Dossier : La maintenance connectée

La maintenance se conjugue au futur

Date de publication : 10/05/2017  |  Auteur : Valérie Dobigny

Photo P.E. Rastoin/Air Liquide
Photo P.E. Rastoin/Air Liquide

L’usine du futur n’est plus de la science-fiction. Elle devient réalité au travers de nombreux projets qui emmènent l’entreprise dans l’ère 4.0.

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La smart industrie, ou industrie 4.0, cette nouvelle façon d’organiser les moyens de production, se construit peu à peu. La maintenance ne fait pas exception et s’adapte à ces nouveaux enjeux qui emmènent l’outil de production vers un équilibre plus économique, écologique et mieux sécurisé pour le salarié. Les industriels, à l’image d’Air Liquide, l’ont bien compris en anticipant les besoins et en optimisant au maximum les outils de production grâce aux nouvelles technologies. En septembre 2015, Air Liquide lance le projet Connect qui a nécessité un investissement de 20 M€. Développé par les équipes de recherche du laboratoire d’innovation, I-Lab, par les équipes de production et par plusieurs start-up technologiques, ce projet comprend :

  • la création d’un centre d’opération et d’optimisation à distance. Il a été inauguré le 26 janvier 2017 à Saint-Priest, près de Lyon. Il adapte le niveau de production des usines d’Air Liquide selon la demande de ses clients avec la possibilité d’arrêter ou de redémarrer un site à distance. Grâce à des algorithmes développés en interne, les réglages des équipements peuvent être affinés au plus juste pour optimiser les consommations d’énergie. Focalisé sur le Big Data, ce centre permet de piloter à distance la production des 22 unités du groupe pour que chacune d’elles réponde aux besoins des clients en temps réel et pour optimiser la consommation énergétique ;
  • l’introduction de technologies digitales sur chaque site de production sous la forme de tutoriels vidéo, de tablettes, de lunettes connectées pour augmenter l’efficacité ;
  • l’évolution des métiers avec le recrutement de nouveaux profils comme des pilotes en temps réel qui réagissent et adaptent instantanément la production selon les demandes des clients ou des analystes qui s’appuient sur les données de masse pour détecter les signaux faibles précédant un dysfonctionnement.

La maintenance prédictive

La maintenance d’Air Liquide concerne essentiellement des machines tournantes, des compresseurs ou encore des turbines sur des sites de production de gaz industriels (azote, oxygène, argon…). Les maintenances corrective et préventive sont depuis longtemps maîtrisées grâce à des outils comme la GMAO (gestion de maintenance assistée par ordinateur).

Plus récemment, la maintenance prédictive ou maintenance connectée a fait son apparition et a pu se développer grâce à une organisation mise en place depuis quelque temps déjà. « Depuis une dizaine d’années, nous collectons les données de fonctionnement en temps réel sur la température et les différents paramètres des machines avec des technologies reposant sur le principe du Big Data », explique Souhel Bousta, chef de projet Connect d’Air Liquide. « Récemment, nous avons développé un système qui analyse ces paramètres et détecte les signaux faibles avant que les seuils d’alarme ne se produisent », ajoute-t-il. Avec l’apparition de la maintenance prédictive, les données qui auparavant étaient archivées sans être pour autant exploitées peuvent, avec l’apport des nouvelles technologies, être analysées de manière optimale. « On ne peut effectuer de maintenance prédictive sans collecte de données », soutient Souhel Bousta. La maintenance prédictive utilise donc ces données collectées. Elle fait parler plusieurs des paramètres entre eux pour détecter des tendances et des dégradations. Cela permet d’intervenir suffisamment tôt pour que les pannes ou arrêts imprévus n’aient pas lieu.

Schéma des opérations de maintenance à distance d’Air Liquide. Illustration Air Liquide

À l’heure actuelle, ce système ne se base pas sur des critères fixes comme le nombre d’heures de fonctionnement des machines. Le but principal étant d’optimiser les coûts de maintenance au plus juste et d’augmenter la fiabilité des équipements tout en limitant le phénomène de dégradation. « Il n’y aura plus besoin de faire fabriquer des pièces en urgence ou de stopper les machines pendant une phase de rush. La fréquence de maintenance sera adaptée au plus juste », analyse-t-il.

Outils connectés pour expertises à distance

Air Liquide a développé plusieurs applications qui sont des outils de mobilité destinés aux techniciens de maintenance pour accéder aux données plus facilement. Des tutoriels vidéo de formation permettent aux techniciens de visualiser, sur un smartphone ou une tablette, une intervention précise comme le changement d’une vanne par exemple. Par ailleurs, des lunettes connectées équipées d’une caméra intégrée permettent de visualiser les installations de maintenance, les modes opératoires à effectuer et les flux de production en temps réel. Grâce à la caméra, les expertises techniques peuvent se faire à distance pour avoir une analyse plus fine lors des opérations de maintenance. Les applications développées permettent de gérer les rondes d’exploitation sur l’ensemble des sites avec des relevés de paramètres sur le terrain pour s’assurer du bon fonctionnement des machines. Ces données sont saisies numériquement sur une tablette avec la possibilité de prendre des notes, de partager le contenu, de rechercher l’historique… « Cela donne de la perspective et du sens à la ronde effectuée », précise-t-il.

Les lunettes connectées sont équipées d’une caméra intégrée permettant les expertises techniques à distance. Photo P. Loez/Air Liquide
Les lunettes connectées sont équipées d’une caméra intégrée permettant les expertises techniques à distance. Photo P. Loez/Air Liquide

Impliquer les équipes de maintenance

Pour mettre en place ces outils et les faire adopter par l’ensemble des équipes de maintenance sur les différents sites du groupe, il a fallu impliquer les mainteneurs dès la phase de développement. « Nous sommes partis des besoins des équipes du terrain pour aboutir à l’outil idéal afin de gagner en efficacité et de favoriser l’acceptation de l’outil par les utilisateurs finaux », indique Souhel Bousta. Des ateliers et des workshop ont été organisés. Un parcours utilisateur a donc été établi afin de connaître la journée-type d’un utilisateur. Il s’est avéré une perte de temps et des doublons en termes de documentation : le technicien rédigeait une check-list manuellement lorsqu’il était sur le terrain avant de faire une double saisie des relevés pour mettre les données à disposition de son équipe. « Aujourd’hui, les responsables de maintenance sont devenus promoteurs de l’outil pour favoriser l’adhésion en local, auprès de leurs équipes. Il y a un réel facteur d’appropriation », se félicite Souhel Bousta. L’usine entre dans le futur et la maintenance aussi. « Nous allons vers des machines de plus en plus instrumentées. Nous pouvons aller encore plus loin dans l’analyse des données », explique Souhel Bousta. Bientôt ce seront les équipements qui feront leur propre autodiagnostic et s’auto-répareront.