La fluctuation des prix des produits de base fait qu'il est difficile pour les entreprises de s'adapter à la conjoncture et de maintenir de bonnes marges bénéficiaires. L'un des moyens de contrôler les coûts dans tous les secteurs d'activité est de s'alléger et de devenir plus efficace.
Et l'un des meilleurs moyens de contrôler ces coûts est de trouver les gaspillages dans votre processus. En ce qui concerne l'instrumentation, cela signifie qu'il faut procéder à de nombreux réglages précis afin d'obtenir la température et la pression adéquates pour une production de haute qualité et une utilisation efficace des ressources.
L'étalonnage des équipements permet une meilleure optimisation et une plus grande qualité. Cela s'applique également à d'autres secteurs de l'industrie de transformation, qu'il s'agisse de l'industrie chimique, de l'industrie nucléaire, de l'industrie pharmaceutique ou de l'industrie du papier et de la pâte à papier. Les usines de fabrication de l'industrie de transformation utilisent des centaines, voire des milliers d'appareils sophistiqués qui effectuent en permanence de nombreuses opérations critiques de manière précise et fiable. Ces appareils doivent également être régulièrement inspectés, testés, étalonnés et réparés.
Au fil des siècles, l'importance d'enregistrer soigneusement les détails de ces inspections, tests, étalonnages et réparations est devenue évidente. Il ne s'agit pas seulement d'une bonne pratique ; les entreprises et les gouvernements ont souvent des exigences administratives très spécifiques pour s'assurer que les clients reçoivent des produits de la plus haute qualité et que la santé et la sécurité des citoyens sont protégées.
Cependant, les processus traditionnels d'essai, d'étalonnage et de documentation nécessitent beaucoup de main-d'œuvre ; comme les utilisateurs expérimentés sont rares, les équipes réduites choisissent parfois de reporter les étalonnages réguliers. Les dernières découvertes de l'industrie suggèrent qu'il est possible pour les petites équipes d'effectuer et de documenter les étalonnages des équipements à un coût global inférieur, avec des avantages plus importants en termes de productivité et de fiabilité opérationnelle.
L'étalonnage des équipements est généralement effectué sur le site de l'appareil (étalonnage in situ, du latin ‘in place’) ou dans un atelier d'instrumentation.
Conseil professionnel :
Lors de la production d'un instrument de terrain, l'élément primaire et le transmetteur (ou l'actionneur, s'il s'agit d'une vanne de régulation) sont étalonnés en usine et les informations d'étalonnage sont fournies avec l'appareil. Ces données d'étalonnage sont souvent perdues. La saisie de ces informations dans des données d'étalonnage centralisées dès que l'unité est mise en service devrait faire partie du travail standard et ne pas être effectuée uniquement pour accroître l'efficacité.
En centralisant les informations relatives à l'étalonnage, les connaissances restent dans l'établissement même si les équipes changent.
La plupart des instruments de terrain se composent de deux parties : un élément primaire et un transmetteur.
- Éléments primaires comprennent les tubes d'écoulement, les brides de mesure, les capteurs de pression, les capteurs de produits chimiques humides tels que les sondes de pH, de Redox et de conductivité, les jauges de niveau de tous types et les capteurs de température. Les éléments primaires produisent généralement un signal - habituellement une tension, un courant ou une résistance - proportionnel à la variable qu'ils mesurent, comme le niveau, le débit, la température, la pression ou la composition chimique. Les éléments primaires sont connectés à l'entrée des transmetteurs de champ.
- Émetteurs de terrain comprennent les dispositifs de pression, de température et de débit. Ils traitent le signal généré par l'élément primaire en le caractérisant d'abord sous forme linéaire et en lui appliquant des coefficients d'unité de mesure. Le signal est ensuite transmis sous forme analogique (généralement 4-20 mA DC) ou numérique (généralement une variété de bus de terrain).
Dispositifs analogiques
Les appareils analogiques, souvent appelés ‘appareils à boucle de 4 à 20 mA’, sont appelés ainsi parce qu'ils transmettent un signal qui est une représentation électrique “analogique” d'une grandeur physique mesurée (par exemple, la température). Ils transmettent un courant électrique proportionnel (analogique) à l'ampleur d'une grandeur physique mesurée, 4 mA représentant la valeur minimale de l'échelle et 20 mA la valeur maximale de l'échelle.
