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Rétrofit : broyeurs pérennes et économes en énergie

AMR et itsme Breemes ont réalisé un rétrofit avec des moteurs IE4 et des entraînements SINAMICS G150. Résultat : moins de consommation d'énergie, plus efficace et paré pour Industrie 4.0.

Des machines cruciales pour le processus de production, mais obsolètes au niveau des moteurs et de l’entraînement : c'est avec ce problème qu’un fabricant d'isolants a frappé à la porte d'AMR. Le spécialiste des moteurs électriques industriels a proposé un rétrofit complet et a fait appel au spécialiste des entraînements itsme Breemes. Le résultat : une installation qui consomme moins d'énergie, qui est plus fiable et parée pour Industrie 4.0.

Le problème : des moteurs obsolètes, un entraînement inefficace

La production de certains matériaux d'isolation nécessite le broyage de verre en petites particules. Cela s’effectue à l’aide de grands broyeurs de blocs, qu'il vaut mieux commander avec la meilleure efficacité énergétique. C'est pourquoi un fabricant d'isolants a frappé à la porte d'AMR pour obtenir des conseils pour les moteurs de ses broyeurs de blocs.

« Les moteurs étaient endommagés et la commande était obsolète », explique Annelies Oosterlynck, gérante d’AMR. « Nous avons conseillé au client d'investir dans un rétrofit complet : renouveler à la fois les moteurs et l'entraînement, tout en conservant le boîtier existant. »

AMR & itsme Breemes - Annelies Oosterlynck

À propos d’AMR et d’itsme Breemes

AMR fournit des solutions complètes pour moteurs électriques industriels, motoréducteurs, pompes et ventilateurs.

itsme Breemes est un distributeur technique, conseiller et partenaire de formation pour les composants industriels et les technologies d'entraînement et de commande.

Grâce au contrôle prédictif, nous pouvons détecter l'usure à un stade précoce et programmer des entretiens avant l’apparition de dommages ou de temps d'arrêt.
Annelies Oosterlynck, gérante, AMR

« Les moteurs obsolètes étaient gourmands en énergie, mais le système d'entraînement lui-même consommait également beaucoup d'énergie », explique Jos Hensen, spécialiste des produits d'automatisation industrielle chez itsme Breemes. « En effet, la régulation de la vitesse se faisait encore à l'aide de résistances externes. Nous étions donc certains que le rétrofit permettrait au client de réaliser d'importantes économies d'énergie. »

Le spécialiste des moteurs électriques AMR a coordonné le projet et itsme Breemes a recommandé les variateurs de fréquence appropriés. Siemens a apporté son soutien dans le choix des composants. Wouter Goris, Sales Engineer chez Siemens : « Ce partenariat nous a permis d'offrir au client une solution globale, avec un seul interlocuteur, tout en bénéficiant de l'expertise des trois parties. »

Ce partenariat nous a permis d'offrir au client une solution globale avec un seul interlocuteur, tout en bénéficiant de l'expertise des trois parties.
Wouter Goris, Sales Engineer, Siemens

La solution : des moteurs IE4 économes en énergie et des entraînements SINAMICS G150

Le rétrofit a été réalisé en plusieurs phases. Jos : « En 2023, c'était au tour du premier broyeur de blocs, suivi des numéros 2 et 3 les années suivantes. Chaque conversion a pris deux semaines, y compris l'installation, les essais et la mise en service, ce qui a entraîné une interruption minimale de la production. »

Wouter : « Le nouveau groupe motopropulseur se compose de moteurs IE4 à haute efficacité énergétique couplés à des entraînements SINAMICS G150. Cette combinaison garantit un contrôle précis de la vitesse, une plus grande efficacité et une consommation d'énergie réduite. »

Pour simplifier la maintenance et la gestion des pièces de rechange, le choix s’est porté sur la standardisation. À l'exception d'un broyeur plus lourd, tous les broyeurs de blocs ont reçu le même type de moteur et d'entraînement. Annelies : « Le client a également investi dans un moteur de remplacement. La standardisation réduit le nombre de variantes de pièces de rechange, accélère les interventions et réduit par conséquent les temps d'arrêt. »

AMR & itsme Breemes - Jos Hensen
Nous avons fourni à notre client une solution efficace et durable qui est prête pour un environnement de production numérique.
Jos Hensen, spécialiste des produits d'automatisation industrielle, itsme Breemes

Le défi technique : un refroidissement par eau dans un environnement poussiéreux

L'environnement de production du client a fait l'objet d'une attention particulière. Lors du broyage de verre, de fines particules tranchantes tourbillonnent dans l'air, ce qui constitue un risque majeur pour les entraînements refroidis par ventilation. « Les variateurs normaux utilisent l'air ambiant pour le refroidissement », explique Wouter. « Mais dans un environnement poussiéreux, ces conduits d'air et ventilateurs sont immédiatement obstrués, ce qui risque d'entraîner une surchauffe ou des dommages. »

C'est pourquoi des entraînements refroidis par eau dans un circuit fermé ont été choisis. Cette technologie permet de dissiper la chaleur par l'eau plutôt que par l'air, ce qui augmente la fiabilité et simplifie la maintenance. « Le refroidissement par eau était la seule option durable », poursuit Jos. « Le client dispose d'une alimentation en eau constante et le système reste entièrement isolé de l'environnement poussiéreux. Nous évitons ainsi de devoir changer constamment les filtres et réduisons l'usure. »

Le résultat : efficace, fiable et durable

L'association de moteurs IE4 et d’entraînements G150 dans une configuration standardisée permet des économies d'énergie notables et une efficacité accrue. Si l'un des broyeurs de blocs s'arrête, le moteur de secours peut en effet être déployé immédiatement. Wouter : « De cette manière, le client a beaucoup plus de contrôle sur l'ensemble du processus. Les transports d'urgence de pièces de rechange - avec tout le stress que cela implique pour les ingénieurs - appartiennent définitivement au passé. »

La combinaison de l'efficacité énergétique, de la facilité d'entretien et de la fiabilité du processus permettra un amortissement du rétrofit en quelques années. En outre, l'installation est préparée pour une numérisation ultérieure, ce qui accroît la plus-value à long terme du projet.

AMR & itsme Breemes - results

L’étape suivante : la maintenance prédictive avec des capteurs

La collaboration entre AMR, itsme Breemes et Siemens se poursuivra avec la mise en œuvre du contrôle prédictif. « Nous allons installer des capteurs sur les moteurs pour mesurer les vibrations et la temperature. Nous effectuons également des mesures par ultrasons.», explique Annelies. « Cela nous permet de détecter l'usure à un stade précoce et de programmer des entretiens avant l’apparition de dommages ou de temps d'arrêt. »

« La maintenance prédictive s'inscrit dans l'approche Industrie 4.0 que Siemens soutient », explique Wouter. « Elle augmente la fiabilité opérationnelle, limite les pertes d'énergie dues à l'endommagement des roulements et permet une planification plus efficace des entretiens. Les premières applications de contrôle sont prévues pour 2026. »

Le rétrofit a permis au fabricant d'isolants de disposer d'une infrastructure d'entraînement économe en énergie, fiable et à l'épreuve du temps. Jos : « Nous avons fourni à notre client une solution efficace et durable qui est prête pour un environnement de production numérique ».

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