L'usinedufutur sedéploieaussienanalyse industrielle

Le 24/05/2019 à 14:00  

À l'image de l'informatique, nous passons du papier (l'information de la veille) à Internet, aux réseaux sociaux, etc. (l'information en temps réel). C'est ce que nous devons prendre en compte aujourd'hui dans l'industrie et ce que l'on appelle la transformation numérique », explique Sébastien Crozet, membre de la Commission A58.1 «Analyseur de gaz » du Gimelec et Business Development Manager Analytical Solutions Europe chez Emerson Automation Solutions, en introduction de la conférence intitulée « Comment l'application d'une stratégie de transformation“digitale”permet d'évoluer vers un processus de maintenance prédictive pour mes équipements d'analyse in du s trielle? ».

Toutes les industries se convertissent, à des degrés encore plus ou moins avancés,aux concepts de l'usine du futur.Les usines pétrochimiques ou de combustion, les raffineries, etc., et donc l'analyse industrielle, ne font pas exception, comme les visiteurs de la 32 e édition du salon Analyse in dustrielle,qui s'est déroulée les 5 et 6 février 2019 à l'Espace Grande Arche-Paris La Défense ( voir encadré page 36 ), ont notamment pu le découvrir. Un accent particulier a ainsi été porté sur cette thématique au travers de plusieurs conférences techniques et de la présence de (nouveaux) acteurs, afin de donner les clés à des industriels qui se posent beaucoup de questions sur les objets connectés industriels (IIoT), le big data ou encore la mobilité dans l'industrie.

Ni neige, ni grève (enfin presque) cette année pour Analyse industrielle. La 32 e édition du salon, qui s'est tenue les 5 et 6 février 2019 à l'Espace Grande Arche - Paris La Défense, a ainsi vu la venue de 1 436 visiteurs, soit une hausse de 15 % par rapport à l'édition précédente, et de 63 exposants.

C. Lardière

Différentes facettes de l'usine du futur

Parmi les nombreuses interrogations des entreprises,on trouve la «Formation aux nouveaux métiers en analyse industrielle», durant laquelle intervenaient Jérôme Randon, professeur à l'Université Claude Bernard Lyon 1 et à l'Institut des sciences analytiques, et Serge Henrot, Industrial Analysis Expert au sein d'Axel'One, ou encore la «Cybersécurité en milieu industriel: des solutions existent». « Transformation numérique et sécurité industrielle,même combat , lance Patrice Bigeard, délégué à la sécurité sur l'Île-de-France à l'Agence nationale de la sécurité des systèmes d'information (Anssi). Le cybercrime représente, en valeur, un montant de 400 milliards d'euros par an. En France, cela ne se traduit pas par des sabotages,mais nous savons que c'est possible ». « Il existe pléthore d'informations sur la cybersécurité dans l'industrie. Il manquait notamment un moyen pour que les personnes puissent prendre les bonnes décisions.Ce moyen est un document pratique,ayant fait consensus et recensant les incidents de cybersécurité dans le milieu industriel mondial. On voit qu'il y a de plus en plus d'incidents, les IoT, les cloud, etc.multipliant la surface d'attaque,la vulnérabilité », explique Hervé Schauer, représentant du groupe de travail Sécurité des systèmes industriels du Club de la sécurité de l'information français (Clusif) et fondateur de HS2.

Au-delà de ces présentations, les visiteurs ont également pu s'informer sur des solutions existantes, telles que l'écosystème numérique Plantweb de l'américain Emerson Automation Solutions ou les solutions packagées utilisant des objets connectés indus-triels (IIoT), telles que leWater Quality SmartSystem,dusuisseEndress+Hauser, ainsi qu'échanger avec des sociétés spécialisées. À l'instar de la jeune pousse américano-norvégienne Arundo Analytics, dont c'était la première participation au salon ( voir Mesures n° 913 ). « Après avoir notamment ouvert des bureaux au Canada (Calgary) en mai 2017, en Suède (Stockholm) en mai 2018 et en Grande-Bretagne (Londres) en juin, nous sommes désormais présents en France depuis la fin de l'année 2018 », précise Iulia Shevchenko, Commercial Lead Southern Europe chezArundoAnalytics. Revenons sur le stand d'Endress+Hauser, pour redécouvrir les transmetteurs Liquiline Compact CM72, pour les atmosphères explosibles, et CM82 ( voir Mesures n° 911 ), ainsi que la sonde de dioxyde de chlore (ClO2 ), désormais numérique, Memosens CCS50D pour la désinfection dans les applications d'eau et d'agroalimentaire, les sondes Turbimax CUS50D et Memosens CPS77D. « Le modèle Memosens Turbimax CUS50D repose sur un principe optique d'absorption, et non la néphélométrie, pour la mesure de turbidité et de concentration de matières en suspension. Le capteur de pH Memosens CPS77D, lui, affiche un nouveau design avec une extrémité biseautée – donc une surface de contact plus grande – et une puce Isfet plus grosse, qui assure des mesures plus rapides et la tenue aux NEP », indique Hélène Caron, nouvelle responsable marketing Europe pour l' European AdvancedAnalytics Center (EAAC) chez Endress+Hauser.

