Boehringer Ingelheim – Prévoir avec précision les limites d’usure

Le cœur du système est constitué du boîtier de contrôle VSE100. Celui-ci offre des entrées pour un maximum de quatre capteurs de vibrations. Le comportement vibratoire est analysé et évalué de manière interne. Les modifications anormales du comportement vibratoire sont détectées et signalées selon plusieurs niveaux par des sorties de commutation en cas de dépassement des valeurs limites.

Cela permet la surveillance fiable de machines et d’installations. L’usure, par exemple des roulements des entraînements, est ainsi détectée à un stade précoce, avant que ne surviennent des états critiques ou même des pannes.

Dans la version précédente du système de diagnostic vibratoire d’ifm, le comportement vibratoire et donc l’état des ventilateurs surveillés étaient visualisés dans la GTB par un feu de signalisation. Lorsque la couleur passait du «vert» au «jaune», les techniciens de maintenance recevaient des indications sur un éventuel endommagement au niveau du moteur ou du ventilateur. Grâce à ce système, les installations de ventilation fonctionnent depuis lors sans interruption. Cependant, pour analyser un message de manière plus approfondie, les techniciens de service devaient jusqu’à présent se connecter au boîtier de contrôle avec un ordinateur portable afin de lire ce dernier et d’évaluer ainsi le dommage en détail.

Il y a environ trois ans, le département Engineering & Technology a décidé de réaliser un investissement d’avenir dans le domaine du diagnostic des vibrations et des roulements. Cela implique de passer d’une maintenance purement préventive à une maintenance conditionnelle.

Différents systèmes testés

Lors des premières consultations avec les spécialistes commerciaux d’ifm, le système VSE100 existant a été modernisé et remplacé sur une installation modèle datant de 2008. Parallèlement, d’autres essais ont été menés avec d’autres fournisseurs dans les cas d’application les plus divers. Différents systèmes à distance ont été testés à cette occasion: dans certains, le diagnostic pouvait être entièrement externalisé, tandis que dans d’autres systèmes de vibrations et de roulements, des techniciens pouvaient effectuer des mesures sur place.

Un bilan a été dressé après environ un an. Après une évaluation approfondie, Boehringer Ingelheim a décidé de procéder à une mise à niveau au moyen des systèmes de surveillance de vibrations et de roulements d’ifm. L’expérience fiable et positive du système depuis 2008, mais aussi la facilité d’emploi du tableau de bord utilisé pour l’évaluation ont été les facteurs décisifs de cette décision.

En outre, il était important pour Boehringer Ingelheim d’avoir en ifm un partenaire déjà fort de l’expérience de tels systèmes dans d’autres secteurs industriels.

Des prévisions précises permettent d’économiser des millions

Ainsi, le projet «Mise en place d’une surveillance conditionnelle pour l’analyse vibratoire des roulements» a démarré à l’automne2019. Son objectif: surveiller les systèmes de ventilation sélectionnés pour le projet dans un bâtiment de production pharmaceutique à Ingelheim afin de déterminer le risque économique le plus important en cas de panne.

Ces installations de ventilation alimentent sans exception des locaux de la «classe de salle blanche D». L’objectif était de ne plus surveiller l’installation que de manière automatisée via un outil d’analyse, et ce dès l’été2020. Cet objectif a été atteint en collaboration avec ifm: les installations de ventilation ont été modifiées et mises en service durant l’été.

Très rapidement, des économies à six chiffres

Le tableau de bord VES004 est depuis lors utilisé pour la maintenance préventive. Des experts de l’unité d’ingénierie de Boehringer Ingelheim et de son propre centre de service ont déterminé ensemble, à un intervalle de six mois, l’état du composant pour établir une recommandation d’action.

Le succès a été remarquable: ce changement a permis de réaliser rapidement des économies à six chiffres en évitant les arrêts de production dus à des réparations spécifiques ou planifiées des installations de ventilation.

Entre-temps, grâce à la fiabilité des prévisions, les roulements des installations ne sont plus remplacés en fonction de la durée, mais seulement lorsque leur réserve d’usure est effectivement épuisée. Cet entretien en fonction des besoins permet de réduire les coûts de matériel et de maintenance, tout en préservant l’environnement – et le personnel peut également être utilisé plus efficacement.

Repenser la formation à l’heure de la pandémie de COVID-19

Pendant la pandémie de COVID-19, les employés de Boehringer Ingelheim ont été formés à distance par ifm à l’utilisation du logiciel d’analyse. Ce fut une expérience passionnante pour les deux parties, car le travail pratique sur des objets de test faisait partie du contenu de la formation.

Actuellement, l’équipe de projet est en train de mettre en place une maintenance conditionnelle. L’objectif est de le faire dans un cloud SAP/PAI. On pourrait alors y pronostiquer la probabilité de défaillance des systèmes de ventilation en raison d’un endommagement des roulements ou d’un déséquilibre.

Pour ce faire, les données du VSE100 ont été intégrées dans une nouvelle architecture informatique et Boehringer Ingelheim travaille en partenariat avec les spécialistes des données de statmath, une filiale d’ifm, afin d’obtenir une qualité de données exploitable pour une utilisation ultérieure. «Le fait que statmath ait déjà mis en œuvre avec succès ces points précis dans l’industrie automobile et dispose ainsi d’une vaste expérience nous est très utile», explique Julia Kaufmann, responsable de la maintenance chez Boehringer Ingelheim.

Pour l’entreprise pharmaceutique, il est élémentaire d’inclure les bonnes pratiques de fabrication à la base de sa maintenance. Cela nécessite par exemple de prendre en compte les risques lorsqu’on ajuste le type de maintenance. Cet aspect sera également pris en compte dans le cadre du projet pilote.

Rafael Cannas: «Dans le cadre de la digitalisation, le thème du maintien de l’état validé des systèmes va continuer à nous occuper, tout comme la qualification de nos propres techniciens afin de les préparer à l’avenir.

Nous avons déjà démontré les avantages de la surveillance conditionnelle dans notre projet pilote. A l’avenir, nous souhaitons pouvoir prédire la probabilité de défaillance de l’équipement afin de planifier les réparations grâce à ces connaissances de telle sorte que les opérations de fabrication ne doivent plus être perturbées ou interrompues pendant ses heures de production»

Conclusion

Le projet pilote chez Boehringer Ingelheim le démontre: les entreprises peuvent tirer des avantages considérables de la surveillance conditionnelle moderne. Des économies importantes peuvent être réalisées, en particulier lorsque la maintenance d’installations de production très importantes peut être effectuée en fonction des besoins et non plus en fonction du temps: une planification ciblée de la maintenance permet de réduire les temps d’arrêt, de minimiser les coûts en matériel et d'alléger les tâches du personnel spécialisé, sans oublier la protection de l’environnement.