Digitalisation de la chaîne de maintenance

L'importance de la mise à jour des équipements de haute technologie

L'un des objectifs spécifiques de la digitalisation industrielle est la possibilité de générer des données pouvant être utilisées pour développer des mises à jour du matériel et des logiciels afin d'améliorer leur utilisation et leur maintenance. À une époque où les systèmes de haute technologie sont (devraient être) lancés à un rythme de plus en plus rapide, il s'agit d'un thème qui devrait être adopté par l'ensemble de l'industrie. Cependant, la pratique montre que la numérisation est encore peu utilisée à cette fin, principalement parce que la chaîne de maintenance n'est pas encore suffisamment digitalisée. Pour remédier à cette situation, World Class Maintenance et un large consortium industriel ont lancé le projet RAMSES, qui comporte six objectifs de recherche.

Les équipementiers ne peuvent pas y échapper: à un moment donné, ils doivent lancer de nouveaux équipements de haute technologie. A ce stade, la machine et l'installation en question ne sont pas développées de manière optimale, mais la seule manière d'y parvenir est de déployer la machine en pratique et de commencer à l'utiliser et à l'entretenir. Ce n'est qu'à ce moment-là que l'on voit où des améliorations peuvent être apportées et que le fabricant peut utiliser ces expériences pour développer des mises à jour et des mises à niveau.

Intégration de données

La pratique montre que l'intégration de ces expériences et de ces découvertes constitue un goulot d'étranglement dans le processus d'optimisation. L'utilisateur et le service de maintenance ne fournissent un feedback que lorsqu'il y a vraiment des problèmes. Entre-temps, ces mêmes services se heurtent à la 'problématique' lorsque de nouvelles mises à jour sont publiées (ce qui arrive constamment): cela prend du temps de les implémenter, les choses ne se passent pas toujours bien et les améliorations ne sont pas toujours claires pour l'utilisateur final, ce qui peut être source d'irritation. Dans le pire des cas, une mise à jour entraîne de nouveaux problèmes d'utilisation et de maintenance, ce qui ne fait qu'accroître l'irritation.

Seule une utilisation efficace permet de savoir où des améliorations et des mises à jour sont possibles

Paul van Kempen, directeur des opérations de World Class Maintenance: "Les mises à niveau et les mises à jour sont très importantes tant pour l'utilisateur que pour le service de maintenance. Elles rendent la machine plus sûre et plus efficace et, dans le contexte de la maintenance, elles sont importantes pour garder la machine en parfait état et maximiser les intervalles de maintenance et la durée de vie. Le retour d'information est très important tout au long du cycle de vie d'une machine, et pas seulement dans les premiers temps juste après l'introduction."

"Cela pourrait même inciter à mieux prendre en compte la fiabilité et la maintenabilité d'une machine durant la phase de conception de la version suivante; ou, comme on l'exprime souvent en anglais: design for reliability et design for maintainability. Il est nécessaire de relever les défis de la maintenance pendant l'utilisation, en particulier lorsque les conditions opérationnelles, le produit, la législation et la réglementation ou les exigences des clients changent pendant la durée de vie de la machine."

Digitalisation

La digitalisation est une solution possible pour obtenir un retour d'information. Cela signifie que diverses informations sur le fonctionnement d'une machine ou d'une usine sont disponibles sous forme numérique, ce qui permet de les envoyer à des appareils électroniques tels qu'un ordinateur, mais aussi une tablette ou un smartphone.

En collectant régulièrement des données - de préférence automatiquement - et en les mettant à la disposition de l'équipementier, on crée un historique précieux. Cet historique constitue à son tour une excellente base pour identifier les tendances, développer des mises à jour et ainsi améliorer l'efficacité, la fiabilité et la disponibilité des machines.

Van Kempen: "Lorsqu'on pense à la digitalisation, on pense à l'installation de capteurs sur les machines pour mesurer la pression, la température, les vibrations et la vitesse, par exemple. C'est exactement ce qui se passe dans le cadre de l'industrie intelligente ou de l'industrie 4.0. Cependant, la collecte de données dans le cadre des mises à jour implique davantage. Les données sur les intervalles de maintenance, les temps d'arrêt imprévus et les données de processus telles que le nombre d'heures de fonctionnement fournissent également des informations précieuses. C'est également de cas des données provenant d'outils de réalité virtuelle et augmentée pour l'exécution contrôlée et la formation des activités de maintenance."

"À partir de WCM, nous avons développé une vision dans laquelle nous aspirons à une 'Service Control Tower' (SCT): un endroit où toutes ces données sont rassemblées et qui permet à l'équipementier d'optimiser (plus rapidement) son équipement de haute technologie par le biais de mises à niveau. Cela devrait même permettre aux processus associés, tels que les diagnostics pour l'analyse des causes profondes des problèmes, de fonctionner dans l'ensemble de la chaîne tout au long du cycle de vie, de la conception à la mise au rebut et au recyclage."

RAMSES

Le projet RAMSES a été lancé afin d'explorer toutes les possibilités de sortir une SCT le plus rapidement et le mieux possible. Ce projet fait partie du projet NXTGEN Hightech du National Growth Fund (voir également l'encadré) et est mené par WCM avec un large consortium industriel composé à la fois d'entreprises et d'instituts de connaissance et d'enseignement. WCM fonde son approche sur le triangle suivant: équipementiers - sociétés de maintenance et de services - utilisateur final (propriétaire de l'actif).

