

Au fur et à mesure que les services publics et les entreprises évoluent vers une surveillance centralisée, l'intégration d'applications de surveillance avancées aux efforts de surveillance existants permet une vue des opérations et de la maintenance dans l’installation ainsi que l'intégration back-end dans l'entreprise. Cela peut permettre aux responsables en charge de la fiabilité et de la maintenance d’atteindre l'équilibre optimal entre sécurité, fiabilité et rentabilité. 

Plus de 50 pour cent de la capacité de production aux États-Unis a plus de 30 ans.

Avantages de la surveillance en ligne

 

Les gestionnaires ont besoin d'une stratégie de maintenance prévisionnelle qui s'intègre à l'infrastructure d'entreprise existante et automatise la collecte de données sur davantage d'actifs pour prédire la défaillance des actifs avant que survienne des réparations catastrophiques et coûteuses. Cette stratégie implique des systèmes d'acquisition et d'analyse de données qui acquièrent et comparent en continu des indicateurs de mesure clés, tels que les vibrations et la consommation d'énergie, pour établir un comportement normal de base afin d'identifier toute dégradation de l'état de l'équipement. Lorsque les systèmes détectent cela, ils alertent immédiatement le personnel des opérations pour qu’il examine le problème. Ces indicateurs de condition peuvent aider à influencer les décisions concernant l’heure de la maintenance, ce qui peut entraîner une augmentation des revenus, une réduction des coûts et une mise en garde préalable contre des risques imminents de défaillance tout en augmentant la sécurité. 

Les entreprises se rendent compte que les stratégies de maintenance prévisionnelle constituent une approche supérieure. L'EPRI a comparé les coûts de maintenance d'une pompe en dollars américains par cheval-vapeur (HP) et a constaté qu'une stratégie de maintenance prévisionnelle était la plus rentable à seulement 9 $ par HP. Comparée à une stratégie de maintenance planifiée à 24 $ par HP ou à une approche réactive à 17 $ par HP, la maintenance prévisionnelle offrait des avantages financiers intéressants et éliminait pratiquement les risques de dommages secondaires dus à des pannes catastrophiques. En outre, McKinsey & Company a déclaré que les organisations qui utilisent des données et des analyses dans leurs opérations peuvent générer des gains de productivité et de profit de 5 à 6 % supérieurs à la concurrence ! 

Bien que les avantages financiers soient attrayants, d'autres tendances du secteur telles que des capteurs à moindre coût, des systèmes de surveillance automatisés et l'émergence de l'analyse intelligente alimentent également l'adoption de solutions automatisées pour la surveillance en ligne. Par rapport à d'autres approches de maintenance, la surveillance et les diagnostics en ligne pour la maintenance prévisionnelle offrent les avantages suivants :

  • Optimisation de la main-d'œuvre : la surveillance d'état en ligne permet de garantir que le personnel spécialisé limité passe le maximum de temps sur les tâches les plus importantes telles que l'évaluation de la maintenance requise plutôt que sur les tâches d’importance moindre telles que les déplacements vers les actifs, la configuration des tests et l'enregistrement des données.
  • Moins de lacunes dans les données—la surveillance en ligne de l’état des machines garantit l'exactitude des données et permet une collecte continue des données. Les mesures manuelles n'offrent que quelques instantanés des données enregistrées manuellement pour un actif donné chaque mois, le cas échéant, ce qui accroit la possibilité d'erreurs de données ou d'événements manqués.
  • Diagnostics améliorés – En utilisant une base de données unique avec surveillance d'état en ligne, plus de données de tendance et de référence historiques sont disponibles pour prédire les erreurs avec une plus grande signification statistique. Cela garantit une analyse cohérente et élimine le recours à l'expérience et aux connaissances d'un spécialiste de l'équipement. 

Ces systèmes de surveillance d’état en ligne offrent le meilleur aperçu de la fiabilité globale, ce qui aide les entreprises à bien comprendre leurs opérations et à prendre des décisions commerciales. 

Considérations clés

 

Avant de choisir un système de surveillance d’état, les responsables de la maintenance doivent comprendre quels actifs et quels modes de défaillance doivent être surveillés. Ils doivent prendre des décisions en fonction de l'étendue et du nombre d'actifs et des types de mesures nécessaires pour détecter les pannes. Une fois les actifs et les mesures nécessaires identifiés, les responsables de la maintenance doivent tenir compte des éléments suivants lors du choix du fournisseur de solutions de surveillance d'état :

  • La capacité de la solution à s'adapter à l'évolution des besoins, tels que la prise en charge de nouveaux types d'algorithmes, une grande variété d'E/S et de capteurs émergents, et l'expansion à un grand nombre de systèmes.
  • Une ouverture qui permet d'accéder aux mesures d'ingénierie brutes afin d'adapter de nouvelles techniques d'analyse innovantes et d'étendre la solution pour répondre aux exigences du programme de maintenance.
  • L’interopérabilité avec le matériel et les logiciels tiers afin que la solution puisse s'intégrer aux systèmes CMMS et ERP existants et à tout historique de données ou logiciel d'entreprise de gestion de processus utilisé.
  • Une mécanique robuste et une large gamme d'algorithmes d'analyse disponibles.
  • Une solution matérielle et logicielle de surveillance à un prix qui permet à la solution de s'adapter à un plus grand pourcentage des actifs de la flotte.
  • Les services facilitant la solution de bout en bout de l'actif à l'infrastructure informatique, directement ou via un réseau de partenaires. 

 

Le maintien d'une fiabilité élevée des équipements nécessite une surveillance des performances et de l'état. 

Lors de l’implémentation d'un système de surveillance d'état en ligne, trois principaux facteurs technologiques entrent en jeu. Le premier est la gestion des données, qui implique l'utilisation d'une structure de données appropriée, des considérations concernant la base de données pour extraire facilement les données, des capacités d'alarme et l’implémentation d'une stratégie de vieillissement pour gérer le volume de données.

Le second est l'analyse des données, qui inclut des algorithmes spécifiques à l'application et des analyses ou pronostics prévisionnels de plus haut niveau. Cela implique à la fois des décisions en temps réel ainsi qu’une intelligence intégrée plus proche de la source du capteur et la réalisation d'analyses de données sur des serveurs à l'aide de données agrégées provenant de plusieurs actifs.

À mesure que le nombre de systèmes d'acquisition ou de surveillance de données augmente, la gestion et l'analyse des données deviennent plus complexes. Ensuite, un troisième facteur devient de plus en plus important : la gestion de systèmes. La gestion à distance d'un grand nombre de systèmes de surveillance contribue à accroître la fiabilité, la facilité de maintenance et la disponibilité de la solution globale. Ces capacités devraient aider à effectuer des tâches telles que la visualisation de l'état des systèmes de surveillance des actifs, la connexion au réseau et l'acquisition de données précises, et la configuration à distance des voies et des fonctions d'analyse. 

Étapes suivantes

 

Grâce à la surveillance d'état en ligne, les organisations comprennent mieux l'état de leurs actifs. Elles peuvent utiliser ces données pour piloter des programmes de maintenance prévisionnelle, ce qui permet aux responsables de maintenance d’organiser et de planifier la maintenance uniquement lorsque cela est nécessaire. Cela conduit à plus de revenus, une réduction des coûts et à une mise en garde préalable contre des pannes potentielles tout en accroissant la sécurité.