Comment le CCTT-ITMI a développé une solution de maintenance prédictive des rouleaux convoyeurs
Dans le secteur minier, les convoyeurs jouent un rôle très important pour le transport des minerais, de la mine jusqu’aux usines de transformation et ultimement vers des navires pour le transport. Un retard non planifié lors du chargement d’un navire peut représenter une perte d’environ 4 millions de dollars par heure pour une entreprise. Pour éviter le plus possible l’arrêt complet de la chaîne de production, le CCTT-ITMI, spécialisé en maintenance industrielle, s’est penché sur une solution de maintenance prédictive.
« L'idée était de rendre un rouleau intelligent, dans le sens de l'instrumenter pour prédire les défaillances à venir », explique Laurent Ferrier, enseignant et chercheur au CCTT-ITMI.
Au quotidien, les rouleaux convoyeurs sont soumis à des conditions extrêmes, il arrive qu’ils tombent en panne sans prévenir. Les entreprises qui les utilisent n’ont aucun moyen de savoir quand la défaillance surviendra, ni même de connaître l’état actuel des rouleaux convoyeurs, d’où la nécessité de développer une solution de maintenance prédictive.
Comprendre la maintenance prédictive à l’aide de banc d’essai
La maintenance prédictive, c'est la capacité d'anticiper les défaillances à venir sur un équipement. On tente d’aller au-devant d’une panne grâce à l'analyse de données provenant des rouleaux convoyeurs.
À l’aide, notamment, d’un banc d’essai, les chercheurs du CCTT-ITMI ont essayé de reproduire les conditions réelles de dégradation des convoyeurs. Par exemple, lorsqu’ils sont utilisés dans une mine, la poussière qui en émane contamine les rouleaux de convoyeur, il faut donc essayer de provoquer ce phénomène pour forcer la contamination du convoyeur et ainsi accélérer la dégradation des rouleaux pour en tirer des données.
Grâce à ce projet, une dizaine de personnes du CCTT-ITMI ont été mises à profit pour leurs connaissances et leurs talents, notamment : un chargé de projet qui connaît extrêmement bien les rouleaux convoyeurs et le milieu dans lequel ils sont utilisés et plusieurs professeurs possédant beaucoup d’expérience dans le domaine de la maintenance préventive et aussi dans d’autres domaines comme la géologie.
L’importance de recueillir des données
Pour prélever les précieuses données, des capteurs thermiques et infrarouges sont installés sur le rouleau convoyeur. La vitesse de rotation et la température sont des données fondamentales puisqu’elles peuvent indiquer un vieillissement prématuré, ou non, des rouleaux convoyeurs.
Les données recueillies par les capteurs sont ensuite transmises pour être analysées. Ces analyses permettront d’envoyer des alertes à l’entreprise si une donnée est inquiétante. Les données sont utilisées principalement pour nourrir les algorithmes et ainsi pouvoir faire des prédictions sur la dégradation des rouleaux.
« On va développer des algorithmes intelligents » explique Rizck Dhouib, M. Ing.et chargé de projet – Transformation numérique. « On a besoin de beaucoup de données pour ces algorithmes. On va les nourrir avec des données. Une fois que c’est fait, on va pouvoir les laisser s’exprimer tout seul et les tester pour voir s’ils ont bien compris pour les optimiser par la suite.»
L’apport du CCTT dans ce projet
« Le vrai problème pour ces industries, ce n’est pas que le rouleau se casse. C’est que lorsque le rouleau se casse, il va engendrer une chaîne de problèmes qui peut potentiellement arrêter complètement la chaîne de production. On veut être capable de détecter ce problème. »
En collaborant avec le l’ITMI pour ce projet, l’entreprise a eu accès à des équipements de pointe, mais aussi à un accompagnement par les chercheurs de l’Institut, en plus d’avoir la possibilité d’obtenir certaines subventions. Sans la collaboration avec les CCTT, il serait très difficile pour les petites entreprises d’avoir accès à des équipes de recherche et développement aussi riches en connaissances.
L’avenir de la maintenance prédictive
Ce que les chercheurs du CCTT-ITMI souhaitent pour la suite ? Pouvoir recueillir encore plus de données, par exemple la vibration, qui est également un facteur de dégradation des rouleaux de convoyeurs.
Ultimement, l’ITMI aimerait pouvoir adapter cette solution technologique aux réalités de diverses entreprises et différents secteurs. Certaines entreprises, ayant été mises au courant du projet, se sont d’ailleurs déjà montrées intéressées. Les chercheurs travaillant sur le projet veulent rendre la technologie personnalisable selon les besoins des autres entreprises et surtout selon l’environnement dans lequel elle est utilisée.
Développer des algorithmes intelligents
« C’est là où les algorithmes intelligents peuvent être très forts, c’est pour ça qu'ils demandent aussi beaucoup de données. Si on arrive à avoir des données de toutes sortes d’entreprises sur plusieurs années, on pourra avoir des algorithmes qui seront tellement puissants qu’ils seront capables de comprendre eux-mêmes où ils sont et dans quelles conditions, sans qu’on doive leur dire quoi que ce soit. » précise Rizck Dhouib.
En développant des algorithmes intelligents, ceux-ci pourront prédire, par exemple, le nombre de tours avant d’arriver à un niveau critique. Les équipes de maintenance pourront donc pousser les outils à leur limite d’utilisation et ainsi faire économiser beaucoup d’argent aux entreprises utilisant cette technologie.