La fabrication de pompes industrielles, de vannes et d'équipements de contrôle de débit dessert les secteurs du pétrole et du gaz, de la transformation chimique, du traitement de l'eau, de la production d'énergie et de l'industrie pharmaceutique avec des équipements de service critique qui doivent répondre à des exigences strictes de performance et de fiabilité.
Les fabricants de ce secteur produisent à la fois des produits catalogues standards en grande série (pompes en fonte, vannes à guillotine, vannes à bille) et des équipements conçus sur commande (vannes haute pression
configurations de pompes sur mesure, systèmes spécialisés de contrôle de débit) qui nécessitent une gestion de production par projet parallèlement au suivi standard de l'efficacité de production.
L'usinage de précision est le procédé de production dominant pour les fabricants de pompes et de vannes.
Les alésages des corps de pompe, les profils des roues (impellers), les alésages des corps de vanne et les surfaces d'étanchéité des tiges exigent des tolérances dimensionnelles strictes et des spécifications de finition de surface qui déterminent la performance du produit et l'intégrité d'étanchéité.
Les centres d'usinage CNC et les tours utilisés pour les composants de pompes et de vannes ont des temps de cycle définis par type de composant, et la surveillance de la disponibilité des équipements d'usinage via l'OEE
en suivant les arrêts non planifiés par mode de défaillance ainsi que les opérations de maintenance planifiée et les changements de série, est l'outil principal de gestion de l'efficacité de production pour la plupart des fabricants de pompes et de vannes.
La variété des produits dans la fabrication de pompes et de vannes engendre une complexité importante des changements de série. Une même cellule d'usinage peut produire des dizaines de types de composants différents avec des montages, des outillages et des programmes distincts.
L'analyse de la disponibilité OEE, qui quantifie la fréquence et la durée des changements de série selon le type de transition de composant, identifie les séquences de changement entraînant les plus fortes pertes de temps
ce qui permet d'optimiser la planification de la production en regroupant des composants similaires afin de minimiser le temps total de changement sur la semaine de production.
Les essais de pression sont la clé du contrôle qualité dans la fabrication de pompes et de vannes. Toute pompe et toute vanne destinées au service des procédés doivent réussir un essai hydrostatique à un multiple de leur pression nominale avant livraison, typiquement de 1,5× à 2× la pression maximale de service admissible.
La cadence des essais de pression et le taux de réussite au premier essai sont des indicateurs Qualité OEE essentiels qui reflètent la qualité des opérations d'usinage et d'assemblage en amont.
Des taux élevés d'échec aux essais de pression signalent des problèmes de dimensions ou d'état de surface en usinage, des erreurs d'assemblage dans les dispositifs d'étanchéité, ou des défauts de coulée dans les composants soumis à la pression, qui exigent des actions correctives dans le processus de production.
La traçabilité des matériaux est une exigence pour les composants soumis à la pression dans les applications critiques.
La PED (Pressure Equipment Directive) en Europe et les exigences ASME B31.3 relatives aux tuyauteries sous pression en Amérique du Nord imposent que le matériau de fabrication des pièces soumises à la pression soit traçable jusqu'aux certificats d'essais de l'usine (mill test certificates) confirmant que le matériau respecte les propriétés chimiques et mécaniques spécifiées.
Un logiciel OEE qui capture le numéro de chauffe (heat number) et les informations de lot au moment de la production, reliant des lots de matériau spécifiques aux numéros de série des équipements finis produits à partir de ces matériaux, fournit le volet production du dossier de traçabilité exigé par la conformité réglementaire.
L'inspection par un tiers et les essais en présence d'un témoin ajoutent des points d'arrêt planifiés au flux de production pour les commandes de pompes et de vannes nécessitant la présence du client ou d'un inspecteur tiers.
L'analyse de disponibilité OEE qui enregistre le temps d'attente lié aux essais en présence comme une catégorie distincte de temps d'arrêt planifié, séparée des retenues qualité internes et des arrêts imprévus des équipements, permet aux responsables de production de distinguer avec précision l'inefficacité inhérente à la production des interruptions de planning provoquées par des exigences d'inspection externes.
Cette distinction est importante pour la gestion des livraisons de projets et pour les négociations commerciales avec des clients dont les exigences d'inspection sont exceptionnellement perturbatrices pour la planification de la production.
Les fabricants de pompes et de vannes ont besoin d’un logiciel OEE capable de gérer à la fois la production standard de catalogue (où le calcul de l’OEE suit le modèle conventionnel par rapport à des cadences de production définies) et la production conçue sur commande
(engineered‑to‑order) (où il est plus approprié de suivre l’OEE au niveau de l’ordre de fabrication par rapport aux heures standard plutôt qu’en fonction d’un taux fixe).
Les plateformes qui prennent en charge les deux modèles de production au sein d’un même système conviennent mieux aux fabricants dont le mix de produits inclut à la fois des équipements catalogue et des équipements sur mesure que les plateformes conçues exclusivement pour un seul modèle de production.
L’intégration avec les contrôleurs des centres d’usinage et les systèmes CMM (machines à mesurer par coordonnées) est une fonctionnalité de grande valeur pour l’OEE des fabricants de pompes et de vannes.
L’intégration avec les contrôleurs de machine fournit des données automatisées de temps de cycle et de défauts qui alimentent les calculs de Disponibilité et de Performance de l’OEE
l’intégration des CMM capture les résultats d’inspection dimensionnelle qui contribuent à la composante Qualité de l’OEE et fournissent le lien de traçabilité entre les conditions du processus d’usinage et les résultats de conformité dimensionnelle.
Pour les fabricants de pompes et de vannes opérant dans les secteurs du pétrole et du gaz ou du traitement chimique, les exigences ATEX/IECEx et les considérations de sécurité fonctionnelle concernant tout matériel déployé sur le plancher de production (terminaux IHM, dispositifs d’interface opérateur) sont pertinentes pour la spécification du système OEE.
Les équipements installés sur le plancher de production dans des zones à risque doivent être certifiés selon la classification de la zone dangereuse, et les fournisseurs d’OEE qui déploient du matériel dans des installations de fabrication de pompes et de vannes comprenant des zones ATEX doivent
confirmer que leurs options matérielles incluent des appareils certifiés pour zones dangereuses ou préciser clairement les exigences d’installation permettant de maintenir le matériel non certifié en dehors des zones classifiées.
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