Composants de sécurité dans la construction mécanique : roulements Schaeffler avec jumeau numérique et GS1 DataMatix pour une maintenance et une fiabilité optimisées

Les roulements jouent un rôle central dans de nombreuses applications industrielles et quotidiennes. Leur importance va de la garantie du trafic de passagers et du bon fonctionnement du système à la précision dans l’aérospatiale. Le monde moderne serait difficilement concevable sans eux, car ils contribuent de manière cruciale à réduire l’usure et la friction des mouvements.

Les roulements comme composants de sécurité

Dans les applications critiques en matière de sécurité – par exemple dans le transport ferroviaire, l'aviation ou l'industrie pétrolière et gazière – le fonctionnement parfait des composants des roulements est essentiel. Un roulement défectueux peut avoir de graves conséquences, notamment :

• Coûts de maintenance imprévus : un remplacement imprévu de composants peut mobiliser d'importantes ressources financières et temporelles.
• Temps d'arrêt de la production : un arrêt d'usine peut entraîner d'énormes coûts et des retards de livraison.
• Blessures corporelles et risques pour la sécurité : dans des applications telles que le rail ou l'aviation, des pannes soudaines peuvent provoquer des accidents aux conséquences mortelles.

Les roulements peuvent être trouvés partout où il y a du mouvement. Ils sont irremplaçables pour :

• Trains et voitures : Ils assurent le transport fluide des passagers.
• Systèmes industriels : Ils garantissent fiabilité et efficacité.
• Applications de haute technologie : Des éoliennes aux moteurs d'avion, ils permettent des mouvements précis et fiables.

Schaeffler : fabricant leader mondial de technologie de roulements

Avec plus de 40 000 produits de roulements standards ainsi que de nombreuses solutions spécifiques aux clients, Schaeffler l'un des fournisseurs les plus importants et les plus innovants au monde dans ce domaine. La gamme de produits s'étend des roulements miniatures millimétriques pour fraises dentaires aux roulements haute température pour les voyages dans l'espace.

Chaque roulement possède des propriétés spécifiques adaptées à l'application respective. Il est donc d’autant plus important que les clients reçoivent des informations précises sur les spécifications et l’état des roulements qu’ils utilisent. C'est là que Schaeffler utilise les technologies numériques pour créer un tout nouveau niveau de transparence et d'efficacité de maintenance.

Numérisation via le code GS1 DataMatrix

Un élément central de la stratégie numérique de Schaeffler est l'utilisation du code GS1 DataMatrix. Ce code est gravé directement sur la bague intérieure et extérieure des roulements et donne accès à un jumeau numérique du produit. Le jumeau numérique relie l'entrepôt physique à une base de données numérique qui fournit des informations complètes.

Le code GS1 DataMatrix : structure et fonction

• GTIN sérialisé : le code contient un numéro d'article commercial mondial (GTIN) sérialisé, crypté et lisible par machine.
• Identification individuelle : chaque roulement peut être identifié de manière unique dans le monde entier.
• Accès aux données : les clients ont accès à une variété de données relatives aux produits via le code.

Cette technologie crée une transparence totale tout au long du cycle de vie d'un roulement et permet de nombreuses applications innovantes.

Portée des données fournies

Le code GS1 DataMatrix donne aux clients accès à un large éventail d'informations, notamment :

1. Données de fabrication

• Lieu de production
• Date de fabrication
• Spécifications techniques

2. Données d'exploitation

• kilométrage
• Données vibratoires
• Analyse des graisses

3. Données d'entretien

• Historique des maintenances effectuées
• Recommandations pour les futurs intervalles de maintenance

4. Données logistiques

• Suivi de localisation
• Informations sur la chaîne d'approvisionnement

Normes GS1 et IoT

L’utilisation des standards GS1 tels que le Code DataMatrix est cruciale pour la mise en œuvre de solutions IoT :

• Identification uniforme : les numéros d'identification GS1 permettent d'identifier clairement les objets, les machines et les personnes.
• Interopérabilité : les standards GS1 agissent comme un langage commun pour l’échange de données entre différents systèmes et entreprises.
• Liaison avec des jumeaux numériques : Le GS1 Digital Link permet de connecter des objets physiques à leurs représentations numériques.

