Fabrication de capteurs : types de capteurs, avantages et plus encore

Pour que Amélioration continue soient couronnées de succès, les fabricants doivent avoir une vision complète de l'ensemble des activités menées dans leurs ateliers. Cela nécessite des investissements importants dans la collecte de données afin de suivre les différentes machines et les interventions des opérateurs.

Au cours des dernières années, la quatrième révolution industrielle a fourni aux fabricants divers outils leur permettant d'améliorer la visibilité sur leursopérations en atelier. Par exemple, les progrès technologiques liés à l'Internet industriel des objets (IIoT) ont entraîné la multiplication de différents types de capteurs destinés à la fabrication.

Ces capteurs recueillent des données directement auprès des machines et des équipements présents dans l'atelier, ce qui permet aux opérateurs et aux superviseurs d'en savoir plus sur les performances de ces équipements. Cette approche diffère considérablement des méthodes traditionnelles de collecte de données, qui reposaient sur la mesure manuelle du rendement des équipements par les ouvriers.

Dans cet article, nous allons examiner les différents types de capteurs utilisés dans le secteur manufacturier et leur rôle essentiel dans le suivi de la production en atelier.

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Les capteurs industriels sont des instruments technologiques utilisés pour collecter divers types de données provenant des machines dans les ateliers de production. Ces données permettent aux opérateurs et aux superviseurs de connaître l'état physique des machines et leur rendement pendant leur fonctionnement.

Les capteurs modernes apportent une dimension supplémentaire aux données collectées, permettant ainsi aux superviseurs et aux responsables de suivre les performances des machines. Ils peuvent par exemple déterminer les performances de référence habituelles d'une machine en analysant les données sur une longue période.

Tout écart par rapport à cette valeur de référence alerte le personnel d'une baisse des performances de la machine, ce qui donne lieu à une analyse plus approfondie. Une analyse fiable et en temps réel permet aux responsables de mettre en place une maintenance préventive, réduisant ainsi considérablement les temps d'arrêt imprévus et coûteux.

Par conséquent, la plupart des capteurs utilisés dans un environnement de production sont connectés à Internet et s'interfacent avec des outils d'analyse, offrant ainsi aux fabricants des informations plus complètes et exploitables.

Et comme les machines industrielles présentent des caractéristiques de fonctionnement variées, les entreprises installent différents types de capteurs de production dans l'ensemble de l'usine. Cela permet d'avoir une meilleure visibilité sur les opérations en atelier et facilite la mise en œuvre d'améliorations supplémentaires.

Les machines présentes dans l'usine présentent diverses caractéristiques physiques lorsqu'elles sont en fonctionnement. C'est pourquoi les fabricants utilisent différents capteurs de production, qui leur permettent de recueillir des données complètes sur ces équipements.

Voici les types de capteurs les plus couramment utilisés dans le secteur de la fabrication :

Accéléromètres triaxiaux : les équipements de fabrication comportent plusieurs pièces mobiles indispensables à leur bon fonctionnement. Les accéléromètres triaxiaux surveillent les vibrations au niveau de ces différentes pièces mobiles.

De plus, ces capteurs de production mesurent la vitesse, l'accélération et le déplacement, offrant ainsi une vision claire de l'état de fonctionnement de la machine. Les fluctuations et les écarts par rapport à la norme alertent les superviseurs sur les pannes potentielles, ce qui leur permet d'intervenir plus rapidement sur la machine.

Capteurs de température : Les machines industrielles dégagent une chaleur importante lorsque leurs différentes pièces rotatives sont en fonctionnement. En fonctionnement normal, ces machines fonctionnent à une température optimale et dans des limites prédéfinies.

Les capteurs de température identifient les sections endommagées en détectant les surchauffes ou les écarts par rapport aux valeurs de référence. Cela permet aux opérateurs et aux responsables d'intervenir et de mettre en œuvre des protocoles de maintenance afin d'éviter les arrêts imprévus.

Capteurs de pression : Certaines machines utilisent des fluides tels que l'huile ou l'eau lors de leur fonctionnement. De plus, certains équipements ont recours à des gaz comme l'azote pour fonctionner. Les fabricants installent des capteurs de pression afin de surveiller les niveaux de fluides et de gaz, garantissant ainsi le bon fonctionnement de la machine.

Par ailleurs, certaines entreprises fabriquent divers produits chimiques ou liquides. Ces fabricants utilisent des capteurs de pression pour surveiller le débit des produits dans leurs installations.

Capteurs de couple : les machines ou composants rotatifs exercent des forces de rotation importantes. Les opérateurs et les responsables utilisent des capteurs de couple pour surveiller ces forces, ce qui leur permet de suivre les performances et l'état des équipements.

Des variations inattendues des mesures du capteur de couple peuvent indiquer une usure des composants. Cela permet aux équipes de maintenance d'intervenir sur la machine, évitant ainsi des temps d'arrêt coûteux.

Capteurs à systèmes micro-électromécaniques (MEMS) : les MEMS sont des capteurs de haute précision qui surveillent les mouvements au sein d'une machine de production. Ces capteurs compacts peuvent être installés sur divers types de machines grâce à leur résistance aux températures élevées.

De plus, les fabricants ont recours aux capteurs MEMS en raison de leur grande résistance aux vibrations et aux chocs caractéristiques de l'environnement de fabrication.

Comme indiqué précédemment, les capteurs industriels modernes sont capables de collecter en continu et de manière permanente d'importantes quantités de données provenant des machines.

L'analyse de ces données permet de dégager des informations et des pistes de réflexion susceptibles d'avoir des répercussions sur d'autres aspects des opérations de fabrication. Il est donc impératif de connecter les capteurs de production à une plateforme opérationnelle afin d'obtenir une vue d'ensemble plus complète et exploitable des données de production.

La connexion des capteurs aux systèmes de production offre aux entreprises une visibilité de bout en bout sur leurs opérations, ce qui permet aux responsables d'identifier plus facilement les sources d'inefficacité et de repérer les possibilités d'amélioration.

Grâce à la solution Edge IOTulip, les fabricants peuvent connecter des capteurs analogiques à la plateforme 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 :

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