Bien que de nombreux aspects des systèmes soient désormais numériques, des dispositifs analogiques sont encore utilisés dans l'industrie des procédés.
Dispositifs numériques
Les dispositifs numériques convertissent une valeur physique mesurée en un signal numérique. De nombreuses méthodes de codage numérique sont utilisées dans l'industrie des procédés, notamment Foundation Fieldbus, Profibus et HART.
On croit généralement que les appareils (numériques) de bus de terrain n'ont pas besoin d'être calibrés. Or, ce n'est pas le cas. Bien qu'un signal de bus de terrain (qu'il s'agisse de Foundation Fieldbus, de Profibus ou de HART connecté) fournisse des informations de diagnostic, il ne fournit aucune information sur la précision de l'appareil, ni ne vérifie si l'appareil fournit une représentation précise du processus.
Les 3 meilleurs outils d'étalonnage pour alléger vos processus
1. Additel ADT227 Calibrateur documenteur multifonction avec fonctionnalité HART et procédures d'étalonnage automatisées ; l'ADT227 est également disponible en version ATEX.
2. Additel ADT760 Calibrateur de pression automatique de précision avec fonction de documentation et fonctionnalité HART
3. Fluke 754 calibrateur de documentation multifonctionnel doté de la fonctionnalité HART et de procédures d'étalonnage automatisées ; le calibrateur est naturellement conforme aux normes de sécurité les plus strictes.
Vannes de contrôle
Les vannes de contrôle ont des actionneurs qui doivent également être calibrés pour compenser l'usure et les effets du collage de la vanne et lorsque la vanne a été refermée pour corriger les fuites. Souvent, lorsque ces vannes ne sont pas utilisées régulièrement, un test de course ou un test de course partielle doit être effectué pour garantir un fonctionnement fiable.
Permis et formalités administratives
Les tâches administratives, de la demande de permis à la documentation et à l'archivage des résultats, peuvent augmenter considérablement le coût et le temps requis pour un étalonnage in situ. Comme le dit Ian Vergebeuren, de Industrial Automation Networks et ancien président du Fieldbus Foundation User Group, “dans de nombreux cas, l'obtention de tous les documents nécessaires (permis, isolation, etc.) prend plus de temps que le travail lui-même”.”
Difficultés liées à la documentation des étalonnages
La documentation d'un étalonnage signifie traditionnellement l'enregistrement manuel de la date et de l'heure, des valeurs avant et après l'étalonnage et d'autres commentaires faits par les mécaniciens dans un journal de bord. Il est surprenant de constater que de nombreuses entreprises continuent à documenter manuellement les données d'étalonnage. Mais la documentation manuscrite est loin d'être idéale.
Tout d'abord, la probabilité d'erreurs est plus élevée. Les données manuscrites sont souvent illisibles ou incomplètes. Les installations qui utilisent un système de gestion de la maintenance informatisé (GMAO) doivent ensuite tenir compte du temps supplémentaire nécessaire à la saisie des données manuscrites, ce qui ajoute un autre risque d'erreur.
Changements au sein de la main-d'œuvre
Un autre défi pour l'étalonnage est l'évolution de la main-d'œuvre.
Les années 1980 ont été marquées par des coupes budgétaires et des licenciements. D'innombrables ingénieurs, ouvriers d'entretien et personnel d'exploitation ont été licenciés dans le cadre d'une nouvelle philosophie de production allégée qui est encore suivie aujourd'hui, en particulier dans les économies développées.
Les petites équipes ont moins de temps à consacrer au mentorat et à la formation sur le terrain, au point que les employés n'ont pas le temps de transmettre leurs connaissances spécifiques aux équipements et aux systèmes. Lorsque les opérateurs et les ingénieurs plus âgés prennent leur retraite, ils emportent avec eux leurs connaissances des équipements et des systèmes.
“Chaque jour à 16 heures, la quasi-totalité des connaissances de l'usine est mise à l'écart, et parfois pour de bon”, déclare l'ingénieur en chef de l'instrumentation et des contrôles d'une grande raffinerie du Midwest.
