Comment la surveillance en temps réel du point de rosée de l'air comprimé améliore la qualité, l'efficacité et la fiabilité de Walki
Pour le spécialiste finlandais de la transformation de matériaux Walki Oy Valkeakoski (Walki), l'air comprimé est l'élément vital de ses processus de production. Un système de surveillance continue basé sur les transmetteurs d'humidité du leader mondial Vaisala et fourni par l'intégrateur SmartAir et Energy Oy (SmartAir) aide Walki à améliorer la qualité, l'efficacité et la fiabilité.
Walki produit des matériaux d'emballage destinés aux consommateurs et à l'industrie ainsi que des matériaux techniques pour l'industrie du bâtiment. L'entreprise fait partie d'Oji Holdings, basé au Japon, l'un des plus grands producteurs de papier et d'emballage au monde. Son usine de Valkeakoski, située dans le sud de la Finlande, est l'un des 16 sites de fabrication.
Usines de production Walki à Valkeakoski. Crédit image : Walki.
L'air comprimé joue un rôle critique dans pratiquement tous les segments des cinq lignes de production de l'usine qui doit toujours avoir une qualité irréprochable. La production de Walki nécessite un air comprimé constamment sec et propre. Le contrôle de l'humidité est donc essentiel pour la qualité et la durabilité de l'équipement.
Connaissance insuffisante de la situation avec le contrôle ponctuel
Auparavant, Walki faisait confiance à des contrôles ponctuels effectués à l'aide de l'indicateur portable Vaisala Indigo80 pour vérifier les valeurs à différents points du système de production et de distribution de l'air comprimé. Ces contrôles étaient effectués par des experts de SmartAir, l'un des principaux fournisseurs finlandais d'ingénierie d'air comprimé moderne, écologique et économe en énergie.
« Bien que les contrôles ponctuels effectués avec l'Indigo80 aient fourni au personnel de Walki des mesures fiables du point de rosée, les données ne constituaient qu'un instantané de la situation à ce moment-là. Sans surveillance continue, il y avait un manque de connaissance de la situation – sans aucun moyen de suivre le point de rosée en temps réel, d'analyser les données pour détecter les tendances ou de réagir rapidement aux problèmes potentiels, » explique Sami Uusi-Erkkilä, PDG de SmartAir.
Un autre défi était la variation significative des valeurs du point de rosée constatée à différents points de mesure. Certaines de ces variations pouvaient être attribuées aux conditions environnementales, ce qui renforce la complexité des opérations. Une partie de la tuyauterie du réseau d'air comprimé passe à l'extérieur de l'usine, ce qui signifie que les fluctuations de température peuvent affecter les résultats des mesures du point de rosée, en particulier pendant les périodes froides de l'hiver.
Du contrôle ponctuel périodique à la surveillance continue en temps réel
Désireux de relever ces défis, Walki s'est tourné vers SmartAir afin de concevoir et de mettre en œuvre un système de surveillance continue - PVS SmartAir - pour le réseau d'air comprimé de Valkeakoski. Le système est basé sur le transmetteur de point de rosée miniature DMT143 de Vaisala qui est conçu spécifiquement pour les sécheurs d'air comprimé et autres applications comparables.
« Le DMT143 a une grande plage de mesure et est un produit extrêmement robuste avec un long intervalle d'étalonnage, » déclare Juhani Lehto, directeur produit chez Vaisala. « Le plus important pour l'application Walki, c'est son temps de réponse extrêmement rapide, un élément critique des systèmes de surveillance continue. Il récupère rapidement après avoir été soumis à la condensation grâce à la fonctionnalité de réchauffement intégrée de la sonde. »
Le système de surveillance continue PVS SmartAir mesure le point de rosée à deux endroits différents du réseau d'air comprimé avec les transmetteurs DMT143 :
- Immédiatement en aval du sécheur par adsorption dans la station de compression de l'usine
- Au point final du réseau d'air comprimé après les lignes de production
Le système mesure également la pression, le débit, le volume et la température de l'air comprimé ainsi que la température ambiante avec toutes les données de mesure intégrés à une seule interface. Les valeurs de mesure sont affichées sur un écran dans le bureau de maintenance et sont codées par couleur pour faciliter la détection des anomalies. Le vert indique que les valeurs sont dans les limites définies, tandis que le rouge signale un problème potentiel.