Endress+Hauser

Krohne

Endress+Hauser À l'image des sondes de ClO2 ,désormais numériques, Memosens CCS50D et de turbidité Turbimax CUS50D d'Endress+Hauser, ou du système de mesure optique de turbidité Optisys TUR 1060 (au centre) de Krohne, les innovations continuent aussi en mesure dans les liquides.

Forte hausse du visitorat à Analyse industrielle 2019

Ni neige, ni grève (enfin presque) cette année pour Analyse industrielle. La 32 e édition du salon annuel des solutions en analyse industrielle, organisée par Infopromotions-Groupe Solutions et qui s'est tenue les 5 et 6 février 2019 à l'Espace Grande Arche-Paris La Défense, a ainsi vu la venue de 1436 visiteurs, soit une hausse de 15% par rapport à l'édition précédente, et de 63 exposants. En parallèle de l'exposition se tenait également un cycle de 15 conférences techniques et ateliers exposants, qui ont accueilli 543 personnes. Parmi les sujets abordés, citons les systèmes d'analyse de gaz et de traitement des données dans le cadre de la surveillance des émissions des installations de combustion, l'analyse de mercure dans les émissions industrielles, la maintenance prévisionnelle dans le cadre d'une stratégie de transformation numérique, etc. Le salon confirme ainsi sa position incontournable en France pour les acteurs du secteur et rendez-vous est donné les 1 er et 2 avril 2020, mais toujours à l'Espace Grande Arche – Paris La Défense, pour la 33 e édition.

Du côté de Kaiser Optical Systems, l'entité du groupe suisse spécialisée dans la technologie Raman prépare la mise en place du EAAC sur le site de Saint-Priest en banlieue lyonnaise (Rhône). « Cette phase 2 permettra de consolider notre portfolio en regroupant les équipes de Kaiser Optics, de Spectra Sensors et, ultérieurement, celles de Blue Ocean Nova et en proposant une offre unique en analyse. En attendant, nous avons lancé des versions de nos systèmes pour les applications des sciences de la vie », explique Thomas Perilli, Application Support/ chargé d'affaires France et Benelux chez Kaiser Optical Systems.

Des innovations en instrumentation de process

Sur le stand du japonais Yokogawa Electric, les visiteurs pouvaient découvrir le nouveau transmetteur multiparamètres 4 fils FLXA402 pour les mesures physico-chimiques ( voir Mesures n° 913 ), qui, en plus d'entrées universelles, dispose désormais d'un écran tactile couleur. L'allemand Krohne mettait en avant la nouvelle version de son logiciel de suivi de la consommation de carburant des navires EcoMATE –l'amélioration porte notamment sur l'intégration de la surveillance des émissions de gaz à effet de serre des navires–, et le système de mesure optique de turbidité OptisysTUR 1060.

Quant au néerlandais Bronkhorst, le protocole de communication Profinet est désormais déployé sur la quasi-totalité de son offre, et ses débitmètres/ régulateurs de débit massiques EL-Flow Prestige disposent d'une fonctionnalité Multi Gas/Multi range (MG/MR) portée aujourd'hui à 100 gaz, au lieu de 25 jusque-là. « Cela nous ouvre les applications de recherche, par exemple, dans lesquelles les utilisateurs changent plus souvent de gaz », indique Yann Le Guenniou, ingénieur commercial, spécialiste Coriolis pour le support et les applications chez Bronkhorst France.

Même des technologies plutôt récentes s'améliorent. À l'instar de l'analyse à laser cascade quantique (QCL) : le modèle compacte et économique Rosemount CT4400 d'Emerson Automation Solutions est le dernier-né de ses analyseurs hybrides QCL et TDL.

