"bon nombre d’entreprises ignorent que l’installation hvac est obsolete"

l’entreprise HVAC abn travaille avec Industrie 4.0 a la ‘MISE A JOUR A VIE’

Dans le spectre large de l’industrie, différents secteurs sont confrontés au même problème: des actifs obsolètes qui doivent être remplacés à court terme. Différentes (grandes) parties se prévalent du secteur de la maintenance pour allonger la durée de vie ou pour même moderniser les actifs. L’entreprise HVAC ABN, notamment, a constaté que ce problème affecte les installations de traitement de l’air mais également les installations HVAC. Elle a élaboré un concept pour éviter la panne inopinée redoutée.

Faisabilite financiere

Les faits ne mentent pas. On estime que pas moins de 50% des installations industrielles dans le Benelux – dont les installations HVAC – atteindront la fin de leur durée de vie avant 2025. Ceci est lié au fait que bon nombre de ces installations ont été construites dans les années 60 et 70 et figurent maintenant ‘en masse’ sur la liste des biens amortis. En termes simples, ceci signifie qu’elles doivent être remplacées d’ici là par un nouveau matériel mais on sait d’ores et déjà que les possibilités financières requises sont dans quasi aucun cas disponibles. En d’autres termes, on doit imaginer une solution pour éviter que les installations tombent en panne à cause d’actifs obsolètes et qu’elles engendrent d’éventuelles situations dangereuses. En même temps la solution doit être réalisable d’un point de vue financier.

BUDGETISE

“En fait, vous savez dès l’acquisition de votre système que le jour viendra où le système sera vieilli et devra être remplacé”, affirme l’ir. Robrecht Sollie, strategic advisor chez ABN. “Des départements rationnels en tiennent compte en réservant un montant annuel suffisamment important pour réaliser effectivement le remplacement au moment voulu. Pour différentes raisons – rien de ce qui est humain ne nous est étranger – cela ne se fait pas. Si l’on néglige dès la première année de budgétiser ces coûts futurs, cela tombe vite dans l’oubli. Ensuite, il est inévitable d’aboutir à la situation à laquelle un grand nombre d’entreprises est confronté pour le moment: les installations HVA doivent être remplacées à court terme (dans un délai de quelques années), mais l’argent fait défaut.”

"De nombreuses entreprises considèrent probablement qu’une bonne ventilation ou un bon conditionnement de l’air comme une sorte de luxe supplémentaire dans l’immeuble de bureaux ou industriel et pensent que ce n’est pas un problème de s’en passer temporairement en cas de panne"

“En fait le problème est encore plus grand”, poursuit Sollie. “De nombreuses entreprises ne réalisent même pas qu’elles utilisent des installations HVAC qui approchent leur fin de vie. De plus, elles ne calculent pas l’impact d’un système HVAC qui ne fonctionne pas. Elles considèrent probablement qu’une bonne ventilation ou un bon conditionnement de l’air comme une sorte de luxe supplémentaire dans l’immeuble de bureaux ou industriel et pensent que ce n’est pas un problème de s’en passer temporairement en cas de panne. Rien n’est plus faux. D’une part, ce ‘temporaire’ peut devenir une période passablement longue. D’autre part, les collaborateurs ne délivreront pas les prestations attendues quand la qualité de l’air descend sous un niveau discutable. De plus, cela peut conduire à des situations dangereuses (quand les installations font partie d’une installation de processus), sans oublier les coûts élevés d’une panne inopinée.”

Mesurer la duree de vie ou la condition?

En constatant cette problématique, ABN a travaillé sur une solution. Plusieurs choix se présentaient. Une possibilité connue depuis plus longtemps déjà et également appliquée pour les actifs industriels est l’allongement de la durée de vie d’une installation spécifique, p.ex. en remplaçant uniquement les éléments les plus critiques. L’installation peut encore durer quelques années de plus sans que les investissements excèdent les budgets. Toutefois ABN a opté pour une autre stratégie qui ne vise pas à ‘rafistoler’ temporairement des installations existantes mais justement à les remettre à niveau. ABN qualifie ceci de ‘mise à jour à vie’. Rendre les actifs meilleurs qu’à l’origine, ce qui allonge la durée de vie et crée aussi des avantages pour l’utilisateur.

