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Internet Industriel des Objets : accéder à la numérisation grâce à la surveillance

Il n’a jamais été aussi facile d’accéder à la numérisation des composants d’installation. Découvrez-en plus sur les possibilités et les avantages de la surveillance intelligente – également pour les installations existantes.

 Illustration de l’IIdO : surveillance intelligente d’une installation de production

Réglage des chauffages via une application, montres intelligentes avec pulsomètre intégré ou voitures connectées – autant d’exemples connus d’applications de l’Internet des Objets (IdO) désormais courantes dans le secteur de la consommation. Alors que de nouvelles applications sont sans cesse présentées au grand public, une autre révolution numérique – plus silencieuse mais tout aussi innovante – a lieu dans le monde entier dans des milliers d’ateliers de fabrication, d’installations industrielles et d’usines de fabrication.

Processus de production auto-apprenants, systèmes logistiques intelligents ou installations auto-régulatrices : ce qui peut parfois sembler de la science fiction est déjà la réalité en de nombreux endroits. Aujourd’hui déjà, des systèmes intelligents commandent des chaînes de production entières dans des usines dites intelligentes. Cependant les principes de l’usine intelligente ne se retrouvent pas uniquement dans la fabrication de véhicules automobiles, par exemple, mais également dans un grand nombre de secteurs de la production industrielle, de la logistique, de l’industrie chimique et du prototypage. La part de numérisation augmente nettement même dans l’agriculture (« agriculture intelligente »).

Les objectifs de la fabrication intelligente sont clairs : augmentation de l’efficacité opérationnelle, baisse des coûts, flexibilisation et capacité de réaction rapide et individuelle aux exigences changeantes des clients, aux fluctuations de la demande et aux conditions générales extérieures. Mis en œuvre à bon escient, ce type de fabrication renforce la croissance, la compétitivité et l’avenir à long terme de l’entreprise.

Pourquoi de nombreuses entreprises hésitent encore à franchir le pas

Au vu des avantages évidents de la numérisation, pourquoi n’y a-t-il pas dès aujourd’hui plus d’installations « intelligentes » en Allemagne ? Une étude de l’Association des constructeurs allemands de machines et d’installations 1 (VDMA) révèle :

« Alors que de nombreuses grandes entreprises essaient d’ores et déjà d’exploiter les potentiels de la numérisation pour leur modèle commercial respectif et ont mis en place des processus innovants, les moyennes entreprises demeurent plus réservées. Les raisons à cela sont multiples et en partie dues aux incertitudes concernant les stratégies de mise en œuvre. Il subsiste encore des réticences quant aux coûts et aux risques liés aux investissements par rapport aux bénéfices potentiels. »

En d’autres termes, les questions que se posent de nombreuses moyennes entreprises et qui les font hésiter à franchir le pas sont compréhensibles : 

  • Comment mon entreprise peut-elle profiter de la numérisation et quels coûts implique-t-elle ?
  • Comment réussir et faciliter le passage à la numérisation et quelles sont les mesures indispensables 

Pourtant, c’est justement dans les moyennes entreprises que sommeille le plus grand potentiel en matière de numérisation : plus de 90 % de toutes les entreprises en Allemagne sont des moyennes entreprises qui réalisent plus de la moitié de la création de valeur et représentent près de 60 % de tous les emplois. 2 Et le secteur privé n’est pas le seul concerné – les communes peuvent également en profiter.

Un grand nombre de ces moyennes entreprises espèrent de la numérisation une simplification des processus de travail, une croissance de leur chiffre d’affaires ainsi que des innovations en termes de produits et de prestations. Mais il reste encore beaucoup à faire pour améliorer le niveau de numérisation. Lorsque l’on demande d’évaluer ce niveau sur une échelle de un (très faible) à cinq (très élevé), les moyennes entreprises allemandes interrogées s’adjugent dans l’ensemble la note médiane de trois. 3 

Une station de pompage doit-elle être « intelligente » ?
Dans quels secteurs la numérisation est-elle pertinente ?

Le traitement fiable des fluides est un bon exemple d’un domaine industriel qui peut facilement accéder à la numérisation et profiter de retombées potentielles d’autant plus importantes.

En effet, les pompes dans leurs applications les plus diverses constituent fréquemment l’élément central de nombreux processus industriels, qu’elles soient intégrées directement à la production dans des processus primaires (p. ex. dans l’industrie agroalimentaire chez les fabricants de boissons ou de produits laitiers, dans l’industrie pharmaceutique, etc.) ou dans des applications secondaires (p. ex. comme pompes à fluide caloporteur, à eau ou chimie, dans des circuits de refroidissement, etc.). Elles sont souvent des composants critiques du système dont la défaillance peut rapidement avoir des conséquences massives.