C. Lardière

Du côté du groupe helvético-suédois ABB, les innovations portaient notamment sur le capteur de température de surfaceTSP341-N (N pour NiTemp; voir Mesures n° 910 ) et le débitmètre électromagnétique AquaMaster 4. L'architecture innovante à double capteur Pt100 à couche mince et l'algorithme de calcul développé spécialement permettent au capteurTSP341-N de rivaliser avec les modèles intrusifs en termes de précision (de l'ordre du Kelvin et non de plusieurs Kelvin) et de temps de réponse. L'une des grandes différences de l'AquaMaster 4 comparé à l'AquaMaster 3, et qui fait son originalité, est qu'il s'agissait au moment de son lancement mondial du premier débitmètre électromagnétique au monde intégrant une communication NFC ( voir Mesures n° 913 ).

Sur le stand du français System C Instrumentation, il était possible de découvrir les déverseurs de pression ou de vide à dôme piloté FD de l'américain Equilibar. « Si, jusqu'à présent, un déverseur classique faisait intervenir différents composants mobiles (siège,clapet,membrane,ressort de rappel), ces déverseurs à orifices multiples mettent en œuvre un seul élément mobile : une membrane qui vient masquer les orifices d'entrée et de sortie », explique Frédéric Buskowa, directeur de System C Instrumentation. Ces déverseurs à usage unique, disponibles avec pilotage élec-tronique ou manuel, apportent ainsi aux applications biopharmaceutiques une stabilité en pression sur une large gamme de débit et une absence de colmatage avec certains produits. Le distributeur mettait également en avant le calibrateur de débit portable FP-25 d'Alicat Scientific (groupe britannique Halma). Associé à une application Android pour faciliter le travail de l'opérateur, ce système assure l'étalonnage des échantillonneurs de particules (PM2.5 et PM10) en air ambiant à faible volume et peut être installé sur l'aspiration sans modifier le fonctionnement.

Les « accessoires », aussi, évoluent

Toujours dans le domaine des équipements autour des sondes et des analyseurs ( voir également encadré page 39 ), citons le contrôleur ST2 pour sondes iso-cinétiques de l'italien Dado Lab. Réalisant la mesure et l'enregistrement des conditions opératoires de fumées (température via un thermocouple, débit, vitesse via deux sondes de Pitot), il évalue la giration de la veine gazeuse et suggère, pour un diamètre de buse choisi, le débit de prélèvement idéal pour respecter l'iso-cinétisme (NF EN ISO 16911). Associé à une mini-sonde CP2 et à un smartphone ou une tablette numérique (liaison Bluetooth), le contrôleur pourra être très facilement mis en œuvre pour le contrôle sur des conduites et des cheminées de petites dimensions.

Sur son stand, System C Instrumentation mettait en avant le calibrateur de débit portable FP-25 d'Alicat Scientific, qui, associé à une application Android, assure l'étalonnage des échantillonneurs de particules (PM2.5 et PM10) en air ambiant à faible volume.

C. Lardière

Du côté de l'allemand KNF, ce dernier mettait en avant la micro-pompe haute performance de prélèvement de gaz NMP 830 HP, dont les caractéristiques ont été améliorées, notamment en termes de débit, de vide et de pression, tout en gardant un encombrement réduit (masse de 170g). La plage de débit est désormais de 5,5 à 10l/min, le vide descend à 50mbar absolus et la pression atteint 3bar relatifs. Sur le stand de son compatriote Bühler Technologies, Frédéric Chaigne,responsable des ventes de la filiale française, explique que « nos derniers refroidisseurs,basés sur un nouveau design (passage plus étroit et plus long, présence de deux échangeurs), permettent de limiter les pertes de NOx et de SO2 au niveau des condensats.Et nous proposons également des refroidisseurs conformes Atex Zone 1 et 2 ».

Enfin, les nouveaux produits de l'allemand M&C Tech Group étaient le refroidisseur à effet Peltier haute performance ECP (modules Plug & Play, options d'alimentation étendues de 85 à240V, refroidissement rapide ajustable entre +2 et +15°C), une version compacte de la série de pompes à soufflet MP-F, la valise de conditionnement PSS-5C modifiée pour répondre aux nouvelles exigences de la révision de la norme EN 15267-4 (IP42, suivi électronique de la température du gaz et affichage de la température de refroidissement sur un affichage visible depuis l'extérieur, etc.).

