INFRASTRUCTURE
Maintenance Magazine 158 – novembre 2022
Les rouleaux sont souvent soumis à des environnements hostiles. Le suivi de leur historique permet d’estimer avec précision quand une action s’impose. (Photo Countroll)
Les informations sont obtenues par le flashage d’un code QR robuste sur le rouleau. (Photo Countroll)
Pour une surveillance avancée, un monitoring est possible via un capteur rotatif acquérant des variables importantes telles que la vitesse de rotation, le rythme de travail et les vibrations. (Photo Countroll)
Pour les bandes transporteuses, le contact avec le produit est l’une des principales cause de problèmes. (Photo Geysen)
La conception sophistiquée de la CCB prévient le contact entre le produit et le système mécanique. (Photo Geysen)
Le concept de la CCB prend tout son sens dans les environnements de production (en continu) où les temps d’arrêt pour la maintenance ou les réparations doivent être évités autant que possible. (Photo Geysen)
Les applications de rouleaux sont plus nombreuses dans l’industrie que celle du simple rouleau de transport de convoyeurs ; il suffit d’imaginer le laminage à plat de tôles ou la production de papier. Dans de nombreux cas, des équipements critiques sont exploités dans le process en production. Les arrêts peuvent être évités de plusieurs manières. Les entreprises belges sont à la pointe de l’innovation dans ce domaine.
Par Sammy Soetaert
« Nous focalisons ici sur les rouleaux non destinés au transport ; ceux fréquemment utilisés dans des conditions extrêmes », explique Claude Bruyneel de Countroll. « L’industrie de l’acier et du papier en sont deux bons exemples. Le laminage à plat dans l’industrie sidérurgique par exemple ; les rouleaux sont constamment soumis au énormes températures des hauts fourneaux ; dans l’industrie du papier, les atmosphères humides et sèches se succèdent régulièrement. Cependant, les rouleaux sont également soumis à de fortes contraintes dans la chimie et le textile. Nous avons donc développé un système pour surveiller de près l’état de ces rouleaux. »
Le système a vu le jour chez Hannecard. « Ils produisent des rouleaux à l’âme en acier ; un revêtement de polyuréthane ou de caoutchouc est apposé à la surface. En principe, les âmes en acier ont une durée de vie de 20 à 30 ans, mais la surface doit être régulièrement recouverte ou meulée. Le caoutchouc ou le PU est alors à nouveau lisse pour garantir une exploitation sans heurt. Les clients finaux ont demandé de développer un système pour suivre de près les rouleaux. L’idée par exemple, est de pouvoir connaître la date du dernier traitement. Notre réponse à cela a été le développement d’un passeport numérique du rouleau. Ce dernier permet de se renseigner au sujet de spécifications telles que les dimensions, la dureté et la longévité espérée. Le système fonctionne sur la base d’une étiquette QR robuste apposée sur les rouleaux. Le code peut être flashé via une App. Il donne à l’utilisateur un accès à notre plateforme où toutes les données nécessaires peuvent être consultées. »
C’était une première application, mais entre-temps, ils vont encore plus loin. « Nous travaillons avec ce système depuis quatre ans maintenant ; nous avons collecté dans cette période une énorme quantité de données dans à peu près tous les secteurs. Prenons l’exemple de l’industrie papetière dans laquelle les rouleaux fonctionnent au milieu d’environnements très variés : sec, humide, à températures variables, pour divers réglages machines ... En outre, les rouleaux sont, dans ces applications, très volumineux et lourds ; autant dire que le coût d’un arrêt se chiffre très vite. Grâce à nos données historiques, nous sommes capables d’estimer la durée de vie résiduelle d’un type de caoutchouc pour un poste de travail particulier. De cette manière, les opérations de maintenance peuvent être planifiées de manière plus optimale et les pannes sont évitées. Cela ouvre en outre la voie au ‘rolling-as-a-service’. Ce dernier permet d’assister l’utilisateur final par un suivi rémunéré pour un montant périodique convenu. Un tel système exige bien sûr la cartographie minutieuse de grandeurs telles que la vitesse de rotation, le nombre de rotations, le schéma de travail, les vibrations ... Nous avons développé à cet effet notre propre capteur qui tourne avec les rouleaux. Il comprend un accéléromètre interne, une électronique d’analyse et une puce Bluetooth qui permet de lire les informations via le smartphone ou un autre appareil. Par souci de clarté, nous ne faisons qu’acquérir ces données, c’est au client final de les analyser. L’application pourra également être utilisée plus largement. Je pense aux applications rotatives telles que les ventilateurs, les tours d’usinage et les pompes. »