Mais les pompes ne jouent pas un rôle déterminant uniquement dans les processus de production classiques. Dans les secteurs du bâtiment (alimentation en eau, drainage, chauffage, climatisation et ventilation), de l’énergie (centrales électriques) ainsi que de l’eau propre et des eaux usées communales, il est impératif de disposer de pompes qui fonctionnent parfaitement. Dans le même contexte, toute panne peut considérablement perturber le bon déroulement des processus et entraîner des problèmes majeurs.

Dans un grand nombre d’applications, la numérisation contribue dans une large mesure à :

  • améliorer la fiabilité,
  • économiser des coûts d’entretien grâce à une analyse intelligente des données de fonctionnement et d’état des installations,
  • améliorer l’efficacité énergétique.

Mais comment cela fonctionne-t-il concrètement ?

KSB Guard enables smart pump monitoring.

Surveillance intelligente des pompes grâce à la numérisation.

Accès intelligent à la numérisation : des capteurs comme éléments de base

Une usine intelligente qui réfléchit, qui se dirige elle-même, presque entièrement automatisée et ultra-performante représente l’idéal de l’Industrie 4.0.Or, la base d’un tel environnement de production haut de gamme est étonnamment simple et identique pour toutes les applications : ce sont les capteurs ! Ils fournissent en continu toutes les données requises sur les valeurs d’état et de fonctionnement les plus diverses. Les systèmes de commande et de régulation intelligents ne peuvent prendre des décisions qu’à partir de ces données de capteurs numériques.

Il y a encore quelques années, ces capteurs n’étaient pas suffisamment élaborés, restaient trop imprécis et pouvaient être la cause d’erreurs. Chers, ils n’étaient de surcroît disponibles que pour quelques applications. Cela a fondamentalement changé. Aujourd’hui, tous les composants nécessaires, non seulement les capteurs mais également les systèmes informatiques connectés, les services de cloud et les connexions à haut débit basées sur la téléphonie mobile pour l’échange de données rapide, sont largement disponibles et accessibles à moindre coût comparé aux avantages qu’ils procurent.

Un équipement aussi complet que possible avec des capteurs adaptés crée une forme de « transparence numérique » qui apporte à son tour toute une série d’avantages :

  • la saisie continue de données,
  • la surveillance centralisée de tous les composants connectés (ce qui permet d’économiser du temps et de la main d’œuvre),
  • l’intégration des données via des interfaces dans les systèmes en place,
  • l’analyse des données enregistrées sur l’équipement peut être mise à profit, par exemple dans le cadre d’une maintenance prédictive.

Maintenance prédictive : augmenter la rentabilité en faisant preuve de prévoyance

Une usine intelligente ne doit pas absolument être automatisée à 100 % – équiper quelques composants pertinents de l’installation (p. ex. les pompes) avec des capteurs de surveillance continue offre déjà un grand potentiel d’augmentation de la rentabilité. Du côté du Fluid Handling, nous entrons également dans une nouvelle ère qui signe un changement fondamental des stratégies de maintenance.

Le concept de la « maintenance prédictive » est considéré comme le meilleur exemple d’une utilisation pertinente des capteurs connectés dans le cadre de l’Internet Industriel des Objets. Pour le seul domaine de la maintenance, l’étude VDMA1 calcule un potentiel d’économie de 20 à 30 % des coûts.

Le principe de base de la maintenance prédictive peut être divisé en trois volets :

  1. La saisie continue des données d’état et des caractéristiques de fonctionnement des pompes sous forme numérique.
  2. La transmission et le stockage des données dans le cloud.
  3. Le traitement des données collectées, p. ex. sous forme de calculs de probabilité pour certains événements, et le transfert dans des concepts de maintenance et d’entretien.

Atout décisif de la maintenance prédictive : les données collectées permettent d’identifier des tendances dans le fonctionnement des pompes, p. ex. une augmentation des vibrations. Il est ainsi possible de détecter de manière précoce l’usure ou des dommages imminents afin de mettre en œuvre rapidement les mesures de maintenance appropriées – une panne de la pompe ou de toute l’installation est ainsi évitée dès le départ.

En raison de ce caractère proactif, la maintenance prédictive se distingue nettement des stratégies de maintenance réactives classiques. Avec ces dernières, des mesures ne sont engagées que lorsque des défaillances se produisent réellement. Les pannes ne peuvent donc pas être évitées proactivement, ce qui peut impliquer de longues immobilisations dans le pire des cas. Cela peut très vite avoir des conséquences graves en particulier sur les pompes si, par exemple, des chaînes de production entières sont arrêtées, que l’ensemble de l’alimentation en eau est interrompu, que le chauffage ou la climatisation sont en panne ou que les eaux usées ne peuvent plus être évacuées.

Un équipement avec des capteurs relativement peu chers, périphérie incluse, ainsi que l’utilisation d’un logiciel de surveillance centralisée représentent en l’occurrence la solution vraiment plus intelligente – et un accès viable à l’univers de la maintenance prédictive.

KSB Guard : augmentation de la rentabilité grâce à la transparence numérique dans les systèmes de Fluid Handling

KSB Guard offre une surveillance des pompes mobile sur le smartphone.