Avantages du jumeau numérique

Relier des produits physiques à un jumeau numérique offre de nombreux avantages aux fabricants, aux exploitants et aux prestataires de services de maintenance. Les principaux avantages comprennent :

• Traçabilité complète : chaque roulement peut être suivi de manière transparente depuis le processus de fabrication jusqu'à la fin de son cycle de vie.
• Maintenance prédictive : grâce aux données opérationnelles collectées, les problèmes potentiels peuvent être identifiés et résolus avant que les pannes ne surviennent.
• Intervalles de maintenance optimisés : grâce aux données collectées, les cycles de maintenance peuvent être ajustés avec précision à la charge réelle.
• Réduction des coûts : des économies significatives peuvent être réalisées en évitant les temps d'arrêt imprévus et en rendant les processus de maintenance plus efficaces.
• Fiabilité accrue : des options de surveillance améliorées contribuent à la sécurité, en particulier dans le transport ferroviaire et dans d'autres domaines critiques pour la sécurité.

Des offres de services innovantes

En utilisant le jumeau numérique, Schaeffler a créé la base d'une gamme de services innovants. Un exemple en est le service dit de retour à 100 %. Ce service permet un reconditionnement professionnel des composants de roulements, qui retrouvent toutes leurs performances grâce à une documentation complète des données.

La digitalisation dans le secteur ferroviaire : un pionnier

L’industrie ferroviaire est un exemple remarquable de l’utilisation de ces technologies. Dans ce domaine, Schaeffler fait avancer la numérisation et crée des avantages significatifs pour les opérateurs et les fabricants. «Nous établissons de nouvelles normes en matière de transparence et d'efficacité dans la maintenance des véhicules ferroviaires», souligne un porte-parole de l'entreprise. La mise en réseau des composants physiques avec des données numériques augmente non seulement la sécurité opérationnelle, mais augmente également la fiabilité de l'ensemble de la flotte.

Code Data Matrix (DMC) : durabilité et efficacité

L'intégration de technologies numériques telles que le code GS1 DataMatrix et le jumeau numérique soutient également les objectifs de développement durable de l'industrie. Grâce au contrôle précis des processus de maintenance et à la possibilité de reconditionner les composants, la durée de vie des produits est prolongée, ce qui préserve les ressources et réduit l'impact environnemental.

De plus, l'utilisation de solutions basées sur les données établit de nouvelles normes dans l'industrie. L’analyse continue des données opérationnelles permet d’optimiser les processus existants et de stimuler l’innovation. Schaeffler crée ainsi non seulement de la valeur ajoutée pour ses clients, mais se positionne également comme pionnier de la transformation numérique.

Schaeffler montre de manière impressionnante comment les technologies traditionnelles telles que les roulements peuvent être redéfinies grâce à l'utilisation de solutions numériques. Avec le code GS1 DataMatrix et le jumeau numérique, l'entreprise établit de nouvelles normes en matière de fiabilité, d'efficacité et de durabilité. La connexion entre les mondes physique et numérique crée non seulement des avantages pour les fabricants et les opérateurs, mais augmente également la sécurité et la fiabilité des applications critiques.

La numérisation offre non seulement des avantages technologiques, mais constitue également une étape importante vers une industrie plus durable et plus efficace. Avec des approches innovantes et une vision claire de l'avenir, Schaeffler reste un partenaire indispensable pour les entreprises dans tous les domaines où le mouvement joue un rôle.

