L’essor des machines – l’automatisation industrielle
Depuis trois décennies, l’automatisation industrielle transforme la façon dont les humains interagissent avec les machines. Au début, il s’agissait de boucles de commande pneumatiques où une seule vanne pouvait contrôler une seule variable de processus, comme le débit ou la pression. Mais les progrès de l’informatique et de la technologie des capteurs ont conduit à la mise en place de milliers de capteurs et de grands systèmes de contrôle centralisés dans les usines modernes.
L’un des domaines de développement les plus importants de ces dernières années est connu sous le nom d’industrie 4.0 ou d’Internet industriel des objets (IIoT). Les nouveaux capteurs pour les usines offrent un niveau d’information beaucoup plus élevé que les générations précédentes. Ces capteurs capturent la variable du processus ainsi que des informations ambiantes comme la température. En outre, les capteurs modernes peuvent surveiller leur propre santé et émettre une alerte lorsqu’ils ont besoin d’être étalonnés ou entretenus.
L’IIoT fait également appel aux réseaux. Ce changement par rapport à la transmission analogique des signaux permet aux capteurs de mettre toutes leurs informations à la disposition des autres. Un appareil connecté à un réseau numérique peut envoyer de gros paquets d’informations à d’autres appareils locaux, à des salles de contrôle et même à des centres d’assistance spécialisés partout dans le monde.
Une nouvelle approche de la maintenance des usines
Les pratiques d’entretien ont également changé au cours des dernières décennies. Dans le passé, les actifs étaient entretenus selon un calendrier basé sur des tâches de routine telles que les inspections visuelles et les réassorts de lubrification. Un moteur ou un tapis roulant pouvait être mis hors ligne à une fréquence déterminée pour une maintenance plus approfondie. L’inconvénient de cette approche est que l’équipement peut être arrêté même s’il n’y a pas de besoin immédiat de maintenance. D’autre part, une usine pourrait connaître une panne si l’équipement se détériorait de manière significative entre les intervalles de maintenance prévus.
La disponibilité de nouveaux capteurs conçus pour mesurer la santé et les performances des machines a rendu possibles de nouvelles stratégies de maintenance. Par exemple, un moteur ou un tapis roulant peut abriter plusieurs capteurs de vibrations. Les moteurs nouvellement entretenus, avec des roulements neufs et un alignement correct, devraient présenter des vibrations minimales. Au fur et à mesure que les composants s’usent, la vibration augmente jusqu’à atteindre un niveau seuil. À ce stade, une alerte automatique peut déclencher une enquête plus approfondie.
Cette approche de la maintenance s’appelle la surveillance des conditions et fait passer une usine d’un programme de maintenance de routine à un programme basé sur les conditions. Les stratégies de maintenance prédictive utilisent la surveillance des conditions pour prévoir le moment où une défaillance est susceptible de se produire, de sorte que la maintenance peut être planifiée pour la prévenir. La défaillance d’un roulement entraîne généralement des dommages secondaires importants, qui peuvent être évités en remplaçant le roulement avant sa défaillance.
La sécurité est encore plus importante
La sécurité industrielle est un domaine hautement réglementé, divers organismes de réglementation veillant à la conformité des usines. L’Occupational Safety and Health Administration (OSHA), l’American National Standards Institute (ANSI), le National Safety Council (NSC), la Fédération européenne de la sécurité (ESF), le Centre canadien d’hygiène et de sécurité au travail (CCHST) et le British Safety Council (BSC) sont quelques-unes des organisations qui se consacrent à la sécurité et au bien-être des travailleurs.
Les progrès des capteurs et de l’automatisation industrielle se sont étendus aux systèmes de sécurité industrielle. De nombreuses usines industrielles utilisent des systèmes automatisés d’arrêt d’urgence dotés de centaines de capteurs reliés à des programmes logiques complexes qui déterminent quand une pièce d’équipement ou une usine doit être arrêtée. Ces systèmes dépendent de l’intégrité des capteurs, qui fonctionnent dans des conditions environnementales difficiles. Les interrupteurs d’arrêt à commande manuelle restent donc un élément essentiel de tout système de sécurité en usine.
Il existe également des applications industrielles spécifiques qui nécessitent des arrêts de sécurité manuels. Un exemple typique est un tapis roulant s’étendant sur une trentaine de mètres ou plus à travers une zone de production. À n’importe quel endroit de ce convoyeur à bande, un ouvrier peut se coincer une manche dans le tapis roulant. Ce travailleur doit avoir un accès immédiat à un dispositif d’arrêt d’urgence pour éviter toute blessure grave. Un interrupteur de sécurité à câble qui se trouve tout le long du tapis roulant est parfaitement adapté à cette application.
Les interrupteurs de position d’équipement sont également des dispositifs d’arrêt utiles pour les applications de machines. Ils peuvent surveiller le chargement d’un convoyeur à bande ou l’alignement des articles sur le tapis. Les interrupteurs de position peuvent déclencher un arrêt du tapis roulant afin de permettre une intervention avant qu’un incident ne se produise.
Choisir les interrupteurs appropriés
Les interrupteurs d’arrêt à commande manuelle et les interrupteurs de position d’équipement ont une fonction de sécurité essentielle et doivent fonctionner de manière fiable et constante en cas de besoin. Plusieurs facteurs contribuent à la qualité et aux performances des interrupteurs de sécurité :
- Les équipements industriels fonctionnent dans des environnements difficiles et sont souvent exposés à des niveaux élevés de chocs et de vibrations. Les interrupteurs de position doivent fonctionner dans ces environnements sans émettre de faux signaux et ne doivent pas tomber en panne. Des interrupteurs électromécaniques spécialement conçus peuvent répondre à ces exigences strictes, comme la gamme d’interrupteurs de position Honeywell de la série GLA. Pour les petites espaces, la gamme comprend également des options de micro-interrupeurs robustes.
- Certaines applications, comme les machines CNC modernes, fonctionnent avec une précision et une exactitude élevées. Ils ont besoin d’interrupteurs compacts qui détectent la position des pièces mobiles sans déclencher de faux signaux dus aux vibrations. Les interrupteurs de position industriels compacts, ou mini interrupteurs, de la série 14CE d’Honeywell sont conçus pour ces applications.
- Les interrupteurs d’arrêt à commande manuelle doivent fonctionner immédiatement et de manière fiable lorsqu’ils sont activés par un travailleur. Les interrupteurs de sécurité à câble doivent changer d’état et se verrouiller dès que le câble est activé. Idéalement, l’interrupteur devrait s’activer que le câble soit tiré ou poussé, car il est impossible de savoir comment un travailleur réagira en cas d’urgence. La série MICRO SWITCH 2CCP d’Honeywell offre toutes ces caractéristiques dans une solution conçue pour les applications de convoyage.
Conclusion
L’automatisation industrielle continue de transformer l’environnement des usines grâce au développement constant de nouvelles technologies. Les nouveaux capteurs et la capacité IIoT ont permis d’améliorer considérablement les stratégies de maintenance et l’efficacité des opérations en usine. Les systèmes de sécurité d’urgence reposent également sur des capteurs électroniques et des contrôleurs informatisés pour exécuter leurs fonctions logiques.
Cependant, malgré toutes ces avancées, il reste nécessaire de disposer d’interrupteurs d’arrêt à commande manuelle et d’interrupteurs de fin de course d’équipement de haute qualité pour la sécurité industrielle. Ces interrupteurs doivent résister à des conditions de fonctionnement difficiles, à savoir des plages de températures extrêmes et des vibrations élevées.
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