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Limiter intelligemment la consommation d’air comprimé
ALDS, le système automatique de détection des fuites
Dans cette première partie de notre série en quatre volets consacrée aux économies d’énergie, nous nous intéressons à la consommation de l’air comprimé. Nous reviendrons plus largement sur le monde passionnant de la compression dans la seconde partie. Aujourd’hui, l’objectif est de mettre un terme au gaspillage d’air comprimé dans les installations.
Un audit est toujours un excellent point de départ pour optimiser une installation. Contrairement à ce que l’on pense en général, cela va plus loin que la détection de fuites potentielles. Une analyse détaillée peut indiquer d’importantes différences entre la consommation d’air comprimé les jours ouvrables et les week-ends, entre les départements et entre les équipes.
Un second point consiste à vérifier la différence entre la pression statique et dynamique. Il est également bon de s’attarder sur le point de rosée sous pression. L’air à l’état comprimé a un taux d’humidité qui correspond à une humidité relative de 100% à une certaine température. Si la température est inférieure au point de rosée sous pression dans le système d’air comprimé, de la condensation se produit. Une installation correctement dimensionnée avec une filtration correcte prévient ce problème. L’importance de la température du point de rosée dans les systèmes d’air comprimé dépend de l’application de l’air. Dans l’industrie alimentaire, par exemple, le point de rosée est abaissé car le risque de condensation dans les tuyaux est plus élevé. Même si les tuyaux sont en contact avec l’air extérieur quelque part, de la condensation peut se manifester. Augmenter la pression d’un gaz augmente la température du point de rosée du gaz, ce qui permet de jouer avec le taux d’humidité. La présence d’humidité peut conduire à une dégradation rapide de votre réseau et des composants pneumatiques. L’eau a un effet abrasif et draine des particules qui dégradent les joints et la graisse de lubrification et entraînent un grippage. Les garnitures de nez des vérins peuvent gonfler. Le placement ciblé de filtres de protection des éléments pneumatiques peut représenter une solution.
Les tuyaux anciens sont plus sujets aux problèmes d’humidité, et le matériau utilisé pour le réseau joue un rôle sur la qualité de l’air comprimé. Le PVC et l’acier inoxydable ne causent pas de rouille alors que c’est le cas des tuyaux en acier.
Dynamique versus statique
La vérification des pressions statique et dynamique peut en dire plus sur l’état de vos installations. Lorsque les machines sont à l’arrêt, il ne devrait théoriquement pas y avoir de consommation d’air comprimé. Dans la pratique, la situation idéale ne se produit jamais car il y a toujours une perte quelque part, via des joints ou des fuites. Un débitmètre peut constater cela, de même qu’un indicateur placé sur l’alimentation en air qui mesure la perte de charge en permanence. Une certaine différence peut être justifiée, mais si elle prend de l’ampleur, on réagit généralement en augmentant la pression, ce qui conduit bien entendu à une consommation plus importante. Une première étape pour surmonter cela consiste à vérifier l’état des filtres.
Détection de fuites
La détection de fuites d’air comprimé est un point important dans l’optimisation de l’ensemble. Les installations d’air comprimé affichent une perte moyenne de 20% de la
Un débitmètre mobile avec enregistreur de données
consommation d’air comprimé totale, et dans le cas d’installations plus anciennes ou de certaines applications, les pertes peuvent être plus importantes. La surveillance et l’enregistrement de la consommation d’air comprimé vous donne un aperçu des pertes dues aux fuites. Il est essentiel d’appliquer la bonne méthode de détection.
Certaines fuites sont audibles à l’oreille, mais quiconque n’applique que cette méthode-là passera à côté de nombreuses fuites masquées par le bruit ambiant ou inaudibles à l’oreille.
Mieux vaut donc utiliser un détecteur à ultrasons (photo 1) ou un appareil automatique de détection des fuites (photo 2). Cet appareil se place au niveau de la machine, ce qui est intéressant pour les nouvelles machines. Pour les machines existantes, la tendance est à l’utilisation d’un débitmètre, bien que cet instrument n’indique que la présence de fuites dans l’installation. Le grand avantage d’un appareil automatique est que les fuites peuvent être détectées avec une plus grande précision.
Analyse laboratoire
Une analyse plus étendue de la situation peut être réalisée à l’aide de pads. Des tampons sont placés dans l’installation pendant une période puis analysés en laboratoire. Il est alors possible d’obtenir une image exacte des principaux indicateurs comme des particules d’huile, de poussières et de saletés et le taux d’humidité (photo 3).