La détection de gaz, une question de sécurité

Faisons maintenant un tour dans le domaine de la détection de gaz. L'allemand SK Elektronik mettait en avant l'analyseur de COV portable ThermoFID PT-NMHC. « Cette version proposée en version double voie de mesure et équipée de deux fours de combustion permet de suivre le méthane (jusqu'à 3 000 ppm) et les COV totaux (jusqu'à 10 000 ppm) simultanément et en continu, en accord avec la norme EN 15267 relative à la surveillance des COV “non méthaniques” », explique Xavier Zinsch, Sales Cooperative France & Africa chez SK Elektronik. Présent sur le même stand, le britannique Ion Science a étendu sa gamme de détecteurs PID à poste fixe Falco avec le premier modèle du marché destiné aux composés aromatiques totaux dans les environnements très humides.

Doté d'une source de 10 eV d'énergie et de la technologie «typhon» propriétaire, qui empêche la formation de condensation sur le capteur, le FalcoTAC peut ainsi être utilisé dans des environnements difficiles et humides, sans barrières de protection contre les intempéries. Le nouveau modèle peut détecter un composé entre 0,01 et 50ppm (capteur externe à sécurité intrinsèque), en moins de 30s (T90) pour les modèles à diffusion, avec une sensibilité de 0,01 ppm et un échantillonnage par diffusion –l'avantage est notamment moins de problèmes de contamination que les systèmes à pompe – ou par pompe pour les applications où un échantillon doit être prélevé sur l'unité. Emerson Automation Solutions, lui, présentait notamment son premier détecteur de gaz sans fil Rosemount 928 –il s'agit d'un détecteur de H2 S WirelessHart ( voir Mesures n° 914 )–, le détecteur de H2 Sàtrajet optique ouvert Rosemount 936 –basé sur une détection UV, il peut fonctionner dans des conditions atmosphériques difficiles (brouillard, chute de neige, gel, etc.)–, le transmetteur de dioxygène (O2 )in situ Rosemount CX1100 pour les OEM et l'analyseur QCL Rosemount CT4400. « L'analyseur Rosemount CX1100 est dédié aux OEM, pour être intégré dans des chaudières industrielles. Si elle affiche la même robustesse, la sonde au zirconium du nouveau transmetteur se différencie de celle des autres modèles de la série,de par notamment des performances légèrement dégradées, un corps en inox 304L (au lieu de 316L) et un nombre réduit de pièces détachées. L'ensemble du corps est soudé – on parle d'ailleurs de sonde “jetable”–, d'où un prix moindre », explique Guillaume Mathevon, responsable de produits liquide et combustion chez Emerson Automation Solutions France. Le transmetteur de combustion affiche en effet une étendue de mesure à 0-23 % au lieu de 0-10 % (étendue basse) et 0-50% (étendue haute) pour le Rosemount 6888, une répétabilité de 0,1% ou 1% de la mesure (0,05 % ou ±0,75% de la mesure) et un effet de la température de process inférieur à 0,3% (0,05%), par exemple. Enfin le Rosemount CT4400 est le dernier-né de la famille des analyseurs hybrides, à laser à cascade quantique (QCL) et à diode laser accordable (TDL). Il se distingue surtout par un nombre maximal de modules QCL limité à quatre, un facteur de forme compact (demi-rack 19 pouces) et un coût inférieur à celui du Rosemount 5400.

Le mercure au cœur des discussions

L'analyse de mercure va devenir un domaine crucial dans les années à venir, avec des obligations de mesures strictes pour les émetteurs de mercure dans leurs émissions industrielles – la convention de Minamata sera applicable à partir de 2020– et deux directives européennes pour les centrales thermiques et les incinérateurs. Ce fut d'ailleurs le sujet d'une des tables rondes de l'édition 2019 d'Analyse industrielle. Les fabricants d'analyseurs de mercure, tels que le français envea (ex-Environnement SA), les allemands Durag et Sick, mettaient en avant leur offre respective. Durag présentait sa nouvelle génération d'analyseurs de mercure en continu H-M 1400TRX 2,équipée d'un réacteur double voie et d'une fonction QAL3 embarquée –Durag a par ailleurs obtenu la certification QAL1 pour les analyseurs de gaz LaserCEM et ProCeas, issus du rachat d'AP2E.

