Les équipements sont essentiels pour tout type de travail industriel, leur fonctionnement doit donc présenter les meilleures performances possibles.
Cependant, ces actifs peuvent présenter des modes de défaillance qui, en fonction de leur criticité, provoquent des arrêts non programmés et, par conséquent, endommagent l’ensemble de l’exploitation industrielle.
Aujourd’hui, sur le marché, il existe plusieurs techniques de maintenance, de la maintenance préventive aux techniques prédictives.
La maintenance prédictive peut s’appuyer sur les technologies de l’information en ligne, comme les capteurs sans fil et les logiciels de surveillance et d’analyse périodique de ces machines.
Dans ce texte, nous présentons les modes de défaillance les plus courants qui ont été détectés et enregistrés par nos clients en 2021 avec l’utilisation de la solution Dynamox, et nous détaillons comment la technique de vibration facilite le secteur industriel dans le processus de gestion, de fiabilité et de prévisibilité des défaillances des actifs.
La solution Dynamox comporte des capteurs sans fil (DynaLoggers) qui surveillent les données de vibration et de température, et des collecteurs automatiques (DynaGateways), qui envoient les données obtenues par les capteurs à une plateforme équipée de plusieurs outils de visualisation et d’analyse des données.
En outre, nous détaillons comment la maintenance prédictive peut aider votre secteur industriel dans le processus de gestion des actifs, de fiabilité et de prévisibilité.
Données de suivi des actifs
L’année dernière, on estime que la plateforme Dynamox a reçu environ 4,5 millions de spectres de vibrations provenant de tous les DynaLoggers installés dans le monde.
En outre, nous recevons quotidiennement environ 19 millions d’échantillons de température et de vibration, pour un total de 4,5 milliards d’échantillons en 2021.
Sur la base de l’enquête menée par l’équipe technique de Dynamox, nous avons mis en évidence les modes de défaillance qui ont occupé les premières places du classement 2021.
Les données ont été extraites d’une base de données de près de 50 000 rapports d’analyse prédictive enregistrés dans le système Dynamox.
Ces rapports sont complétés et documentés par des analystes en vibrations qui, pour l’analyse, s’appuient sur les mesures issues de la surveillance continue et de l’analyse spectrale effectuées périodiquement, toutes deux fournies par les DynaLoggers installés sur les actifs industriels.
Les défaillances sont divisées en deux groupes : les défaillances identifiées à des fréquences inférieures à 300 Hz et les défaillances qui se manifestent à des fréquences supérieures à 300 Hz. Consultez l’enquête ci-dessous.
Le désalignement et le déséquilibre entraînent l’usure des roulements
Tout assemblage comportant un entraînement est susceptible de présenter une certaine forme de désalignement ou de déséquilibre, qui sont des modes de défaillance diagnostiqués grâce aux mesures de vitesse obtenues par les capteurs.
Si ces défauts ne sont pas corrigés, il peut en résulter une usure des roulements du système. L’usure est une détérioration de la surface, causée par l’intéraction mécanique avec une autre surface de contact glissante ou roulante pendant le fonctionnement.
Ces modes de défaillance sont courants dans les ventilateurs, les soufflantes et les pompes.
Le déséquilibre est causé par des raisons telles que la perte de masse, l’accumulation de matériaux ou la fissuration des lames. Les principales causes de désalignement sont : la torsion des structures, les incohérences de conception et la rupture de composants, tels que les accouplements et les bases.
Dans le classement des défaillances détectées en 2021 parmi les hautes fréquences (f>300Hz), l’usure des roulements apparaît en première place, représentant environ 63% du groupe.
Le déséquilibre et le désalignement, quant à eux, représentaient respectivement 25,7 % et 13,5 % des défauts de la plus basse fréquence (f<300Hz).
Les DynaLoggers sont des options efficaces pour la détection des anomalies de manière prédictive, permettant aux équipes de maintenance d’anticiper les problèmes et de planifier des interventions opportunes.
Lubrification insuffisante et inspection délicate
Une lubrification insuffisante est due à l’utilisation de lubrifiants de qualité incorrecte ou non technique, ce qui entraîne une usure accélérée des pièces en général, des coûts de maintenance élevés, ainsi qu’une baisse de la productivité et de la disponibilité des actifs.
Parmi ses dommages, citons l’augmentation de la friction, l’usure, l’échauffement, le bruit, la dilatation et la rupture des pièces, le grippage (frottement des surfaces métalliques), entre autres.
Cette anomalie a été présentée dans environ 17% des enregistrements de défauts identifiés au-dessus de 300Hz.
Pour éviter ce type de panne, l’idéal est de disposer d’un plan de lubrification suivi par l’équipe de maintenance, dans lequel sont définis une norme de conformité et la fréquence d’exécution.
En plus des mesures de vibration et de température effectuées par les capteurs Dynamox, il est également possible de compléter la surveillance des machines par une inspection terrain.
La figure ci-dessous, par exemple, montre une fuite dans une boîte de vitesses contrôlée.
Ce défaut a pu être identifié comme une lubrification inadéquate grâce au capteur de vibrations installé sur place, avec la présence d’un tapis dans le spectre des vibrations.
Cependant, les fuites, les tuyaux bouchés ou les graisseurs sont également susceptibles d’être détectés par la présence humaine, comme lors d’une inspection visuelle.
La composition terrain + prédictive, dans ce que nous appelons l’inspection intégrée, couvre encore plus de l’actif, rendant la base de l’analyse plus complète.
En ce qui concerne l’inspection terrain, le système Dynamox dispose d’un plan de route et de listes de contrôle adaptés aux besoins de l’actif, ce qui aide le technicien de maintenance à identifier et à enregistrer ce type de défaillance et, avec la technologie industrielle, facilite le processus de découverte du problème.
DynaSens est un outil de maintenance terrain qui aide le technicien à planifier et à gérer l’analyse des données collectées, créées et configurées via la plate-forme Web.
Autres échecs récurrents
Outre les défaillances commentées ci-dessus, notre équipe a identifié que le jeu structurel et l’usure des dents étaient également des problèmes récurrents.
En général, les principales irrégularités qui provoquent l’usure des dents sont : un mauvais engrènement entre les dents de l’engrenage (engrenages excentriques, désalignement, jeu, etc.), des fissures internes et des problèmes dans le processus de formation ou de fabrication de l’engrenage.
D’autre part, la surcharge et le processus de fatigue des dents sont également des causes courantes.
La dent usée représentait 19,3% des modes de défaillance détectés au-dessus de 300Hz.
Le jeu structurel est lié au jeu entre la machine et la base ou entre la machine et la fondation de la machine.
Il s’agit par exemple du manque de rigidité des fondations, de la plaque de base ou du pied de la machine.
Cette faute a représenté environ 43% de leur groupe, arrivant en première position.
Souvent, ce type de défaut est également associé à la corrosion ou au desserrage des boulons.
Dans ce cas, un simple resserrement du boulon peut résoudre le problème.
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