Composants
Au niveau de la machine, certains composants peuvent réduire la consommation, comme les vérins à réutilisation d’air résiduel. Mais il est aussi logique de récolter les fruits à portée de main, comme les pistolets à air comprimé. En les remplaçant simplement par une variante plus économique, de beaux résultats peuvent déjà être engendrés.
Mise à niveau
Outre les pertes d’énergie, une qualité médiocre de l’air comprimé a des conséquences négatives supplémentaires. A une époque où la disponibilité des machines est primordiale, un scan des points sensibles peut prévenir des pertes conséquentes. C’est certainement le cas avec les nombreuses installations obsolètes qui peuplent encore les ateliers de production. Généralement, des composants plus performants sont disponibles ; ils consomment moins d’énergie et sont plus sûrs et plus robustes. On peut citer en exemple des vérins qui fuient et qui n’atteignent plus la vitesse requise, l’utilisation de composants non conformes dans le secteur alimentaire, ou des fuites qui entraînent des pertes de production.
Il y a aussi des situations où la vitesse de production est systématiquement augmentée au cours des années et dont les composants ne sont pas mis à niveau. N’oublions pas l’aspect sécurité : un vérin pneumatique qui sort de son logement peut facilement représenter plusieurs centaines de kilos de force.
www.smc.be
Mise en oeuvre d’un détecteur à ultrasons pour détecter les fuites
ANNELORE VERHULST EST HARDWARE ENGINEER CHEZ AGIDENS
Dans notre série dédiée aux femmes et à la technologie, nous nous rendons cette fois-ci au port d’Anvers où l’ingénieure Annelore Verhulst travaille depuis quelques années à la division Infra d’Agidens. Ses projets se concentrent principalement sur les nombreux ponts et écluses présents dans la région.
« La technologie m’intéresse depuis mon plus jeune âge. Mon père était technicien chez une entreprise d’installation et il bricolait souvent à la maison », lance Annelore Verhulst. « J’ai toujours aimé le voir travailler. Cela s’est reflété plus tard à l’école. Les matières linguistiques m’attiraient moins, je me suis donc tournée vers les Sciences industrielles en secondaires. A cette époque, nous étions 4 filles sur 30 élèves, et au fil des ans, 3 ont abandonné. Six ans plus tard, j’étais la seule fille diplômée sur 15 étudiants. Je n’avais pas vraiment de préférence dans les matières, mais la combinaison de la théorie et de la pratique m’a toujours fascinée. La théorie pure ne m’attirait pas trop mais dès qu’elle était liée à de la pratique, c’était vendu. »
« Dans l’enseignement supérieur, j’ai choisi la formation d’ingénieur industriel option électromécanique. Un choix conscient car les autres options comme l’automatisation ou l’automobile sont plus spécifiques. Avec l’option électromécanique, il est plus facile de trouver un emploi dans n’importe quel secteur. La seule chose qu’il me manquait dans la formation d’ingénieur, c’était la pratique car aucun stage en entreprise n’était prévu. C’est dommage parce que cette approche pratique ne peut s’apprendre que dans un contexte d’entreprise. Lors de la formation, vous passez de la théorie à la thèse de maitrise. Ceux qui ont de la chance se retrouvent dans une entreprise pour réaliser leur thèse, et ce fut mon cas. D’autres n’ont pas eu cette chance et ils ont dû terminer leur maîtrise à la haute école. En d’autres termes, vous n’avez pas fait un seul pas dans une entreprise avant de vous retrouver sur le marché de l’emploi, et une fois diplômé, il est difficile d’estimer ce à quoi on peut s’attendre dans les divers secteurs. »
Thèse de maîtrise chez Agidens
« J’ai donc eu la chance de pouvoir réaliser ma thèse de maîtrise à la division Infra d’Agidens. Comme je ne devais pas finaliser d’autres cours, j’ai pu combiner cela à un emploi de designer dans une autre division de l’entreprise, à savoir la Process Automation Infra. Cette année ‘duale’ s’est à postériori révélée être très intéressante comme phase préparatoire à mon emploi permanent : vous savez comment fonctionne l’entreprise, vous connaissez les structures, vous établissez des contacts, vous gagnez en expérience, … C’est un avantage indéniable. Pour moi, le passage à un emploi fixe chez Agidens était un choix logique : le travail correspondait à mes intérêts et l’entreprise se situait à proximité de ma ville natale. » Depuis 70 ans, Agidens aide les entreprises de divers secteurs à améliorer leur fonctionnement dans le domaine de la sécurité, la fiabilité, l’efficience et la durabilité. Le nom Agidens repose sur les concepts Agility, Confidence et Sustainability.
