Livre blanc sur l'industrie de la transformation des aliments et des boissons

Défis de maintenance dans l'industrie agroalimentaire

Les usines sont rarement en mesure de justifier le coût d'un arrêt de production de longue durée, ce qui signifie que les ingénieurs doivent souvent travailler le week-end ou la nuit pour effectuer la maintenance des machines. Un entretien régulier est essentiel pour garantir qu'il n'y ait pas d'impact négatif sur la propreté ou la qualité des produits fabriqués. Cela doit être fait avec un impact minimal sur la production et en utilisant les méthodes les plus rentables.

Autrefois, des équipements d'usine redondants étaient disponibles en cas de panne. Par exemple, si une pompe cessait de fonctionner, une seconde pompe de secours se mettait en marche, ce qui signifiait qu'il n'y avait aucune perte de production. De nos jours, il n'est plus rentable d'installer des équipements d'usine redondants, ce qui permet de justifier plus facilement le coût de la surveillance de l'état.

Fabrication d'aliments et de boissons comprend de nombreuses industries différentes. Cela va de la transformation des fruits et légumes, des boulangeries, de la meunerie et de la transformation des produits laitiers jusqu'aux raffineries de sucre.

Le secteur de la fabrication de boissons comprend la production de bière, de vin et de spiritueux, ainsi que des boissons non alcoolisées et de l'eau minérale. Les usines subissent des pressions pour accroître leur efficacité de traitement tout en continuant à répondre à la demande des consommateurs pour des produits plus diversifiés.

Équipement utilisé dans la transformation des aliments et des boissons

Le industrie agroalimentaire utilise une large gamme d'équipements dans ses processus de fabrication, notamment des mélangeurs, des centrifugeuses, des pompes, des moteurs, des compresseurs d'air, des fours, des ventilateurs et des convoyeurs.

Les ingénieurs de maintenance doivent être conscients des avantages de la surveillance des niveaux de vibration sur cette machine. La surveillance des vibrations est une méthode rentable de maintenance prédictive qui gagne en popularité. Les dommages aux machines et les arrêts d'usine imprévus dus à des pannes peuvent s'avérer extrêmement coûteux.

Approches typiques de la surveillance des vibrations

Il existe deux méthodes possibles pour surveiller les vibrations des machines tournantes : la surveillance en ligne et la surveillance hors ligne.

Surveillance des vibrations en ligne

La surveillance en ligne est un système dans lequel le niveau global de vibrations d'une machine est surveillé en continu, offrant une protection complète vingt-quatre heures sur vingt-quatre, sept jours sur sept.

Une configuration courante pour la surveillance en ligne est l'installation d'accéléromètres de 4 à 20 milliampères à partir du HS 420 Série, interfacée directement avec des automates programmables (API), des plateformes SCADA, des systèmes de gestion technique des bâtiments (GTB) et des modules d'entrée de 4 à 20 milliampères similaires. Des alarmes peuvent être préréglées pour arrêter immédiatement les machines si les niveaux de vibration sûrs sont dépassés.

Cette approche se prête bien à nourriture et boissons industrie de transformation, où les systèmes PLC sont couramment utilisés.

Alternativement, un système de protection indépendant peut être installé en utilisant des accéléromètres de 100 millivolts par g provenant de HS 100 Séries en conjonction avec les modules de vibration de la série HS 500.

Les accéléromètres standard CA de 100 millivolts par g du HS 100 Les séries sont couramment utilisées pour mesurer l'état des paliers et les caractéristiques de balourd. Un module de vibration est requis pour chaque sortie d'accéléromètre, chaque module fournissant deux seuils d'alarme préprogrammables et un affichage local.

Les modules peuvent être montés sur rail DIN ou logés dans un boîtier industriel sur mesure provenant du HS 580 Série. Les modules de vibration offrent également la possibilité de retransmettre les sorties vers un automate programmable (PLC) ou un système similaire, créant ainsi une solution de protection en ligne complète.

Surveillance des vibrations hors ligne

Là où il est difficile de justifier la dépense d'un système de surveillance en ligne complet, un système de surveillance des vibrations hors ligne à moindre coût peut être utilisé.