Le français, lui, propose désormais en France l'instrument de mesuredemer-cureportableMercuryTracker-3000 XS (méthode thermo-catalytique sèche, étendue de mesure de 0 jusqu'à 2000µg/m 3 ,sensibilité de 0,1µg/m 3 ), depuis le rachat de l'allemand Mercury Instruments en janvier 2018. Parmi les autres nouveautés présentées sur le stand d'envea, on peut citer l'analyseur de gaz LAS 300 XD, qui combine TDL et spectroscopie d'absorption directe (DAS), et le système de mesure d'humidité de matières solides (poussières, poudres, granulés et autres solides en vrac) en ligne M-Sens 2 FD. Il s'installe très facilement sur des bandes transporteuses, convoyeurs à vis, trémies, etc., au contact du produit pour garantir une couche de matière minimale au niveau de la sonde. La fonction Détection de flux (FD) permet de détecter simultanément le mouvement de la matière, ce qui assure l'identification rapide d'une éventuelle défaillance de process.

En plus de l'instrument de mesure de mercure portable MercuryTracker-3000 XS, envea présentait notamment le système de mesure d'humidité de matières solides en ligne M-Sens 2 FD, dont l'originalité est de détecter simultanément le mouvement de la matière.

C. Lardière

Nouveautés vues au fil des stands…

AGT-PSG : ligne d'échantillonnage «intelligente» PSG Hybrid Plus, ligne d'échantillonnage chauffée extrudée et pour les zones Atex PSG EX2

Environnement Process & Analyse (EPA) : détecteur PID Aircov pour la mesure des COV en air ambiant, système GC9100 pour la mesure du benzène, des mercaptans, de l'H2 S, etc.

Fuji Electric : analyseur de CO2 NDIR ZFP9 pour la surveillance des serres, analyseur laser ZQS pour la surveillance atmosphérique de gaz (concentrations des fumées en SO2 et CO2 )des navires

Horiba : analyseur élémentaire et de particules PX-375 ( voir Mesures n°913 )

Indatech (Chauvin Arnoux) : spectromètre UV/visible multicanal Asuryan pour l'analyse de process en ligne

MRU : système de mesure automatisé portable MGAprime pour les mesures périodiques d'émissions de sources stationnaires

Pyrocontrole (groupe Chauvin Arnoux) : enregistreur sans papier CA6530 ( voir Mesures n°913 )

Rheawave : capteur Non Intrusive Texture Analyser (NITA) dédié au suivi en ligne, en continu et en temps réel de la viscoélasticité des produits (agroalimentaires, cosmétiques et polymères) en cours de fabrication

Tech'Apps : outil de gestion d'intervention T-Check ( voir page 12 )

Thermon : système de contrôle et de surveillance TraceNet Genesis

Au détour des stands, les visiteurs ont pu par ailleurs découvrir la sonde Silotec 8000 de l'allemand Enotec, qui mesure le O 2 ,lemonoxyde de carbone (CO) et le méthane (CH4 )dans les silos et les autres atmosphères explosives poussiéreuses (Atex Zone 20) – « la mesure simultanée du O2 et du CO permet de détecter les feux couvants et de déclencher un inertage », indique Yeray García Suárez, Head of International Sales d'Enotec–, l'analyseurTDL de H2 in situ en continu LaserGas II Hydrogen du norvégien Neo Monitors, distribué en France par Sistec, ou la solution modulaire vigi enose d'Airmotec –Chromatotec pour la surveillance des odeurs et des composés soufrés dans le domaine industriel (stations d'épuration et de traitement des eaux usées, raffineries, etc.).

Ou encore l'analyseur en ligne Cetane Number du britannique Icon Scientific, distribué en France par Petrosystems, analyseur qui permet de mesurer et calculer l'indice de cétane d'un diesel. « Créée en juin 2017 et située à Louveciennes, dans les Yvelines, la société Petrosystems est spécialisée dans les services,qui sont demandés par les raffineries, les industriels du transport et/ou du stockage de gaz. Et nous distribuons également des marques telles qu'Icon Scientific, Ametek Process Instruments,BFI Automation, etc. », rappelle Fouad El Hany, ingénieur services chez Petrosystems. Signalons enfin le russe Vympel, présent depuis peu en France, via Innov Analysis Systems, et qui est spécialisé en hygrométrie dans le gaz naturel et en débitmétrie à ultrasons.