Application unite de ventilation (air handling unit: AHU)

Résoudre les fuites

Il existe trois sortes de fuites possibles dans une AHU:

• Dans le logement
• Dans la distribution de l’air
• Dans la récupération de la chaleur

En contrôlant les trois possibilités et en solutionnant les fuites éventuelles, vous pouvez réaliser une importante économie d’air.

En valorisant l’étanchéité aux fuites, l’efficacité peut être accrue de 5 à 8%. Du côté dépression, on aspire en effet moins d’air vicié qui n’ a pas traversé le filtre; le long du côté surpression, on perd moins d’air conditionné récemment.

Energie électrique

Le moteur AC entraîné par courroie avec régulateur de fréquence est remplacé par un ventilateur plug-in avec moteur EC muni d’une commande de 0-10 V. Cela procure une économie d’énergie de 30% .

Capteurs et surveillance

Avec des sondes de température et des capteurs de pression, vous contrôlez le fonctionnement du groupe d’air et des filtres. Un algorithme prédit quand les filtres doivent être remplacés, sur base de la consommation d’énergie du ventilateur et du coût des filtres. Une détection est appliquée sur l’évacuation de la collecte de condensation pour garantir l’absence d’obstructions ou de problèmes pouvant entraîner une accumulation d’eau de condensation dans le groupe d’air et des dégâts des eaux. Des capteurs COV sont ajoutés pour surveiller la qualité de l'air.

La présentation des informations nécessaires du groupe d’air contribue, pour terminer, à améliorer les prestations, réduire les fluctuations, avoir un air plus pur et moins de soucis.

Le modele

Pour parvenir à cette vision idéale, l’entreprise a développé un plan par étapes pour optimiser sur trois niveaux:

• Le plan mécanique/matériel. Il s’agit des composants tangibles qui sont remplacés par un élément identique ou meilleur.
• Energétique: un thème reconnaissant pour effectuer des optimisations avec les connaissances et les produits de ce temps.
• Industrie 4.0: également un développement de l’époque moderne qui peut soutenir l’exécution d’une maintenance efficace. C’est un membre à part entière du set de solutions dans le cadre de la mise à jour à vie.

Mesure zero

Une première étape logique est l’exécution d’une mesure zéro qui détermine l’actuelle condition de l’installation spécifique. Cette mesure de condition se fait via la norme NEN 2767, une norme d’origine hollandaise également utilisée en Belgique. Celle-ci sert d’instrument pour la ‘mesure objective et uniforme de la qualité physique des parties de construction et d’installation de bâtiments ou infrastructures’. En fait il s’agit d’une sorte de checklist qui permet au propriétaire d’actifs d’inspecter ses actifs de façon uniforme et de radiographier les résultats de façon univoque. Il détermine la condition par actif mais peut aussi aisément comparer des actifs du même type et effectivement utiliser les résultats pour établir un plan d’approche pour contrôler tous les éléments par étapes.

"La maintenance reste consideree a tort dans les entreprises comme un cout necessaire"

Au final, les mesures induisent un score de 1 à 6. Le score de condition 1 est le meilleur et correspond à une installation dans la condition du neuf. La condition 6 indique la plus mauvaise condition et entraîne dans la plupart des cas l’enlèvement et l’évacuation de l’actif. “Pour chaque type d’actif, il y a un plan d’approche pour le contrôle progressif de tous les éléments”, explique Sollie. “Pour le faire en profondeur, il vaut mieux travailler par composant. Une pompe à chaleur, p.ex., est constituée d’une commande, d’une unité intérieure et extérieure, et de la tuyauterie afférente. Les quatre composants sont examinés par étapes et leur condition est contrôlée. Si nécessaire, les manquements sont documentés. Ceux-ci peuvent être très larges. Les plus fréquents sont la corrosion, la dégradation/caractère dépassé (p.ex. joints et fermetures qui ne sont plus à 100%) et l’absence de composants, tels que des filtres, des égouttoirs et l’isolation. Le résultat est un score de condition par actif et une recommandation pour améliorer ce score. La direction peut établir un trajet d’amélioration concret et un budget pluriannuel en phase avec la vision de l’entreprise.”

