La maintenance prédictive chez LAPP

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Boitier de maintenance prédictive LAPP 

Prototype pour prédire la durée de vie d'un câble

Dans la zone d’incertitudes entre les industries 4.0, L’industrie des objets, (l’Industry of Things (IoT)) et les prévisions de durée de vie basées sur les conditions d’exploitation, LAPP aborde divers sujets dans le domaine de la maintenance prédictive depuis près de trois ans. Lors de la Foire d’Hanovre 2019 de cette année, nous avons pu présenter pour la première fois un prototype correspondant dans notre FutureLab - le boîtier de maintenance prédictive. Il calcule l'indicateur prédictif LAPP (LPI) qui mesure la durée de vie restante d'une ligne de données.

Le thème central de la transformation numérique est la collecte des données machines : les moteurs, les vannes et les capteurs signalent automatiquement leurs états de fonctionnement. Ces données sont collectées, évaluées et analysées à l'aide d'algorithmes d'auto-apprentissage, tels que l'IA ou l'apprentissage automatique. L’objectif est d’accroître l’efficacité d’une installation ou de générer une image de l’état actuel de celle-ci afin de détecter les défaillances imminentes à un stade précoce. Si ces données ou processus sont gérés via des systèmes dans le Cloud, même un accès mondial à l'installation est possible. Les distances ne sont plus une frontière, car tout est connecté et numérique. Grâce à leurs processus de production hautement automatisés et extrêmement critiques, la construction mécanique et l'industrie automobile sont particulièrement intéressées par les développements ultérieurs dans le domaine des technologies intelligentes. Dans le pire des cas, la simple défaillance d’un seul composant peut provoquer l’immobilisation de l’ensemble du processus de fabrication et entraîner ainsi des dommages financiers considérables.

Afin de réduire ce risque, les systèmes de surveillance conditionnelle offrent à l'utilisateur la possibilité d'enregistrer et d'évaluer l'état de performance de n'importe quel composant. L’exploitant de l’installation est ainsi en mesure de déterminer à temps le moment où la défaillance d’un composant est imminente et de prendre les mesures de maintenance appropriées avant que l’installation ne s’arrête de façon imprévue. Ceci est particulièrement important pour les applications à coût élevé ou les infrastructures critiques pour la sécurité. Actuellement, une approche préventive est généralement adoptée dans de telles usines. Cela signifie que les pièces d'usure sont remplacées à des intervalles prédéterminés, quels que soient leur état ou leur durée de vie restante.

Dans le domaine des câbles et des fils, les approches de la maintenance réactive, à savoir le remplacement des systèmes de câblage en cas de dommages et la maintenance préventive, sont également poursuivies. En particulier dans les applications industrielles en mouvement et à guidage forcé, telles que le fonctionnement dans une chaîne d'approvisionnement en énergie, les câbles sont soumis à de fortes charges de flexion. Dans les applications robotiques, les forces de torsion agissent également. Bien que les câbles soient spécialement conçus pour ce type de charge, ils sont toujours considérés comme des pièces d’usure. Malgré tout, les câbles de haute qualité peuvent supporter plusieurs millions de cycles de mouvement, mais doivent être remplacés le plus tard possible. Si les câbles ne sont pas remplacés, le système peut tomber en panne, entraînant des temps d'arrêt non planifiés et donc des coûts élevés. Les types de défauts typiques de câbles et de fils sont les suivants: rupture de fil, détérioration de la gaine, détérioration de l'isolation, déplacement géométrique dans la structure du câble et détérioration des éléments de blindage. Ces erreurs entraînent une perturbation ou une interruption de la communication des câbles de données.

 

Indicateur prédictif LAPP : prédit la durée de vie de votre ligne de données

 

Pour éviter cela, la maintenance prédictive peut être utilisée pour prévoir la défaillance d'un composant du système. L’approche de cette maintenance prédictive est de collecter les données de la centrale en cours d’exploitation et de les évaluer de manière ciblée. Afin d'optimiser les coûts et la sécurité de fonctionnement de l'installation, le signal de l’action de maintenance ne doit être affiché ni trop tôt (coûts élevés) ni trop tard (défaillance de l'installation). En tant qu'experts dans le domaine des technologies de connexion, nous avons naturellement abordé ce sujet afin de développer des solutions pour la prévisibilité de la durée de vie des câbles de données dans des environnements industriels. Lors de la Foire d'Hanovre 2019, nous avons pu présenter avec succès le prototype de notre boîtier de maintenance prédictive LAPP, qui utilise l'indicateur prédictif LAPP (LPI) pour mesurer la durée de vie restante des câbles de données.

À propos du contexte : L'année dernière, notre équipe interdisciplinaire de cinq chercheurs italiens et allemands a réussi à démontrer divers effets du vieillissement sur les câbles de données et à les évaluer de manière significative dans le cadre d'innombrables tests et d'une grande variété de mesures. Ils étaient en constant échange avec des universités, des professeurs et des experts afin de s’appuyer sur l’état actuel de la recherche. Sur la base de ces résultats, un prototype fonctionnel a ensuite été produit, qui est actuellement testé dans le centre de test de Stuttgart afin de l’optimiser davantage en fonction des besoins spécifiques de nos clients. Nous avons déjà présenté ce prototype, notre boîtier de maintenance prédictive LAPP, qui utilise l'indicateur prédictif LAPP (LPI) pour mesurer la durée de vie restante des câbles de données, dans notre FutureLab de la Foire de Hanovre 2019. De plus, une partie de l'équipe évalue et améliore actuellement le modèle de prévision de sorte que la défaillance imminente d'une ligne de données puisse être prédite de manière encore plus fiable et même plus tôt - car plus une prévision est faite rapidement sur l'état, plus les temps morts non planifiés peuvent être évités. Dans le même temps, les solutions alternatives sont étudiées en parallèle. L'étape suivante consiste à adapter la procédure aux câbles d'alimentation et de commande afin qu'ils puissent également être surveillés.