Imagerie thermique : la clé pour rationaliser les routines de maintenance préventive

Alexander Bardakov, ingénieur d’applications de terrain chez Fluke Industrial Imaging, explique comment l'imagerie industrielle est idéale pour coller aux nouvelles tendances en matière de stratégie de maintenance.

  • La caméra thermique TiS75+ constitue une solution idéale pour organiser les images afin de faciliter les routines d'inspection dans les usines.
    La caméra thermique TiS75+ constitue une solution idéale pour organiser les images afin de faciliter les routines d'inspection dans les usines.
  • Image infrarouge d'un moteur prise par une caméra thermique Fluke TiS75+
    Image infrarouge d'un moteur prise par une caméra thermique Fluke TiS75+
  • La caméra thermique TiS55+ peut supporter une chute de 2 mètres et résiste à l'eau et à la poussière.
    La caméra thermique TiS55+ peut supporter une chute de 2 mètres et résiste à l'eau et à la poussière.

Une usine bien entretenue améliore le rendement des processus et la qualité des produits, réduit les temps d'arrêt et permet de prolonger la durée de vie des équipements. Toutefois, ces nombreux avantages sont contrebalancés par une augmentation des coûts de personnel de maintenance, des dépenses d'équipement et de formation. La question est de savoir comment trouver le bon équilibre.

Cinq grandes tendances orientent les stratégies de maintenance dans les usines : les temps d'arrêt planifiés ou non planifiés sont de plus en plus coûteux ; la maintenance doit faire plus avec moins : les réductions d’effectifs et la baisse de l'offre de main-d'œuvre qualifiée signifient que les personnes sur le terrain doivent travailler intelligemment ; les pratiques durables gagnent du terrain, et il devient nécessaire d'appliquer les meilleures pratiques de maintenance pour accroître la productivité et la fiabilité des équipements ; les progrès technologiques permettent de passer d'une maintenance interne à une maintenance hybride, en partie interne et en partie externalisée ; les meilleures pratiques de maintenance permettent d’étendre l'avantage concurrentiel grâce à la qualité des produits et à la réduction des coûts d'exploitation.

Les récents développements en matière d'équipements d'imagerie thermique permettent de répondre à chacune de ces tendances et offrent la possibilité aux responsables d’assurer une bonne maintenance dans leur usine. L’échauffement est souvent le symptôme précoce d'un dommage ou d'un dysfonctionnement de l'équipement, c’est pourquoi l'imagerie thermique est un outil incontournable des programmes de maintenance préventive, qui permet de réduire les arrêts, planifiés ou non, et contribue à faire évoluer les stratégies de maintenance.

 

La maintenance doit faire plus avec moins

 

Alors que les équipes de maintenance étaient autrefois composées de professionnels du dépannage, comme des électriciens ou des spécialistes des équipements de production ou des instruments, la rationalisation et la réduction des coûts ont entraîné une réduction du nombre de ces techniciens possédant des compétences spécialisées en matière de dépannage.

Avec des effectifs réduits, les équipes de maintenance doivent gérer un large éventail d'équipements industriels. Les applications des caméras thermiques pour la maintenance préventive sont nombreuses. Elles peuvent servir à évaluer des équipements mécaniques tels que des moteurs, des entraînements et des convoyeurs, ainsi qu’à réaliser des inspections électriques, ce qui en fait des outils très polyvalents.

 

Que faut-il scanner ?

 

La première étape de toute routine d'entretien préventif est une inspection visuelle. Pour des informations plus précises, on peut utiliser une caméra thermique qui permet de révéler le profil thermique des équipements mécaniques et électriques et ainsi de détecter et localiser un éventuel problème.

Pour capturer des images infrarouges d'un équipement, la meilleure pratique consiste à le faire lorsqu'il fonctionne en conditions normales. Idéalement, les contrôles d’appareils électriques doivent se faire lorsqu'ils ont atteint leur température de fonctionnement et qu’ils sont dans un état stable, avec au moins 40 % de leur charge typique, sachant que toute élévation de température constatée à ce niveau de charge est susceptible d'être supérieure à pleine charge. Ainsi, les mesures obtenues peuvent être correctement évaluées et comparées aux conditions normales de fonctionnement.

 

Que faut-il rechercher ?

 

Pour obtenir la thermographie de référence, le technicien doit scanner l'équipement lors de sa mise en service initiale et utiliser cette image comme référence pour détecter des anomalies de température dans les scans réalisés ultérieurement.

Une fois la base de référence établie, les inspections de tendance thermique permettent d’observer la répartition de la température dans les différents composants au fil du temps, afin de planifier les programmes de maintenance à venir.