Convient à:

• Le code GS1 DataMatrix, successeur du code-barres utilisé dans le monde entier : il offre une protection contre la manipulation et permet la traçabilité

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Le rôle des composants de sécurité et des roulements

Les composants liés à la sécurité jouent un rôle crucial dans la construction mécanique, car leur défaillance peut avoir des conséquences dévastatrices. Les roulements en particulier revêtent une grande importance dans presque tous les domaines industriels, car ils permettent des mouvements et sont installés aussi bien dans de petits appareils de précision que dans des systèmes industriels puissants. Dans ce contexte, l'entreprise Schaeffler se démarque car elle est l'un des principaux fabricants de roulements au monde. Avec sa large gamme de produits, l'utilisation d'approches de numérisation modernes et l'utilisation du code GS1 DataMatrix, Schaeffler propose une solution complète pour des stratégies de maintenance optimisées ainsi qu'une fiabilité et une disponibilité plus élevées des machines et des systèmes. Ce qui suit explique l'importance des roulements dans les applications critiques pour la sécurité, examine plus en détail l'approche de numérisation via ce que l'on appelle le jumeau numérique et explique dans quelle mesure l'introduction du code GS1 DataMatrix révolutionne la maintenance.

Domaines d'application et pertinence des roulements

Les roulements – également appelés roulements à billes, roulements à rouleaux cylindriques, roulements à rouleaux coniques ou roulements à aiguilles – se retrouvent dans une large gamme d'applications. Ils servent à réduire la friction sur les composants rotatifs ou oscillants tout en absorbant des charges élevées. Ces propriétés sont essentielles pour un transport de passagers sûr et fluide : les trains, les voitures et les avions ne sont que quelques exemples de moyens de transport qui s'appuient sur des roulements fiables. En outre, les roulements jouent un rôle important dans les installations industrielles, où ils assurent le fonctionnement ininterrompu des lignes de production, des robots et autres machines. Les experts soulignent toujours : « Un roulement défectueux peut avoir de graves conséquences, notamment des besoins de maintenance prématurés, des arrêts de production coûteux et d'éventuels accidents en cas de panne soudaine des systèmes. »

Roulements dans les applications critiques pour la sécurité

L'utilisation de roulements est particulièrement sensible dans les environnements liés à la sécurité tels que l'industrie ferroviaire, l'industrie pétrolière et gazière et l'aérospatiale. Il existe souvent des conditions extrêmes qui exigent des roulements des performances maximales : « Dans les véhicules ferroviaires, les roulements de boîte d'essieu sont en grande partie responsables de la sécurité des passagers », dit-on souvent. Une défaillance pourrait avoir un impact direct sur la stabilité et la maniabilité. La situation est similaire dans les turbines d’avions, où une surveillance continue est essentielle pour qu’elles puissent résister en permanence aux énormes charges et vitesses. Le plus haut niveau de sécurité opérationnelle est également requis dans les installations de forage ou les systèmes de production de l'industrie pétrolière et gazière, où les pressions, les températures et la corrosion sont inhabituellement élevées. Ce n'est que si tous les composants, y compris les roulements, fonctionnent de manière fiable, qu'un fonctionnement sans perturbation peut être garanti.

Avancées et défis de la technologie des roulements

Dans ce contexte, il n’est pas surprenant que des milliards de roulements soient en service dans le monde et entraînent une grande variété de machines. Dans le même temps, les exigences en matière de qualité et d’efficacité sont devenues toujours plus strictes. Les progrès dans la recherche sur les matériaux, les lubrifiants et la logistique de production garantissent des propriétés de performance en constante augmentation, mais dans le même temps, l'Industrie 4.0 s'appuie de plus en plus sur la collecte de données et la surveillance en temps réel. Une phrase est donc un principe directeur pour de nombreux ingénieurs : « Aujourd’hui, aucun bras de robot, aucune éolienne, aucun moteur d’avion ou aucun train ne peut se déplacer partout où il y a du mouvement, des roulements fiables et efficaces sont nécessaires. »

