Analyse des vibrations des machines : outils, conseils et plus encore

De nombreux fabricants ont recours à des processus de production complexes qui nécessitent des machines et des équipements de pointe. Afin d'éviter les temps d'arrêt et d'optimiser la production, les fabricants doivent s'assurer que leurs équipements et leurs machines fonctionnent à leur rendement maximal. Dans le cas contraire, des machines défectueuses pourraient entraîner bien plus que des défauts de qualité et des temps d'arrêt prolongés. Elles pourraient également présenter un danger pour les ouvriers travaillant dans l'usine.

C'est pourquoi les entreprises ont mis en place divers capteurs et techniques pour évaluer les performances des machines. L'utilisation de capteurs de vibrations et de fréquence, par exemple, permet d'identifier les problèmes de performance et les équipements défectueux avant que la machine ne tombe en panne.

La surveillance des vibrations des machines fournit aux fabricants des informations essentielles sur l'efficacité de chaque équipement. Tout écart par rapport aux paramètres attendus signale généralement un problème potentiel à venir, ce qui incite les fabricants à mettre en œuvre des mesures de maintenance prédictive afin d'assurer la continuité de la chaîne de production.

Dans ce guide, nous aborderons l'importance de la surveillance des performances des machines et nous vous présenterons quelques outils et conseils concernant l'analyse des vibrations des machines et son application dans un environnement industriel moderne.

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L'analyse des vibrations des machines consiste à examiner les caractéristiques vibratoires des équipements afin d'évaluer leur état physique et fonctionnel, et de détecter toute anomalie avant qu'elle ne se transforme en un problème plus grave.

Les équipements industriels modernes comportent de nombreuses pièces mobiles situées dans des zones difficiles d'accès. Cette inaccessibilité rend difficile la surveillance de ces machines sans outils plus précis et plus sophistiqués.

La surveillance des vibrations des machines est idéale dans le secteur manufacturier, car elle permet de détecter les anomalies dans le fonctionnement normal des équipements en enregistrant, en recoupant les données et en identifiant les pièces susceptibles de tomber en panne.

Et comme les différents matériaux vibrent différemment dans les mêmes conditions, les analyseurs de vibrations peuvent facilement détecter des profils d'ondes anormaux.

L'analyse des vibrations des machines est une démarche utile pour de nombreuses opérations de fabrication. Voici les principales raisons :

Améliorer les performances des équipements en atelier : les machines et les équipements sont composés de divers réducteurs, roulements, rotors et moteurs – des composants essentiels qui génèrent des niveaux de vibrations variables. La surveillance des vibrations des machines permet d'identifier les éléments susceptibles d'entraver leur bon fonctionnement.

Cela permet aux techniciens d'éviter que les problèmes ne s'aggravent. Ainsi, les machines fonctionnent plus harmonieusement et remplissent leurs fonctions avec toute l'efficacité et la performance escomptées.

Réduire les temps d'arrêt imprévus : sans analyse des vibrations des machines, les fabricants risquent de ne pas détecter les problèmes potentiels, ce qui peut entraîner des pannes de machines. Ces temps d'arrêt interrompent la chaîne de production, ce qui se traduit par une baisse considérable de la productivité et de l'efficacité.

Cependant, la surveillance et l'analyse permettent d'effectuer des réparations et des opérations de maintenance de manière proactive, ce qui réduit les temps d'arrêt imprévus.

Améliorer la qualité des produits : par ailleurs, des machines défectueuses ont un impact sur la qualité des produits, augmentant ainsi le risque de pièces et de produits finis défectueux. La surveillance des performances des machines permet aux fabricants d'anticiper les pannes potentielles.

Ainsi, cette chaîne de production parfaitement rodée permet de fabriquer des produits conformes aux spécifications, aux normes et aux autres critères d'assurance qualité.

Améliorer et respecter les délais de production : les machines défectueuses ont un impact négatif sur les objectifs de production. Cependant, la maintenance prédictive issue de l'analyse des vibrations des machines permet à celles-ci de fonctionner comme prévu, ce qui permet aux entreprises d'atteindre leurs objectifs de production.

De meilleurs résultats financiers pour l'entreprise : toutes ces raisons se traduisent par une productivité accrue et de meilleurs résultats financiers pour l'ensemble de l'activité. L'entreprise réalise des économies grâce à la réduction du nombre de réparations et à une production plus fluide et respectueuse des délais.