La thermographie comparative est ensuite mise en œuvre. La création d'itinéraires d'inspection périodiques comprenant des images thermiques de toutes les combinaisons critiques moteur/entraînement et le suivi des images de référence permet de déterminer si un point chaud inhabituel est présent ou non ainsi que de vérifier si d’éventuelles réparations ont réussi. Avec trois équipements ou plus fonctionnant dans des conditions similaires, il est relativement facile de détecter une anomalie.

La règle de base pour comparer l'élévation de température sur une image thermique consiste à considérer que toute température supérieure de 5 °C ou plus à la température ambiante peut indiquer un défaut électrique potentiel. Cela reste une règle empirique et l'expérience est souvent le meilleur guide, car en même temps, pour certains composants, des températures élevées peuvent correspondre à un état de fonctionnement normal.

 

Une maintenance hybride, interne et externe

 

L'industrie a depuis longtemps recours à l'étiquetage des actifs pour identifier les équipements. Certaines caméras thermiques disposent désormais d’une caméra en lumière visible intégrée, et d’un micrologiciel permettant aux techniciens de maintenance de scanner les QR-codes ou les codes-barres présents sur les étiquettes d’actifs, afin de pouvoir classer de manière appropriée tous les documents relatifs à cet actif. La possibilité d'ajouter des photos, du texte et des notes vocales permet d’accélérer les inspections et les rapports de maintenance. Une fois étiquetées, les images peuvent ensuite être envoyées sur un serveur et archivées par actif, pour permettre aux techniciens d’effectuer un suivi des images dans le temps.

Une fois les images archivées de cette manière, elles peuvent être suivies dans le temps. Le logiciel de surveillance en ligne de l'état des installations autorise le passage à la vitesse supérieure en permettant aux opérateurs industriels de développer des routines de maintenance hybrides. Les techniciens des équipes internes peuvent ainsi suivre et mesurer les images et les envoyer sur des serveurs ou dans le Cloud, puis être assistés par des techniciens externes capables d'interpréter les images, de compiler des rapports et de gérer les interventions si nécessaire.

 

Qualité d'image

 

Une caméra thermique dont la sensibilité en température est supérieure à 100 millikelvins (0,1 °C) offre une bonne qualité d'image. Pour les techniciens déployés sur plusieurs sites, disposer d'une caméra thermique capable de fournir des images manuelles et à mise au point fixe simplifie l'acquisition d'images facilement reconnaissables et de bonne qualité, dans un large éventail d'applications.

Pour les inspections régulières et rapides, l’option sans mise au point permet de capturer des images rapidement et à différentes distances. Néanmoins, la mise au point manuelle permet d'obtenir une meilleure qualité d'image, y compris à de très courtes distances. La combinaison des deux permet une grande souplesse pour les différentes inspections réalisées par les équipes internes.

 

Suivi de problèmes intermittents

 

Le suivi de problèmes intermittents pose des difficultés aux techniciens de maintenance chargés d’établir un diagnostic. Il est possible de suivre des problèmes intermittents avec un équipement d'imagerie thermique capable de capturer des vidéos ou d’acquérir des images à intervalles régulier automatiquement. L'équipement d'imagerie thermique peut être installé sur un trépied pour identifier certains problèmes qui n’apparaissent pas en permanence. Pouvoir commander l'équipement d'imagerie à distance, capturer des images et contrôler la mise au point, permet d’améliorer la sécurité dans les zones dangereuses ou difficiles d’accès.

En surveillant ainsi la performance des équipements, on peut réduire la probabilité d'arrêts non planifiés, réduire les frais de maintenance corrective et les coûts de réparation des équipements tout en prolongeant la durée de vie des machines. Les pratiques durables de ce type gagnent du terrain et la nécessité de mettre en œuvre les meilleures pratiques de maintenance pour accroître la productivité et la fiabilité des équipements au-delà des aspects de coûts est un fait de plus en plus reconnu.

 

Des solutions à l'épreuve du temps

 

L'avenir de la stratégie de maintenance réside dans la maintenance prédictive, qui permet d’anticiper les défaillances des équipements et de planifier et gérer les interventions. Les caméras thermiques sont très utiles à cet effet. Il faut bien sûr augmenter la fréquence des inspections ; les changements dans les données renvoyées indiquant une éventuelle défaillance potentielle. Des inspections semi-automatisées et le développement de logiciels permettant de capturer et d'analyser les données fourniront les solutions de maintenance prédictive du futur.

Journaliste business, technologies de l'information, usine 4.0, véhicules autonomes, santé connectée

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