Le projet se distingue en considérant l'optimisation des machines tout au long de leur cycle de vie. Pour la conception, la production et la maintenance de ces machines, cela signifie, d'une part, l'intégration de solutions techniques telles que les capteurs susmentionnés, mais aussi les logiciels, le stockage des données et la connectivité. D'autre part, il s'agit de se concentrer sur les conditions qui devraient rendre cela possible et qui peuvent être trouvées dans la culture d'entreprise et les aspects organisationnels.

Le fait de collecter des données de manière constante permet de constituer un historique précieux

Le projet a formulé six questions de recherche sur lesquelles le consortium travaille depuis la fin de l'année 2023. Ces questions sont les suivantes:

1. Comment les connaissances en matière de maintenance des actifs existants peuvent-elles être appliquées aux mises à niveau nécessaires des systèmes? Comment les informations sur les défaillances et les défauts des systèmes peuvent-elles conduire à leur correction dans la conception?
2. Comment les mises à jour peuvent-elles jouer un rôle dans l'accélération de la fiabilité en vue d'accroître et d'accélérer les mises à niveau?
3. Comment les cycles 'design for maintenance' et 'design for reliability' peuvent-ils être accélérés par la digitalisation et l'intégration organisationnelle?
4. Comment les outils de RV/RA peuvent-ils être intégrés dans la version digitalisée des opérations de service en vue de générer des données?
5. Comment les techniques d'apprentissage automatique de l'IA peuvent-elles analyser les données et l'expérience en matière de maintenance, les données d'utilisation et les données relatives aux systèmes et à l'ingénierie, contribuant ainsi à éliminer plus rapidement des erreurs de conception ou des imperfections au cours de la phase d'introduction d'un nouvel équipement?
6. Comment une Service Control Tower globale peut-elle jouer un rôle dans la coordination et l'accélération des processus susmentionnés?

NXTGEN High-tech
Le programme NXTGEN Hightech du Nationaal Groeifonds comprend un programme où plus de 330 partenaires travaillent sur plus de 60 projets dans six domaines clés. Ce faisant, ils contribuent à la croissance économique structurelle et durable des Pays-Bas et proposent des solutions aux principaux défis sociétaux dans des domaines tels que la transition énergétique, la santé, la sécurité et l'alimentation.
En incluant la contribution de 450 millions d'euros du Nationaal Groeifonds, NXTGEN Hightech investira environ 1 milliard d'euros jusqu'en 2030 pour créer aux Pays-Bas un écosystème high-tech jouant un rôle de référence au niveau international . Cet écosystème devrait au moins se classer parmi les trois premiers en Europe et apporter une contribution supplémentaire au PIB néerlandais de 6 à 11 milliards d'euros par an.
www.nxtgenhightech.nl

Démarrage

Le projet a été officiellement lancé en 2023. Van Kempen: "Le pragmatisme est une excellente chose. Certaines questions de recherche nécessitent d'abord des recherches plus approfondies de la part des instituts de connaissance et d'enseignement, mais pour d'autres questions, les entreprises peuvent déjà commencer en apportant des cas d'utilisation et en les analysant. Ainsi, nous avons déjà pu tirer une conclusion inattendue. D'après les nombreuses conversations et interviews que j'ai eues ces derniers mois, la gestion de l'énergie des équipements de haute technologie semble être une priorité absolue. Cela est logiquement lié à l'augmentation des prix de l'énergie, d'une part, et à l'intérêt pour la durabilité, d'autre part."

Van Kempen fait référence au fait qu'en termes d'achat d'énergie, on utilise de plus en plus des sources d'énergie verte, dont l'offre varie. Et ce, alors que l'industrie est traditionnellement optimisée sur le plan technique et organisationnel sur la base d'un flux constant. Les usines qui utilisent l'énergie solaire excédentaire pour produire de l'hydrogène, par exemple, fonctionnent en fonction de la fourniture de cette énergie verte et basculent donc à des fréquences et des heures différentes. Dans la pratique, cela entraîne des mécanismes de défaillance différents qui nécessitent une approche différente de la maintenance pour que ces équipements de haute technologie continuent à fonctionner de manière efficace et fiable.

Van Kempen conclut: "NEXTGEN Hightech se poursuit officiellement jusqu'en 2029, mais il va de soi que nous publierons régulièrement nos conclusions dans l'intervalle. D'autant plus que l'objectif est d'apprendre beaucoup des cas d'utilisation soumis et de rendre ces connaissances disponibles pour une large application dans l'ensemble de l'industrie où est déployé l'équipement de haute technologie."

"Pour les entreprises qui souhaiteraient déjà commencer à numériser la chaîne de maintenance, je recommande avant tout d'aller voir quelles données sont déjà disponibles. Il y en a souvent plus qu'on ne le pense. Les composants tels que les variateurs de vitesse génèrent automatiquement des données exploitables. Souvent, des capteurs de mesure sont déjà disponibles pour orienter les processus dans la bonne direction. Récemment, nous avons eu un excellent exemple d'un service de production qui générait beaucoup de données mais ne réalisait pas que le service de maintenance pouvait en tirer profit. En s'intéressant au sujet, en observant d'autres entreprises et en partageant des expériences, il est possible de cueillir rapidement les fruits les plus accessibles."