De plus, une meilleure qualité des produits et des délais de livraison réduits renforcent la satisfaction des clients, ce qui se traduit par une augmentation du chiffre d'affaires et une meilleure réputation.

Les entreprises du secteur manufacturier doivent mettre en œuvre un système de surveillance et d'analyse précises des vibrations des machines afin de tirer pleinement parti des avantages que cela procure. À cet effet, les fabricants doivent utiliser les outils adaptés à la mesure des vibrations des machines.

Ces outils se présentent sous différentes formes et offrent des fonctionnalités variées. Cependant, ils sont tous classés en deux catégories en fonction de leur mode de déploiement.

Il s'agit notamment de :

Appareils portables : ce type de dispositif de surveillance des vibrations des machines est généralement portable, ce qui permet aux opérateurs de le déplacer facilement d'une machine à l'autre selon leurs besoins. Ces capteurs peuvent être fixés aux équipements de l'usine à l'aide d'un aimant puissant ou d'un câble.

Cela permet au technicien de mesurer les vibrations en différents points à l'aide d'un seul appareil. De plus, la portabilité de l'appareil garantit la présence d'un technicien sur place, ce qui offre l'avantage supplémentaire de pouvoir procéder à une inspection visuelle des machines.

Équipements fixes : certaines machines installées au sol comportent des points de mesure importants qui se trouvent hors de portée des techniciens. De plus, tenter d'atteindre ces points peut s'avérer dangereux pour les techniciens.

C'est pourquoi les fabricants installent des capteurs fixes qui fonctionnent sans intervention humaine. Cela leur permet également de surveiller en permanence les machines les plus sensibles.

Ces appareils tirent également parti de l'Internet des objets (IoT) et s'appuient sur le cloud computing pour effectuer une analyse des vibrations en temps réel, ce qui permet d'intervenir rapidement en cas de défaillance potentielle d'une machine.

Voici comment les fabricants peuvent mettre en œuvre la surveillance et l'analyse des vibrations des machines :

1. Établir des valeurs de référence spécifiques à chaque machine : surveillez et analysez les vibrations d'une machine fonctionnant normalement dans les limites des paramètres souhaités. Cela permet d'établir une valeur de référence à laquelle comparer les données de vibrations recueillies sur des machines du même type.

2. Normalisation des processus de suivi et d'analyse : une fois la référence établie, normalisez les processus de suivi et d'analyse afin de garantir que les résultats recueillis soient comparables à cette référence.

Par conséquent, les fabricants devraient mettre en place des procédures opérationnelles standard (SOP) et des consignes de travail exhaustives que les techniciens puissent appliquer et reproduire efficacement.

3. Réaliser une analyse des vibrations : les employés peuvent utiliser des appareils portables pour collecter manuellement des données de vibrations sur différentes machines ou à divers endroits d'un équipement. D'autre part, comme expliqué précédemment, des capteurs fixes peuvent effectuer cette tâche automatiquement.

Les anciens mécanismes d'analyse s'appuyaient sur les données brutes des courbes de temps issues des machines de l'usine. Cependant, les logiciels modernes d'analyse des vibrations utilisent des ondes issues de la transformée de Fourier rapide (FFT) pour évaluer l'état des équipements.

4. Documentation et tenue des registres : dans le cadre des efforts d'assurance et de contrôle qualité, l'analyse des vibrations des machines nécessite une documentation détaillée et la tenue de registres afin de permettre une analyse rétrospective de l'état des équipements.

Des capteurs et des appareils fixes se connectent au cloud et transmettent des données au logiciel d'analyse. Ce logiciel conserve une trace de toutes les analyses périodiques.

Grâce à la solution Edge IOTulip, les fabricants peuvent connecter des capteurs analogiques à Frontline Operations Tulipafin de collecter des données et d'obtenir de nouvelles informations sur les performances des machines.

Dans la vidéo suivante, nous vous proposons un aperçu détaillé de ce à quoi cela ressemblerait concrètement :

Si vous souhaitez découvrir comment Tulip vous aider à améliorer le suivi des performances de vos machines, n'hésitez pas à contacter un membre de notre équipe dès aujourd'hui!