Annelore Verhulst: « Après avoir travaillé environ un an en tant que CAD designer, j’ai évolué progressivement vers mon emploi actuel de hardware engineer chez Infra. Le contenu est très varié. Je suis responsable du concept des installations électriques basse tension pour les projets d’infrastructure comme les ponts, les tunnels, les écluses et les barrages. Actuellement, je travaille sur deux grands projets avec des ponts mobiles : les deux ponts Noordkasteel et le pont Boudewijn à Anvers. »
« Dans le cadre du premier projet, il s’agit d’un rénovation en profondeur, nous avons renouvelé toute l’installation électrique des deux ponts de type Strauss, tant la haute que la basse tension. Dans le cas du pont Boudewijn, le terme rénovation n’est pas approprié car le pont a été remplacé. Dans ces projets, nous prévoyons les équipements et le câblage utiles au fonctionnement du pont : le pilotage des éléments mobiles, la signalisation, les barrières, l’équipement de commande pour les gardiens, … A côté de cela, je travaille sur un petit projet d’interphonie pour l’écluse ZandvlietBerendrecht. »
Un contact avec tout le monde
« Le grand avantage de ma fonction actuelle est que j’ai un rôle dans le processus de développement global. J’ai un contact avec le dessinateur, le chef de projet et les techniciens sur le chantier, je dessine les schémas unifilaires, calcule les solutions câblées, contrôle les armoires et les raccordements sur le chantier, je réalise les ajustements utiles et je surveille la mise en œuvre dans la pratique. Si par exemple une erreur se produit dans un tableau, je me rends sur place et s’il le faut, je me retrousse les manches pour solutionner le problème. Ici aussi, cette combinaison entre la théorie et la pratique est passionnante. Par ailleurs, nous avons des contacts avec des collègues d’autres équipes, comme les développeurs de logiciels. Ils écrivent notamment le système SCADA global et la programmation PLC de nos installations. De leur côté, ils nous demandent de pouvoir collecter certaines données. Il faut alors placer les capteurs utiles, et l’interaction est permanente. »
Agidens a renouvelé l’installation électrique des deux ponts Noordkasteel
Totalement acceptée
« Aujourd’hui, je suis la seule femme hardware engineer au sein de la division Infra, et il y a aussi une CAD designer. Les autres divisions d’Infra comme les achats, la construction des tableaux électriques et l’administration comptent quelques collègues femmes. Sur les 130 collaborateurs de la division Infra, il y a environ 10 femmes. Dans d’autres départements, comme les Sciences de la vie, le rapport est plus équilibré. Dans cette optique, il s’agit donc toujours d’un monde d’hommes, comme je le constate aussi dans les entreprises avec lesquelles je suis en contact. Mais nous sommes aujourd’hui traitées de manière égale. La mentalité sceptique de jadis à l’égard des femmes et de la technique a heureusement totalement disparu. »
Comment Annelore perçoit-elle l’avenir ? « Pour le moment, j’acquiers énormément d’expérience grâce aux projets intéressants. A l’avenir, j’espère pouvoir appliquer cette expérience et me développer davantage vers la fonction de leader de projet. Avoir toutes les cordes en mains, régler l’aspect financier d’un projet, entretenir des contacts étroits avec les clients, … tout cela me plait vraiment. De plus, on peut organiser son travail comme on l’entend. Le contact sur les chantiers sera toujours important pour moi. »
www.agidens.com
Annelore Verhulst: « Si une erreur se produit dans un tableau, je me rends sur place et s’il le faut, je me retrousse les manches pour solutionner le problème. »
FR-E800, UN CONCENTRÉ DE PERFORMANCES DANS UN VARIATEUR DE FRÉQUENCE ULTRA COMPACT
Si vous vous posez la question, quelles sont les spécificités nécessaires à un variateur de fréquence en 2021 ? vous aurez certainement la réponse avec le nouveau-né des variateurs de fréquence Mitsubishi, le FR-E800. La généralisation de l’IOT (Internet Of Things) dans le monde industriel demande des composants de communication facile sans programmation compliquée. Avec le nouveau variateur de fréquence FR-E800, Mitsubishi vous donne la meilleure réponse à cette demande actuelle. Le modèle de base, destiné à remplacer les appareils actuels FR-E700, comprend une connexion RS-485 et un arrêt sécurisé STO (Safe Torque Off), SlL2 / Pl d conforme. Le modèle évolutif, spécifiquement développé pour communication par réseau industriel, contient 2 ports Ethernet et également l’arrêt de sécurité STO, SIL2/Pl d conforme. La version EPB, le model