« Ces données en temps réel donnent au personnel de Walki une bien meilleure connaissance de la situation et signifient qu'ils peuvent agir immédiatement si une alarme est déclenchée, » explique Uusi-Erkkilä. « Ils peuvent également accéder à toutes les données de mesure à distance via une appli mobile ou une application basée sur un navigateur, ce qui est particulièrement utile dans une usine qui fonctionne 24/7. »
Le système peut également garantir que tout fonctionne comme il faut, même s'il existe des variations temporaires mineures dans les données de mesure du point de rosée. Par exemple, SmartAir a pu montrer que de petits pics réguliers dans les valeurs pouvaient être attribués au changement de tour de dessiccatif dans la station de compression.
Réponse rapide aux situations problématiques
Le système de surveillance continue a prouvé son utilité à Walki à plusieurs reprises, notamment lors d'un dysfonctionnement du sécheur à l'été 2024. Le dysfonctionnement a provoqué une augmentation des niveaux de humidité, et les transmetteurs DMT143 ont affiché une image précise de la situation.
Le système a déclenché une alarme automatique lorsque le point de rosée a atteint -25 °C dans le réseau d'air comprimé. Les écrans de la salle de contrôle ont donné une indication visuelle du problème et le personnel concerné a été automatiquement alerté par courrier électronique. La capacité à réagir rapidement a permis à Walki d'éviter que le problème n'ait un impact négatif sur ses processus de production.
Surveillance de la qualité de l'air comprimé chez Walki à Valkeakoski. Crédit image : Sami Uusi-Erkkilä.
Les données fiables protègent la qualité et l'efficacité de la production
Walki est très satisfait de l'impact positif des investissements dans le système PVS SmartAir sur ses opérations quotidiennes et ses performances à long terme.
Les différents avantages :
- Moins d'incertitude et une prise de décision plus rapide avec accès à des données fiables du point de rosée 24 heures sur 24.
- Amélioration de la cohérence et de la qualité de la production avec moins d'arrêts, des performances de l'équipement plus fiables et une meilleure qualité du produit.
- Meilleure exécution de la maintenance et planification des investissements avec des données exactes sur le long terme qui sont faciles à partager avec le personnel concerné.
- Économies potentielles grâce à des opérations de séchage optimisées.
Un système en constante évolution
Le système PVS SmartAir propose une plate-forme solide pour étendre la surveillance continue à l'ensemble de l'usine. La surveillance de la température de la salle de compression a été ajoutée à la surveillance du point de rosée. D'autres points de mesure seront introduits à l'avenir.
Le système fournit à Walki une image en temps réel de la consommation et de la qualité de l'air comprimé. Les exploitants de l'usine peuvent désormais voir la quantité d'énergie d'air comprimé consommée par chaque ligne de machines et optimiser les processus pour en réduire la consommation. Par exemple, l'entreprise a pu réduire la consommation d'air comprimé dans différentes opérations de soufflage sur les lignes de production en limitant le débit de soufflage ou en ajoutant une vanne à commande logique.
« La surveillance en temps réel via le système PVS SmartAir nous fournit des informations rapides et opportunes sur les écarts potentiels, » explique Mikko Nurminen, directeur du service entretien de l'usine Walki. « Grâce à ces informations, nous pouvons prendre des mesures préventives et éviter les arrêts de production causés par des interruptions de l'approvisionnement en air comprimé. »
À l'avenir, le système sera amélioré en ajoutant la mesure des particules. Ceci permettra à Walki de vérifier la qualité de l'air comprimé conformément à la norme internationale ISO 8573 qui spécifie les classes de pureté de l'air comprimé sur la base des particules, de l'eau et de l'huile.
Image principale de gauche : Mikko Nurminen et Petri Parikka. Photo par : Sami Uusi-Erkkilä, SmartAir.