Schaeffler : leader mondial de la production de roulements

Schaeffler s'est imposé comme l'un des plus grands fabricants de roulements au monde dans ce segment de marché. La société propose une gamme diversifiée, allant des minuscules roulements miniatures pour fraises dentaires aux conceptions spéciales pour l'exploitation minière. De plus, des roulements à haute température sont développés pour une utilisation dans l'aérospatiale, capables de résister à d'importantes fluctuations de température ou à des conditions environnementales agressives. Selon des informations internes, le programme standard comprend environ 40 000 types différents de roulements. Mais ce n'est pas tout : « Chaque roulement possède des propriétés individuelles », soulignent les experts. Les solutions spéciales spécifiques au client sont souvent conçues pour répondre précisément aux exigences de secteurs ou de clients individuels.

Acquisition de données et capteurs pour roulements

Schaeffler fournit des données détaillées afin que les clients sachent toujours quelles sont les spécifications particulières des roulements qu'ils ont installés. Étant donné que les roulements sont toujours montés dans des endroits où se produisent des mouvements, ils conviennent particulièrement comme points de mesure pour les paramètres de fonctionnement pertinents. La technologie des capteurs et l'enregistrement des données permettent d'examiner le comportement des roulements dans des conditions réelles. Cela permet de collecter des informations dans les domaines de l'ingénierie, de la production et de la logistique. À cet effet, Schaeffler a créé une interface de données grâce à laquelle les clients peuvent accéder aux données sur le kilométrage, les valeurs de vibration ou les températures. Il est souligné : « Les roulements sont de parfaits fournisseurs de données. »

La numérisation grâce au jumeau numérique

Dans le contexte de la numérisation, qui s'étend de plus en plus dans tous les domaines, Schaeffler a développé l'approche du jumeau numérique. Le roulement physique est couplé à un homologue virtuel dans le cloud ou dans une plateforme de données. La base est le code GS1 DataMatrix, qui est fixé directement sur la bague intérieure et extérieure du roulement par gravure laser. Ce code est une marque lisible par machine qui contient, entre autres, le numéro d'article commercial mondial (GTIN) sérialisé. Chaque code est unique et permet d'identifier clairement l'entrepôt physique. Cela crée les conditions préalables pour cartographier toutes les informations sur cet entrepôt dans un jumeau numérique et les suivre tout au long du cycle de vie.

Avantages du Code GS1 DataMatrix et du jumeau numérique

Les avantages de cette connexion numérique sont multiples. Tout d’abord, il offre une traçabilité complète. Depuis la production jusqu'à l'élimination, il est possible de déterminer clairement quand et où le roulement a été fabriqué, quels matériaux ont été utilisés et quelles sont ses caractéristiques spécifiques. Il s'agit d'un avantage considérable, en particulier dans les domaines critiques en matière de sécurité, car seule une durée de vie transparente et documentée du produit permet de réagir rapidement en cas de rappel ou de dysfonctionnement. La maintenance profite également de cette collecte de données, car les intervalles de maintenance ne peuvent plus être basés uniquement sur des valeurs statistiques empiriques, mais peuvent être adaptés individuellement à l'état réel du roulement. Une phrase sur laquelle les opérateurs insistent sans cesse : « La maintenance prédictive réduit les coûts et augmente la disponibilité ».

Le rôle clé de la maintenance prédictive dans l’industrie

La maintenance prédictive et le diagnostic numérique sont désormais des éléments clés de la maintenance moderne. Ils sont basés sur des données détaillées en temps réel et des algorithmes qui détectent les irrégularités dans les contraintes des roulements. Ce processus technologique permet d'identifier l'usure à un stade précoce et de lancer des contre-mesures en temps opportun afin de minimiser les temps d'arrêt. Dans les secteurs ayant des cadences de production élevées ou des exigences de sécurité critiques, comme le transport ferroviaire, les remplacements préventifs peuvent éviter les dommages avant qu'ils n'aient de graves conséquences. En outre, les données numériques constituent la base de services spécifiques aux applications. Schaeffler propose par exemple un service de retour à 100 % pour la préparation des roulements. Cela signifie que les clients peuvent compter sur que leurs roulements sont inspectés, nettoyés et, si nécessaire, réparés par des professionnels. Il est toujours vérifié quels facteurs ont été particulièrement stressants lors d'une opération précédente et comment ils doivent être pris en compte lors d'une nouvelle utilisation.