Dans cet agencement, des accéléromètres fixes provenant du HS 100 Les séries sont connectées à un commutateur ou un boîtier de raccordement tel que les séries HS SE ou HS CE. Un collecteur de données portatif est ensuite utilisé pour effectuer des mesures de vibrations, qui sont téléchargées dans une base de données pour une analyse détaillée ultérieure.

La collecte des données peut être effectuée par une entreprise d'analyse des vibrations ou par des ingénieurs de maintenance internes effectuant des relevés réguliers. L'analyse de ces données au fil du temps permet aux ingénieurs de maintenance de se faire une idée précise des conditions de fonctionnement des machines et de planifier les interventions de maintenance nécessaires.

Bien que la surveillance hors ligne ne soit efficace qu'en fonction de la dernière lecture, les systèmes peuvent ultérieurement être étendus à une surveillance en ligne. Cela peut être réalisé en remplaçant le boîtier de commutation par une station de surveillance capable de fournir une analyse approfondie des vibrations à l'aide de la FFT avec un accès Web à distance.

Exemples d'applications dans l'industrie agroalimentaire

Machines à accès restreint

Les réglementations en matière de santé, de sécurité ou d'assurance peuvent influencer le type de système de surveillance des vibrations utilisé. Les agents de maintenance ne peuvent parfois pas accéder à certaines machines, même en présence de systèmes de verrouillage, car cet accès interrompt la production.

C'est un exemple clair où la surveillance des vibrations en ligne fournit des informations constantes sur l'état sans impacter la production.

Ventilateurs dans les boulangeries et les processus de séchage

Dans les boulangeries, de grands ventilateurs sont couramment utilisés dans les processus de séchage ou de refroidissement. L'accumulation de débris sur la turbine peut provoquer un déséquilibre. De petits amas de débris peuvent se détacher pendant le fonctionnement, entraînant un déséquilibre supplémentaire sur les arbres moteurs et une augmentation des vibrations.

Si cette situation n'est pas surveillée, il y a un risque que des turbines se détachent et causent des dommages graves.

Environnements dangereux et poussiéreux

Lors de la fabrication de la farine et du sucre, des accéléromètres à sécurité intrinsèque peuvent être nécessaires en raison de la présence de poussières ou de produits chimiques dans l'atmosphère.

Hansford Sensors fabrique une gamme de capteurs de vibrations à sécurité intrinsèque certifiés pour une utilisation dans des environnements de poussières du groupe II.

Lavage et exposition aux produits chimiques

Si les machines sont lavées régulièrement ou exposées à des produits chimiques, il est essentiel de s'assurer que les accéléromètres sont équipés de câbles adaptés.

Dans ces applications, un capteur AC standard du HS 100 La série avec un câble en silicone intégré et un indice de protection IP68 est recommandée. Ces capteurs sont disponibles en configuration à sortie supérieure ou latérale et sont étanches jusqu'à cent mètres de profondeur.

Des considérations de température peuvent également être nécessaires dans les zones comprenant des fours ou de la réfrigération.

Applications à basse vitesse

Pour les machines à basse vitesse telles que les convoyeurs dans les usines d'embouteillage ou de mise en conserve, les capteurs AC de HS 100 Les séries ayant une sensibilité plus élevée de cinq cents millivolts par g conviennent pour améliorer la qualité du signal.

Lorsqu'une réponse améliorée à basse fréquence est requise, le HS 100F Series offre une option supplémentaire.

Enceintes et protection environnementale

Lors de la sélection d'enveloppes telles que des boîtiers d'interrupteurs, des boîtiers de raccordement ou des boîtes de jonction, il faut tenir compte de l'environnement d'exploitation.

Dans les zones poussiéreuses ou humides, des boîtiers en acier inoxydable sont recommandés pour prévenir la corrosion ou les dommages. Ces produits sont conçus spécifiquement pour les environnements industriels difficiles et en pensant à ces applications.

Support technique et expertise applicative

Hansford Sensors possède une vaste expérience dans la conception et la fabrication de capteurs de vibrations industriels pour un large éventail d'applications. Des conseils techniques sont disponibles pour faciliter le choix correct des capteurs et la conception des systèmes de surveillance.

Pour plus de conseils, contactez l'équipe technique au +44 (0) 845 680 1957 ou envoyez un e-mail à [email protected]