Le bloc de capteurs de KSB Guard enregistre toutes les caractéristiques de fonctionnement et données d’état pertinentes directement sur la pompe.

Le passage à une surveillance de pompes numérique est simple et économique – par exemple avec KSB Guard. La solution de surveillance intelligente se compose d’un petit bloc de capteurs ainsi que d’un bloc d’alimentation et d’émission qui se montent facilement sur la pompe. Une passerelle transmet les données enregistrées sur la pompe dans le cloud – il est possible d’appeler les valeurs à partir d’ici via une application ou un PC. Cela permet de consulter très simplement et à tout moment toutes les données d’état et caractéristiques de fonctionnement utiles d’une pompe. Grâce à la transparence ainsi acquise, la planification des mesures de maintenance est plus précise, les temps d’arrêt sont réduits et l’efficacité des pompes augmente nettement. En tant que fournisseur global, KSB garantit que toutes les pompes et pièces de rechange, ainsi que les prestations de service correspondantes, soient parfaitement harmonisées afin d’exploiter au mieux les 20 à 30 % de potentiel d’économie calculés par la VDMA pour les mesures de maintenance.

KSB Guard en action – quelques exemples pratiques de différents secteurs :

Accéder facilement à la numérisation grâce à la surveillance intelligente :
récapitulatif et conclusion

Le premier pas vers la numérisation est plus simple que ne le pensent de nombreuses entreprises : les coûts et les travaux d’installation des blocs de capteurs sont minimes – et contrebalancés par un bénéfice potentiel très important : rien qu’en ce qui concerne la maintenance prédictive, 20 à 30 % 4 des coûts peuvent être économisés. À cela s’ajoutent une augmentation de l’efficacité énergétique ainsi qu’une sécurité d’exploitation et une disponibilité plus grandes. Et KSB en tant que fournisseur global dispose du savoir-faire, des produits et des prestations adaptées afin de faciliter grandement l’accès à la numérisation à ses clients.

1 Guide VDMA « Investitionsrechnung für Digitalisierungsprojekte und Industrie 4.0 Vorhaben » (Calcul des investissements pour les projets de numérisation et les projets Industrie 4.0), mars 2018

2,3 https://bdi.eu/media/presse/publikationen/mittelstand-und-familienunternehmen/Faktencheck_Mittelstand_Familienunternehmen_230915.pdf 

4 Estimation du potentiel maximum à l’aide, entre autres, des sources suivantes : calculateur d’investissements VDMA ; WGP-Standpunkt Industrie 4.0 (Position du WGP Industrie 4.0)

KSB : un des leaders du marché mondial des pompes et de la robinetterie industrielles

Fondée en 1871 à Frankenthal (Allemagne), l’entreprise KSB compte parmi les principaux fabricants de pompes et de robinetterie industrielles depuis plus d’un siècle. Avec plus de 15 500 employés dans le monde entier ainsi que ses propres filiales, sites de production et entreprises de Service, KSB développe et fabrique des pompes sur mesure destinées aux applications les plus diverses.

Les produits du fabricant de pompes expérimenté sont utilisés dans les domaines du bâtiment et de l’industrie, du transport de l’eau et de l’épuration des eaux usées ainsi que dans les processus des centrales électriques. Grâce à un programme innovant de recherche et de développement, KSB est en mesure de satisfaire les exigences les plus variées de sa clientèle. Le fabricant de pompes KSB est renommé pour sa grande expérience et son savoir-faire technique.


Le fabricant de pompes KSB : la solution idéale pour votre installation
Les pompes et la robinetterie industrielles de KSB se prêtent à une large gamme d’applications et offrent un excellent rendement énergétique. Les produits KSB se caractérisent par une technique très innovante et font leurs preuves depuis de nombreuses années dans des installations. C’est le cas notamment de la pompe à eau normalisée Etanorm : avec plus de 1,5 million de groupes motopompes vendus, ce modèle compte parmi les pompes à eau normalisées ayant le plus de succès au niveau mondial.

Les pièces de rechange et les prestations de Service de KSB garantissent la sécurité de fonctionnement des pompes et de la robinetterie industrielles de la marque. L’hydraulique, le génie des matériaux et l’automatisation sont les atouts technologiques du fabricant de pompes KSB et c’est là que réside la clé du succès de ses pompes haute performance.

Un Service compétent dès le début
Grâce à ses nombreux sites de production, le fabricant de pompes KSB assure la proximité avec ses clients et leur garantit un Service de très haut niveau. Des spécialistes certifiés, riches d’une longue expérience, sont les garants d’une excellente qualité. Le Service KSB prend en charge la mise en service, l’inspection, l’entretien et la maintenance de vos pompes, de votre robinetterie et de l’ensemble de vos installations directement sur site. KSB assure également la livraison rapide de pièces de rechange pour vous fournir directement le meilleur Service possible.