Surveillance de l'état

Predictive Maintenance Industrial IoT Reliability Engineering Asset Management

Glossaire de la surveillance de l’état : Observation de l’état des équipements en maintenance

La surveillance de l’état est à l’avant-garde de la maintenance moderne et de l’ingénierie de la fiabilité. Ce glossaire fournit des définitions approfondies et un contexte pratique pour les termes et technologies clés, s’appuyant sur l’ISO 17359, les normes de l’OACI et les meilleures pratiques mondiales de l’industrie.

Analyse acoustique / Surveillance acoustique

Définition :
L’analyse acoustique est une technique de surveillance de l’état qui capte et interprète les ondes sonores — audibles et ultrasonores — pour évaluer la santé opérationnelle des machines. Elle utilise des capteurs tels que des microphones et des transducteurs piézoélectriques pour détecter les anomalies dans les profils sonores, pouvant indiquer des problèmes tels que l’usure des roulements, des fuites ou des défauts électriques.

Applications :

  • Surveillance audible : Détecte les sons anormaux (grincements, crissements) liés à l’usure mécanique.
  • Surveillance ultrasonore : Identifie les émissions haute fréquence de fuites d’air comprimé, d’arcs électriques ou de cavitation dans les pompes, souvent avant que les problèmes ne deviennent audibles.

Exemple industriel :
Dans l’aviation, les détecteurs ultrasonores sont utilisés pour localiser les fuites du système carburant ou les fissures de matériaux précoces, améliorant la sécurité et la fiabilité.

Criticité des actifs

Définition :
La criticité des actifs est le processus d’évaluation de l’importance d’un actif pour les opérations, la sécurité et les objectifs commerciaux. Cette évaluation détermine le niveau de surveillance et les ressources de maintenance attribués à chaque actif.

Facteurs de détermination :

  • Fonction dans le processus
  • Conséquence d’une défaillance (sécurité, environnement, production)
  • Redondance et temps de réparation
  • Disponibilité des pièces de rechange

Bonne pratique :
Les actifs à forte criticité (ex : compresseurs principaux, moteurs d’avion) justifient une surveillance avancée et continue. Les actifs moins critiques peuvent se contenter de contrôles périodiques.

Valeurs de référence

Définition :
Les valeurs de référence sont des mesures enregistrées dans des conditions de fonctionnement idéales, servant de standard pour détecter les écarts.

Comment les établir :

  • Lors de la mise en service ou après une révision majeure
  • Dans des conditions stables et contrôlées
  • Capturer des paramètres comme la vibration, la température, la pression et la qualité de l’huile

Importance :
Comparer les données actuelles aux valeurs de référence permet de détecter précocement l’usure ou les défauts et soutient les algorithmes d’apprentissage automatique en maintenance prédictive.

Maintenance conditionnelle (CbM)

Définition :
La CbM est une stratégie de maintenance qui déclenche les interventions en fonction de la santé réelle des actifs, telle qu’indiquée par la surveillance en temps réel ou périodique, plutôt qu’à des intervalles fixes.

Composants :

  • Capteurs (vibration, température, huile, etc.)
  • Plateformes d’analytique
  • Seuils d’alerte

Avantages :
Réduit la maintenance inutile, diminue les coûts et prévient les pannes inattendues — recommandée par l’OACI et l’ISO 17359 pour les actifs critiques.

Exemple :
Les composants d’avion sont remplacés lorsque les données indiquent une usure, et non simplement selon le nombre d’heures de vol.

Surveillance de l’état

Définition :
La surveillance de l’état est le processus continu de capture et d’analyse des indicateurs clés (vibration, température, pression, lubrification, acoustique) de la santé des machines pour prévenir les défaillances et optimiser la performance.

Paramètres & technologies :

  • Vibration, température, courant électrique, qualité de l’huile, émissions acoustiques
  • Capteurs, systèmes DAQ, plateformes d’analytique

Conformité :
Guidée par des normes internationales telles que l’ISO 17359 et les protocoles de maintenance de l’OACI.

Exemple :
Les moteurs à réaction sont surveillés pour détecter les anomalies vibratoires afin de prévenir les ruptures de pales.