standard en Europe, inclus les protocoles réseau Ethernet suivants : CC-link IE TSN (Time Stamped Network), CC-Link IE Field Network Basic, Modbus/ TCP et Profinet. La version EPA inclus les protocoles CC-Link et Modbus/TCP, mais également Ethernet/IP et BACnet/IP. Le modèle haut de gamme, « Ethernet safety » inclus également des entrées et fonctions de sécurité, SIL3 / Pl e conforme, tel que SS1, SLS, SBC, SSM. De plus, les protocoles Ethernet CC-link Safety, ainsi que Profisafe (model EPB) ou CIP Safety (Ethernet/Devicenet) sont aussi présents (model EPA). Un modèle compatible Ethercat (EPC) est en développement, aussi équipé du protocole FsoE (Safety over Ethercat). De plus, les variateurs de la gamme FR-E800 présentent les caractéristiques suivantes : • Automate programmable intégré permettant, entre-autre, la communication en réseau restreint d’un variateur à l’autre par le réseau Ethernet. • Température de fonctionnement : -20°C à +60°C • Coating double des composants électroniques (IEC607213-3 3C2 et conforme à 3S2) • Double gamme de puissance nominale (dual rating) pour les versions 400 VAC. • Entrainement de moteurs asynchrones IE2, IE3, et moteurs synchrones à aimants permanents avec auto-tuning intégré. • Mode vectoriel sans capteur de vitesse, • Bientôt disponible, mode vectoriel avec capteur de vitesse et position. • Programmation mobile via router wifi (Wlan-access) • Enfin, l’entretien préventif par AI (Intelligence Artificielle) avec, entre autre, un système unique d’alerte diagnostic/ préventif en cas d’usage dans un environnement agressif, (“Corrosive-Attack-Level Alert System“).
www.esco.be
“The little Allrounder”.
Le petit jeune dans la famille des variateurs de fréquence de Mitsubishi
Empowering Innovators
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LA COMMUNAUTÉ IOT « MINDSPHERE WORLD. BENELUX » FÊTE SES DEUX ANS D’EXISTENCE
« MindSphere World. BeNeLux », l’initiative autour de MindSphere – la solution industrial IoT (Internet of Things) as a service de Siemens – a vu le jour il y a deux ans.
D’abord appelé « MindSphere World. Belgium » avant d’être rebaptisé « MindSphere World. BeNeLux » l’an dernier, le think thank IoT vient d’accueillir Bizzomate, une société néerlandaise qui traduit des processus d’entreprise complexes en solutions logicielles avancées. La communauté ne cesse de grandir, permettant aux entreprises affiliées d’échanger toujours plus d’expériences et d’expertise concernant l’utilisation de l’IoT.
BeNeLux est l’une des sept branches régionales de MindSphere World, qui compte aujourd’hui plus de 170 membres. L’initiative vise à fédérer les entreprises et institutions autour de l’IoT en général et de MindSphere en particulier. La communauté s’attache à renforcer les transferts de connaissances et les échanges de données en matière de technologie, de processus d’entreprise, de savoir-faire et d’expérience.
La branche BeNeLux réunit 11 partenaires complémentaires : Actemium, ATS Groep, Avercon, ENGIE Solutions, Festo, Rittal, Siemens, Thomas More, Vandecapelle, Yazzoom, et le nouveau venu Bizzomate.
Croissance constante
La société néerlandaise Bizzomate ccompagne ses clients dans leur transition digitale. Elle décortique des processus d’entreprise complexes et les traduit en solutions logicielles avancées de manière à supprimer le clivage entre l’opérationnel et l’IT. « En tant qu’entreprise jeune, ambitieuse et en pleine expansion, nous sommes ravis de notre adhésion à MindSphere World. BeNeLux. Le transfert de connaissances à l’intérieur du réseau fait écho à notre conviction que de solides partenariats sont nécessaires pour assurer une croissance commune », affirme Joppe van Gisbergen, Lab Master de Bizzomate.
Perspectives d’avenir
MindSphere World. BeNeLux compte bien s’étendre à d’autres secteurs à l’avenir, comme l’énergie, la technologie de la construction et les infrastructures ou encore la finance. Les entreprises sont régulièrement invitées à participer à des initiatives, des événements ou des ateliers.
« La vitesse, la puissance et les possibilités potentielles des écosystèmes sont impressionnantes. C’est pourquoi nous en avons créé un pour nos besoins. Nos membres sont des partenaires passionnés de digital qui veulent développer leur croissance à l’intérieur et avec l’appui de notre projet. Notre objectif est de maximiser les opportunités offertes par l’IoT et de minimiser les coûts. Nous poursuivons une saine ambition », conclut Thierry Van Eeckhout, vice-president sales Digital Industries chez Siemens Belgique-Luxembourg et président de MindSphere World. BeNeLux.
