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Objets connectés : les capteurs facilitent la maintenance prédictive

Objets connectés : les capteurs facilitent la maintenance prédictive

Disponibilité accrue et optimisation des coûts : les atouts de la maintenance prédictive séduisent les industriels. Une nouvelle génération de capteurs communicants arrive sur le marché, qui transmettent leurs données via des réseaux machine-to-machine ou de type LPWAN.

La maintenance prédictive progresse dans un nombre croissant de secteurs, notamment le transport et l’énergie. Pour autant, elle peine encore à s’imposer dans les ateliers. L’âge du parc de machines, 17,5 ans en moyenne en France selon une étude du Syndicat des machines et technologies de production (Symop), reste un frein. Ces équipements anciens sont en effet souvent dépourvus de capacités de transmissions de données. Pour connecter ce parc en limitant les coûts d’investissement, de multiples capteurs connectés sont apparus sur le marché.

Start-up spécialisées et fabricants traditionnels de capteurs comme Emerson, Bosch Sensortec, Veris et IFM Electronic se positionnent sur ce nouveau marché. Leurs produits transmettent leurs mesures à un serveur ou un service cloud, sur lequel un algorithme d’analyse prédictive peut être exécuté. IFM Electronic propose par exemple un vaste éventail de capteurs, dont une gamme dédiée au diagnostic vibratoire, un domaine particulièrement pertinent sur les machines tournantes. Par rapport aux capteurs classiques, cette nouvelle génération a gagné en intelligence, avec des données stockées au niveau du capteur et un afficheur indiquant les valeurs mesurées. « Il est possible de créer des filtres au niveau du capteur lui-même, précise Edil Alvarez, chef de produit chez IFM Electronic. Cela permet de déceler certains défauts et de filtrer les mesures parasites. On peut surveiller les fréquences vibratoires dont on sait qu’elles sont liées aux problèmes d’alignement ou de desserrage de pièce. » Pour une analyse approfondie, il faut rapatrier la donnée sur une machine qui l’historise et exécute des algorithmes plus complexes.

Totalement autonomes

La transmission de données s’effectue via un câble ethernet ou une passerelle sans fil qui met en œuvre un réseau machine-to-machine ou un réseau Wi-Fi Mesh. Certaines start-up ont choisi une approche moins conventionnelle, en privilégiant les réseaux LPWAN tels Sigfox et LoRa. La faible consommation électrique de ces réseaux dédiés aux objets connectés permet aux ingénieurs de créer des capteurs communicants totalement autonomes, qui ne nécessitent pas d’alimentation électrique extérieure. Intesens, qui s’est fait un nom en déployant ses capteurs autonomes sur les infrastructures ferroviaires de la SNCF et les installations d’Enedis, s’intéresse aujourd’hui aux ateliers. « En 2017, nous avons commercialisé une gamme dédiée à la maintenance des équipements électriques critiques, rapporte Mathieu Sacrispeyre, le PDG de la start-up. Parmi les usages de notre boîtier, on peut citer la génération d’alarme en cas d’arrêt d’un équipement ainsi que la surveillance des batteries de secours. L’idée est d’avoir un objet connecté totalement autonome, qui vient se clipser sur le rail DIN d’une armoire électrique et qui remonte l’information via un réseau LoRa ou Sigfox. » Ce type de réseau présente l’avantage d’être très peu coûteux, car il ne nécessite ni la pose de câbles ethernet ou d’alimentation, ni la mise en place de passerelles dans l’atelier. Seule limite : les réseaux LPWAN offrent une très faible bande passante. Ils sont parfaits pour transmettre de manière quotidienne une donnée de bon fonctionnement ou envoyer une alerte en cas de dysfonctionnement. Il est en revanche difficile, voire impossible, d’envoyer des mesures dépassant quelques octets par jour. « L’approche, c’est d’avoir un capteur intelligent qui n’envoie que peu d’informations, le capteur ayant réalisé un premier niveau de traitement en local », tempère Mathieu Sacrispeyre. De son côté, ABB met en œuvre une liaison Bluetooth Low Energy pour son capteur intelligent Ability Smart Sensor de monitoring à[…]

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