Logiciel de surveillance de l’état

Définition :
Une plateforme numérique dédiée qui agrège, visualise et analyse les données de capteurs issus d’actifs industriels, permettant un diagnostic en temps réel, des alertes et des rapports.

Fonctionnalités :

  • Intégration de données de capteurs multiples
  • Tableaux de bord de visualisation en temps réel
  • Alertes automatisées et ordres de travail
  • Analytique avancée et IA
  • Intégration avec les systèmes EAM et GMAO

Cas d’usage :
Surveillance centralisée de milliers d’actifs, déclenchant la maintenance uniquement lorsque justifiée par des données réelles.

Surveillance continue

Définition :
Méthode de suivi en temps réel et sans interruption de l’état des équipements à l’aide de capteurs installés en permanence. Essentielle pour les actifs à haut risque ou critiques.

Bénéfices :

  • Détection instantanée des défauts
  • Élimine le risque de manquer des problèmes transitoires
  • Requise dans des secteurs comme l’aviation, le nucléaire et le pétrole & gaz

Exemple :
Les réducteurs d’éoliennes sont surveillés en continu pour détecter les défaillances de roulements avant la casse.

Système d’acquisition de données (DAQ)

Définition :
Les systèmes DAQ sont des solutions matérielles/logiciels qui collectent, numérisent et transmettent les données des capteurs pour la surveillance de l’état.

Composants :

  • Interfaces capteurs (analogique/numérique)
  • Conditionnement du signal, conversion A/N
  • Communication (Ethernet, sans fil, série)

Évolutivité :
Des enregistreurs multi-canaux simples aux systèmes d’entreprise intégrés à la supervision, DCS et analytique cloud.

Détection, diagnostic, pronostic et programme (Les quatre piliers)

Cadre :

  1. Détection : Identification précoce des conditions anormales via capteurs/analytique
  2. Diagnostic : Détermination de la cause racine (manuel, algorithmique, IA)
  3. Pronostic : Prédiction du temps avant défaillance et de la fenêtre d’intervention
  4. Programme : Planification et exécution des actions de maintenance

Valeur :
Optimise la maintenance, réduit les arrêts et favorise l’amélioration continue.

Surveillance électrique

Définition :
Surveillance des paramètres électriques (tension, courant, résistance, facteur de puissance) pour évaluer l’état des équipements et éviter les défaillances.

Techniques clés :

  • Analyse de la signature de courant pour les moteurs
  • Résistance d’isolement pour les bobinages/câbles
  • Qualité de l’alimentation pour la tension/harmoniques

Exemples :
Détection de la dégradation de l’isolement dans les bobinages de générateurs, évitant les courts-circuits catastrophiques.

Mesure électromagnétique

Définition :
Méthodes de contrôle non destructif utilisant les champs magnétiques (courants de Foucault, fuite de flux magnétique) pour détecter les défauts dans les composants métalliques.

Techniques :

  • Les courants de Foucault détectent les fissures/corrosion dans les matériaux conducteurs
  • La fuite de flux magnétique met en évidence les piqûres et fissures dans les structures ferromagnétiques

Utilisation industrielle :
Critique dans les pipelines, réservoirs, aéronautique et ferroviaire.

Mode de défaillance

Définition :
Façon spécifique dont un actif ou composant peut tomber en panne. La classification des modes de défaillance oriente la surveillance et les stratégies de maintenance.

Types :

  • Mécanique (usure des roulements, désalignement)
  • Électrique (dégradation de l’isolement)
  • Thermique (surchauffe)

Normes :
L’AMDEC et l’OACI MSG-3 sont utilisés pour l’analyse systématique des modes de défaillance.

IIoT (Internet industriel des objets)

Définition :
L’IIoT intègre des capteurs connectés en réseau, des dispositifs edge et de l’analytique cloud pour la surveillance en temps réel, l’optimisation et l’automatisation des actifs industriels.

Composants :

  • Capteurs intelligents sans fil
  • Dispositifs edge computing
  • Plateformes d’analytique cloud
  • API pour l’intégration avec les systèmes d’entreprise

Bénéfices :
Permet une surveillance évolutive, à distance, et une maintenance prédictive avancée.

