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Prévenir les pannes grâce aux vibrations

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Les vibrations perturbent la vision par exemple, mais quand le phénomène affecte des machines, son analyse peut nous renseigner sur leur état de marche. C’est l’objet d‘étude d’un projet de recherche européen mené à Turin en Italie et baptisé WiBRATE. Son but ? Prévenir les pannes.

“Les vibrations proviennent des éléments en rotation et en mouvement à l’intérieur des moteurs”, précise Alessandra Zanella, physicien au Centre de recherche de Fiat, “elles ont une signature spécifique à chaque machine. On peut s’y fier pour faire un diagnostic prédictif de son fonctionnement”, ajoute-t-il, “si certains bruits sont détectés, ils peuvent nous permettre d’identifier des défauts mécaniques”. Par exemple, un roulement à billes en passe de se rompre génère une vibration maximale. Pour la détecter, les chercheurs ont mis au point des capteurs spécifiques qui disposent eux-même d’une alimentation autonome grâce à l‘énergie cinétique.

Des outils précieux sont placés entre ces capteurs et l’unité centrale : des nœuds de réseau sans fil capables de réduire la complexité des données collectées et d’envoyer au serveur uniquement celles qui sont significatives, comme certaines caractéristiques. “Ces nœuds vont analyser le flux de données en temps réel”, explique Mihai Marin-Perianu, chercheur en sciences informatiques chez Inertia Technology, “ils vont appliquer des méthodes sophistiquées pour contrôler ces données dans les domaines temporel et fréquentiel : ils pourront ensuite extraire les éléments qui”, dit-il, “peuvent nous renseigner sur la présence de défauts et les envoyer en amont à l’unité centrale”.

Au final, après analyse des vibrations, on obtient un graphique qui peut être interprété comme un électrocardiogramme. Des algorithmes complexes fournissent une information détaillée sur l‘état de l‘équipement testé.

Pour Mihai Marin-Perianu, cette technologie est véritablement d’avenir : “on dépendra de plus en plus de ces “systèmes intelligents distribués” pour être en mesure de surveiller le fonctionnement de presque n’importe quelle pièce d‘équipement sur des sites industriels : cela se fera”, assure-t-il, “à une échelle sans précédent, mais pour un coût abordable”. Paul HAVINGA, professeur de sciences informatiques à l’Université de Twente aux Pays-Bas et coordinateur de ce projet, renchérit : “les vibrations sont partout sur la planète – il y en a dans les avions, les hélicoptères, les machines et les trains – et elles nous renseignent sur la qualité et l‘état de marche d’un équipement pour savoir par exemple s’il va bientôt se casser. Dans les années qui viennent”, poursuit-il, “cette technologie de contrôle des vibrations fera son apparition dans les trains et les avions, elle sera aussi présente dans les usines du monde entier pour déterminer si elles fonctionnent correctement”.

Réduire les dysfonctionnements, c’est aussi rendre les machines plus performantes et plus sûres. Les produits qu’elles peuvent éventuellement élaborer y gagnent aussi en qualité.

Pour plus d’informations sur ce projet de recherche : www.wibrate.eu

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