Une deuxième innovation belge digne d’intérêt est le CCB, abréviation de Clean Conveyor Belt. Les bandes transporteuses pour le transport en vrac, qu’elles soient carénées ou non, sont souvent sujettes à des matières qui tombent de la bande. Cela déclenche une chaîne d’effets indésirables. « Le mécanisme d’entraînement sous-jacent est alors encrassé, ce qui peut le bloquer ou même, le faire dérailler. En outre, tout encrassement ou accumulation de matière sur les tambours crée une friction supplémentaire et/ou un désalignement entraînant une usure accélérée. La matière débordante risque ensuite d’atteindre l’environnement de production et entraîner une perte de produit et des coûts de nettoyage », explique le développeur Geysen. Ce dernier s’appuie souvent sur les connaissances scientifiques. En collaboration avec la Faculté Affaires et Économie (UAntwerpen), une étude a été menée sur la problématique d’entretien et d’usure des bandes transporteuses. La recherche confirme les problèmes d’usure, d’entretien excessif, de réparations imprévues et de temps d’arrêt. Les fractions transportées par les répondants concernent les aliments, les engrais, les matières recyclées, en vrac, poussiéreuses, adhésives ou chimiques. Quelques constatations :
La durée de vie moyenne des systèmes varie considérablement, mais 66% stipulent moins de 10 ans ;
58% signalent un déversement de matière entraînant un encrassement et une usure accrues ;
Dans 67% des entreprises, l’entretien est assuré par leurs propres employés. Dans les autres cas il s’agit de tierces parties (fournisseur ou producteur) ;
La durabilité est plus qu’un ‘nice-to-have’ pour les répondants. Les faits marquants signalés sont les matériaux durables (71,5%), la faible consommation d’énergie (38%) et le design circulaire (38 %) ;
La principale préoccupation des répondants est le coût consécutif des encrassements. Ils se déclinent par des temps d’arrêt, de la maintenance et de la réparation. Les principales causes de problèmes ont également été recensées. Voici ce qui était rapporté : le désalignement de la bande, la contamination des roulements et la rupture de la bande sont dans le top trois. D’autres causes sont e. a. l’usure de la bande (elle frotte contre les guides), le coincement en raison de l’incrustation de salissures, l’encrassement par la poussière en combinaison avec la lubrification du convoyeur, les endommagements (effilochage, incision, couche supérieure durcie ...) ; elles conduisent souvent à la rupture de la bande, à la panne de l’entraînement (en partie à cause du lubrifiant contaminé), à l’usure de la bande de roulement, de celle des roues de guidage ou motrices et de la chaîne…
Il est clair que de nombreux problèmes résultent du contact du système avec le matériau débordant de la bande. Pour cette raison, Geysen a développé le Clean Conveyor Belt. C’est un système complètement hermétique au concept épuré avec des joints à rabat, des raccords en queue d’aronde, des fermetures à labyrinthe et des profilés de guidage. Cette conception garantit l’absence de contamination par le produit des mécanismes. De plus, la bande passe au-dessus d’un système de plaques, ce qui contribue encore plus au fonctionnement stable. De cette manière, rien ne se répand au-dessus, en dessous, à côté ou entre les bandes, et donc non plus dans le carénage ou l’environnement. Le concept est certainement adapté aux défis du secteur alimentaire, de celui du recyclage, des entreprises de production (chimique) et de l’industrie en général. Le système prend tout son sens dans les environnements de production (en continu) où les temps d’arrêt pour la maintenance ou les réparations doivent être évités autant que possible.