Termes clés supplémentaires

Thermographie infrarouge

Mesure sans contact des variations de température à l’aide de caméras infrarouges pour détecter les points chauds, les défauts d’isolation ou les surcharges électriques.

Analyse de lubrifiant (analyse d’huile)

Examen des propriétés du lubrifiant (viscosité, contamination, particules d’usure) pour évaluer l’usure des machines et prévenir les défaillances.

Maintenance prédictive

Stratégie de maintenance utilisant les données de surveillance de l’état et l’analytique pour prédire et prévenir les défaillances avant qu’elles ne surviennent.

Analyse de causes racines (RCA)

Processus structuré permettant d’enquêter et d’identifier les causes fondamentales des défaillances, guidant les actions correctives.

Analyse vibratoire

Mesure et interprétation des niveaux et fréquences de vibration pour détecter un déséquilibre, un désalignement ou des défauts de roulements sur les équipements rotatifs.

Exemples pratiques

  • Aéronautique : Surveillance en temps réel des vibrations des moteurs à réaction et des débris d’huile pour une détection précoce des défaillances, en conformité avec les protocoles de l’OACI.
  • Industrie manufacturière : Surveillance continue des pompes et moteurs pour la température et la vibration, évitant les pannes coûteuses.
  • Énergie : Surveillance à distance basée sur l’IIoT des éoliennes, permettant la maintenance prédictive et maximisant la disponibilité.

Références

  • ISO 17359 : Surveillance de l’état et diagnostic des machines – Lignes directrices générales
  • OACI Doc 9760 : Procédures de maintenance et gestion de la sécurité
  • Reliabilityweb, Mobius Institute, Fluke Corporation, AVEVA, National Instruments

La surveillance de l’état est une discipline en évolution — intégrant capteurs avancés, connectivité IIoT et analytique — pour offrir des résultats de maintenance plus sûrs, fiables et économiques dans tous les secteurs.

Questions Fréquemment Posées

Qu'est-ce que la surveillance de l'état ?

La surveillance de l'état consiste en la mesure et l'analyse continues ou périodiques de paramètres tels que la vibration, la température, le courant électrique et la qualité de la lubrification afin d'évaluer l'état des machines. Elle permet la détection précoce des défauts et favorise des interventions de maintenance proactives.

En quoi la maintenance conditionnelle (CbM) diffère-t-elle de la maintenance préventive ?

La maintenance conditionnelle planifie les interventions en fonction de l'état réel des équipements, tel qu'indiqué par les données des capteurs et l'analyse, n'intervenant que lorsque cela est nécessaire. La maintenance préventive, en revanche, repose sur des calendriers fixes ou des intervalles d'utilisation, indépendamment de l'état de l'équipement.

Que sont les valeurs de référence en surveillance de l'état ?

Les valeurs de référence sont des mesures de base représentant l'état de fonctionnement normal et sain d'un équipement. Elles sont établies lorsque l'équipement est neuf ou après une maintenance majeure, servant de point de comparaison pour détecter des écarts et des défauts émergents.

Qu'est-ce que la criticité des actifs et comment impacte-t-elle la surveillance ?

La criticité des actifs est l'évaluation de l'importance d'un actif pour les objectifs opérationnels, de sécurité et commerciaux. Les actifs de forte criticité bénéficient de la surveillance la plus avancée et la plus fréquente, garantissant que les défaillances aux conséquences majeures sont prévenues ou rapidement traitées.

Quelles technologies sont utilisées en surveillance de l'état ?

Les principales technologies incluent l'analyse vibratoire, la surveillance acoustique (ultrasonore et audible), la thermographie infrarouge, l'analyse d'huile, la surveillance des paramètres électriques et les tests électromagnétiques (courants de Foucault et flux magnétique). Les systèmes modernes les intègrent avec des plateformes d'acquisition de données et des logiciels d'analyse.

Quel est le rôle de l'Internet industriel des objets (IIoT) dans la surveillance de l'état ?

L'IIoT permet la surveillance en temps réel et à distance des actifs via des capteurs intelligents, des dispositifs edge et des analyses cloud, soutenant des déploiements évolutifs et des stratégies avancées de maintenance prédictive sur plusieurs sites.

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