En attendant, de nombreuses entreprises ont encore besoin de deux techniciens pour chaque étalonnage in situ : un au niveau du transmetteur et un au niveau du système de contrôle. La Fieldbus Foundation estime que deux techniciens ont besoin d'un minimum de deux heures pour la mise en service.
Utiliser des calibreurs documentaires multifonctions
Une nouvelle génération de calibrateurs de terrain ‘plus intelligents’ augmente la productivité des employés en combinant plusieurs instruments en un seul et en offrant des fonctions qui vont au-delà des tests et des mesures de base, y compris une aide à l'analyse et à la documentation.
Les calibrateurs multifonctionnels de processus de documentation sont des instruments électroniques portables de test et de mesure qui combinent plusieurs étapes et fonctions d'étalonnage en un seul appareil, simulant et mesurant la pression, la température et une large gamme de signaux électriques et électroniques.
Avantages :
- Les techniciens doivent maîtriser moins d'instruments et les emmener sur le terrain
- Les mêmes processus d'étalonnage et la même sortie de données sur plusieurs appareils au lieu de devoir suivre un processus différent pour chaque instrument afin de collecter un ensemble de données différent.
- Les procédures automatisées remplacent de nombreuses étapes d'étalonnage manuel
- Aucun second technicien n'est nécessaire pour enregistrer l'état de l'instrument de terrain ‘tel qu'il a été trouvé’ et ‘tel qu'il a été laissé’.
- Temps d'étalonnage plus rapide par appareil
- Calculer l'erreur d'un instrument au lieu d'additionner les erreurs de différents instruments.
Utiliser des itinéraires d'étalonnage
Avec un calibrateur documenté, les économies les plus importantes peuvent être réalisées en utilisant la fonction de gestion des itinéraires intégrée à l'instrument. L'utilisation d'un seul ensemble de permis et de documents pour une série complète d'étalonnages réduit considérablement les coûts.
Mettre en œuvre un système de gestion des actifs, de gestion de l'étalonnage ou de gestion de la maintenance assistée par ordinateur (GMAO)
Contrairement à la documentation papier, les données du calibrateur ne sont jamais illisibles, inexactes ou incomplètes. Les données du calibrateur peuvent être téléchargées directement vers divers systèmes de GMAO sans transcription ni archivage.
Documentation des étalonneurs de processus capturent automatiquement l'état ‘tel que trouvé’ et ‘tel que laissé’ de chaque appareil sur le terrain et peuvent être utilisées par un seul technicien. Par conséquent, l'utilisation de procédures basées sur les itinéraires pour documenter les étalonneurs peut réduire le temps et les coûts de 50% par rapport aux méthodes traditionnelles d'étalonnage manuel d'un seul appareil. En d'autres termes, la même équipe allégée peut effectuer deux fois plus d'étalonnages dans le même laps de temps.
La gestion d'une équipe allégée selon les exigences opérationnelles traditionnelles conduit indubitablement à des erreurs. Les calibrages ne sont tout simplement pas effectués comme ils devraient l'être. Au lieu d'ignorer la menace, il convient d'étudier comment les activités existantes peuvent être menées de manière plus efficace.
Mettez en œuvre l'étalonnage basé sur les itinéraires, la documentation sans papier et la gestion des données par GMAO. Davantage d'étalonnages sont réalisés avec plus de précision, les connaissances sont transférées d'une personne à l'équipe et à l'entreprise, et la productivité et la qualité augmentent.
L'étalonnage de plusieurs instruments au cours d'un itinéraire réduit le coût par étalonnage par rapport à l'étalonnage de chaque instrument séparément.
En outre, des millions peuvent être économisés sur les coûts de maintenance, les frais juridiques et le coût des pertes de revenus dues aux accidents. De bonnes procédures d'étalonnage contribuent à réduire la probabilité de tels incidents. En cas d'urgence ou d'action en justice, les entreprises peuvent se défendre grâce à des données d'étalonnage précises, ce qui est beaucoup plus difficile lorsque les données d'étalonnage ne sont pas en ordre.
