Dans le monde pharmaceutique, l’erreur n’a pas sa place. Et cela signifie que tout temps d’arrêt dans les systèmes mécaniques d’un cycle de production continu est également proscrit. Dans ces environnements aseptiques, le système HVAC joue un rôle essentiel dans le maintien d’une température et d’une qualité d’air hautement contrôlées. Même si la réparation d’une panne potentielle du système peut ne prendre qu’une heure, rétablir l’environnement aseptique prend nettement plus de temps, ce qui se solde par de nombreuses heures de perte de temps de production coûteuses. Pour cette raison, un leader mondial du secteur pharmaceutique était déterminé à trouver une solution HVAC intelligente capable d’éviter les temps d’arrêt, grâce à une surveillance du système en temps réel et à des alarmes instantanées personnalisables. Il fallait également que la solution puisse s’adapter à la stratégie de numérisation ambitieuse de la société.

Temps de disponibilité fiable
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Le maintien d’un environnement aseptique est essentiel pour la production pharmaceutique. Et pour une entreprise pharmaceutique basée au Danemark, les solutions numériques intégrées sont la clé pour atteindre son ambition de processus de production sûrs et continus, soutenus par ses systèmes mécaniques.
Dans cette optique, l’accent était placé sur le système HVAC. Une panne du système HVAC était susceptible de contaminer instantanément les opérations de fabrication, même en cas de problème de gravité mineure. Le coût pour l’entreprise est susceptible de se chiffrer en millions de revenus perdus — en raison de la perte de production — pour chaque heure nécessaire au rétablissement de l’environnement aseptique.
« Pour nous, la prévisibilité est essentielle pour maintenir la production 24/7 — c’est pourquoi la surveillance et le contrôle de notre système HVAC sont essentiels pour éviter les temps d’arrêt », explique l’ingénieur utilitaire du projet. Cela nécessitait donc une solution intelligente permettant aux techniciens sur site de surveiller en temps réel les vibrations à l’intérieur d’un système de ventilation de traitement de l’air — étalonné pour envoyer des alarmes avec précision avant qu’une panne ne se produise.

Le défi
Danfoss a été invitée à collaborer à une solution numérique susceptible d’aider l’entreprise pharmaceutique :
- Éviter les temps d’arrêt grâce à une surveillance en temps réel
- Réagir instantanément aux irrégularités du système à travers des avertissements et des alarmes intégrés dans leur système de production SCADA et leur système de gestion des bâtiments
- Améliorer la fiabilité et la sécurité globales de la production
- Soutenir un programme de numérisation ambitieux
Avec une tolérance zéro pour la contamination bactérienne et l’ambition du zéro temps d’arrêt, le défi était défini. Afin de trouver la meilleure solution, l’entreprise pharmaceutique a testé trois configurations de vibration différentes pour son système HVAC. L’objectif de l’expérience était de trouver la solution qui répondait à leurs exigences particulières. À savoir, plus spécifiquement, des informations instantanées et exploitables permettant une maintenance préventive. L’ingénieur utilitaire du projet a expliqué : « Les données nous permettent de prendre des décisions éclairées en fonction de nos intuitions. » Une fois cet objectif défini, l’expérience a commencé.
Danfoss a proposé pour le système HVAC de l’entreprise pharmaceutique son VLT® HVAC Drive FC 102 avec surveillance conditionnelle intégrée. Une solution de surveillance conditionnelle permet au variateur d’agir comme un capteur intelligent, surveillant l’état d’un moteur, et une application de détection précoce de problèmes potentiels — tels que des vibrations mécaniques à l’intérieur d’une unité de traitement de l’air. Cela signifie que le variateur intelligent produit non seulement des données, mais les interprète également en informations exploitables pour la maintenance préventive.
Test de la solution de surveillance conditionnelle Danfoss sur une application de traitement de l’air
L’équipe d’ingénierie de l’entreprise pharmaceutique a construit un système de ventilation-unité de traitement de l’air pour évaluer les différentes solutions de vibration. Des irrégularités vibratoires ont été incorporées pour simuler des changements en temps réel dans l’unité de traitement de l’air et évaluer les performances des solutions de détection à l’aide de deux facteurs contrôlés : un roulement à billes endommagé et un déséquilibre du moteur. Avant de mettre en œuvre les conditions de défaillance, les ingénieurs ont défini une base de référence de système saine dans la solution de surveillance conditionnelle de Danfoss, étalonnée dans une application intuitive. La référence et ses seuils d’avertissement et d’alarme reflètent la manière dont la surveillance conditionnelle réagira aux changements dans l’application spécifiée et documentent la précision en temps réel de la surveillance conditionnelle. La référence de surveillance conditionnelle est souvent la première indication de la stabilité opérationnelle d’une application. De plus, lorsqu’un entrepreneur termine une nouvelle installation, la référence fournit une base de service pour le dépannage, car elle surveille les conditions de fonctionnement de l’application, de la vitesse la plus basse à la vitesse plus élevée.

Disponibilité maximale grâce à une maintenance prévisible
Parmi les trois systèmes testés, la solution de surveillance conditionnelle de Danfoss a été la seule à réussir à détecter les dommages à l’unité de traitement de l’air mise au banc d’essai au moment exact où les défaillances étaient introduites dans l’application. Parce que la solution de surveillance conditionnelle est parvenue à signaler des avertissements et des alarmes en temps réel, elle a prouvé que la présence de techniciens sur site pouvait éviter des temps d’arrêt coûteux, au lieu de devoir réagir à un arrêt automatique.
Le test de vibration simulé de l’unité de traitement de l’air de la société pharmaceutique a prouvé que le VLT® HVAC Drive FC 102 à technologie de surveillance conditionnelle intégrée soutenait les conditions d’exploitation aseptiques de l’usine et s’alignait sur leur stratégie de numérisation. Avec sa mise en service intuitive, son installation facile et sa surveillance et ses alarmes en temps réel, la solution de surveillance conditionnelle de Danfoss a prévenu efficacement les menaces de temps d’arrêt et de contamination.

« Certaines choses ne peuvent être détectées même par la maintenance planifiée, comme un roulement à billes usé. Avec la solution de surveillance conditionnelle de Danfoss, nous profitons d’un variateur intelligent qui évite les temps d’arrêt coûteux », conclut l’ingénieur utilitaire.
Désormais, l’entreprise pharmaceutique a la confiance nécessaire pour mettre en œuvre la surveillance conditionnelle à l’échelle industrielle dans ses opérations, sachant que son site de production peut fonctionner en toute sécurité et fiabilité.


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