une proie facile

Après l’analyse et l’évaluation des données et sur base du score, ABN débute par les solutions ‘quickwin’. Les éléments qui sont (presque) défectueux à cause p.ex. de la corrosion ou de l’usure excessive se remplacent relativement vite. Vous pouvez déjà entreprendre des étapes pour améliorer la condition par rapport au neuf: quand par exemple un égouttoir en acier est rouillé, il peut être remplacé par un exemplaire en acier inoxydable ou en plastique. Le problème est ainsi résolu et on évite aussi que le fléau se répète à court terme. Les fuites d’air sont aisément résolues et leur réparation rapporte relativement beaucoup. Les petites fuites sont généralement inaudibles mais même de très petites fuites entraînent à long terme – dont il s’agit avec ce genre d’installations – de fortes pertes. Avec les appareils actuels, par exemple les mesures par ultrasons, les principales fuites sont vite détectées. De plus, leur réparation est souvent un jeu d’enfant.

Revision et optimisation

On procède ensuite à une révision, qui implique des investissements à la fois plus petits et plus grands. Sollie: “Le but est ici aussi d’améliorer le score de condition. Fort logiquement, il est passablement ardu de remonter d’un score 5 à un score 1 mais chaque étape contribue à allonger la durée de vie et à améliorer la qualité. Une amélioration que nous exécutons dans bien des cas est le remplacement du moteur AC par un moteur EC (Electronically Comutated). Ce dernier a une consommation d’énergie maintes fois plus basse. Les moteurs à régulation de fréquence peuvent aussi fournir une importante économie d’énergie quand ils tournent en charge partielle.”

garder ou accroitre la qualite

Pour terminer, il s’agit de conserver la qualité réalisée, voire éventuellement de l’améliorer sur base des développements techniques ou d’une compréhension continue. Dans l’opinion de Sollie, le maintien de la qualité est réalisé au mieux par une gestion plus intelligente. Cela veut dire de la ‘maintenance vers ‘la gestion des actifs’. “La maintenance est encore considérée à tort dans les entreprises comme un coût nécessaire tandis que la gestion des actifs relie la valeur que crée un actif aux objectifs stratégiques, tactiques et opérationnels.

Vous pouvez classer les différents actifs par ordre d’importance: quels actifs procurent la plus grande valeur, donc auxquels je dois consacrer mon attention pour maximiser la fiabilité et la disponibilité? A ce propos, une bonne maintenance est LA discipline pour contrer le vieillissement.”

Ainsi, Sollie arrive également au dernier niveau de ‘modernisation’: engager les possibilités de l’Industrie 4.0. “Une bonne mise à niveau d’une installation HVAC dans le cadre de l’Industrie 4.0 signifie e.a. que vous surveillez les paramètres pertinents par l’installation de capteurs. Il s’agit de mesurer e.a. la température, la pression, les COV pour la qualité de l’air et le niveau.

Ensuite ces données doivent résulter dans la création d’informations et de valeur. Il vaut mieux le faire via une plate-forme synoptique, telle que Smartlog. Nous travaillons volontiers avec cette plate-forme parce qu’elle est indépendante du protocole et les données peuvent être facilement analysées avec l’IA. Tout est possible tant qu’il existe une manière de communiquer avec l’actif ou le capteur. Un réseau Modbus est une solution très utilisée à cette fin.” 

reagir plus vite

Peu importe que les mesures soient effectuées ensuite manuellement de façon continue ou régulière. La mesure en continu vous permet toutefois de réagir rapidement, ce qui est très important pour un prestataire de services tel qu’ABN.

Avec les données (pertinentes) collectées, le propriétaire d’actifs (owner) peut faire bien des choses utiles. Les données peuvent être une indication d’un dysfonctionnement ou d’une usure à venir, mais également d’une régulation erronée ou moins efficace, par exemple.

Avec des capteurs, vous pouvez également réaliser un jumeau numérique de chaque système, afin de pouvoir prévoir un suivi direct de l’actif. Ceci permet de réagir plus vite aux défectuosités, de prévoir l’entretien et de mieux suivre la vision de l’entreprise en matière de maintenance. De cette manière, Industrie 4.0 contribue à allonger la durée de vie par une maintenance en temps voulu, tout en autorisant une amélioration continue.