Optimisations via le code GS1 DataMatrix

Grâce au code GS1 DataMatrix, l'entreprise peut regrouper les données de production et de logistique dans une base de données centrale et les rendre accessibles aussi bien au client qu'aux autres partenaires agréés. Cela entraîne également des optimisations dans la chaîne d'approvisionnement, car l'identification claire permet un suivi cohérent de la logistique et du service. Un responsable le résume ainsi : « Le code GS1 DataMatrix est le pont entre le monde réel et le monde numérique. »

Roulements numériques dans l'industrie ferroviaire

Cette approche est désormais considérée comme pionnière et modèle dans l’industrie ferroviaire. Les opérateurs ferroviaires sont confrontés au défi de maintenir leur flotte disponible 24 heures sur 24 avec le moins d'entretien possible. Le réseau ferroviaire de nombreuses régions du monde est déjà fortement utilisé, ce qui signifie que les pannes peuvent perturber considérablement les opérations. La solution développée par Schaeffler pour surveiller numériquement les roulements tout au long de leur cycle de vie contribue de manière significative à maintenir la stabilité de l'infrastructure. En plus d'augmenter la sécurité, les coûts de maintenance et de pièces de rechange peuvent être réduits car la planification est basée sur des données réelles et non sur des intervalles purement temporels. Les futurs trains pourraient signaler en temps réel si des dommages aux roulements sont imminents, et une équipe de maintenance peut fournir les composants et les spécialistes nécessaires en temps opportun.

Entretien durable et conservation des ressources

Un autre sujet important est la durabilité. Lorsqu’ils sont utilisés correctement, les roulements peuvent durer très longtemps et peuvent parfois être reconditionnés plusieurs fois. La numérisation permet une documentation précise de ces processus et peut promouvoir des modèles circulaires économes en ressources. Puisque toutes les étapes de réparation et de maintenance sont stockées dans le jumeau numérique, l’historique du roulement est toujours traçable. Cela facilite également la prise de décision quant à savoir si un roulement doit être refabriqué ou remplacé. Les opérateurs peuvent voir d'un seul coup d'œil combien d'heures de fonctionnement le roulement a déjà effectué, quelles charges maximales se sont produites et à quoi ressemblent les résultats des analyses de lubrifiant. Cette transparence favorise non seulement la réduction des déchets, mais conduit également à une utilisation plus efficace du personnel et des matériaux.

De nouveaux modèles économiques grâce aux solutions numériques

L’interconnexion des jumeaux numériques, des capteurs et des analyses Big Data ouvre également la voie à de nouveaux modèles économiques. Certains opérateurs abandonnent déjà l’achat de roulements pour acheter leurs fonctionnalités en tant que service. Dans un tel modèle, le fabricant conserve l'entière responsabilité de la maintenance et du remplacement, garantissant que les roulements fonctionnent à tout moment à leurs performances cibles. Cela inclut le fait que les données sont continuellement collectées, évaluées et utilisées pour la planification. Comme le décrit un initié : « Nous ne vendons plus seulement des stocks, mais nous garantissons une disponibilité. »

Le Code GS1 DataMatrix comme ancre d'identification

Le code GS1 DataMatrix agit comme un point d’ancrage d’identification sécurisé. Il permet une identification claire, ce qui minimise les sources d'erreurs dans la documentation et améliore la clarté. La transition des listes manuelles ou des lectures de codes-barres sujettes aux erreurs au GTIN sérialisé gravé au laser réduit également le risque d'installation du mauvais roulement lors des travaux de maintenance. Dans les endroits très automatisés, les robots peuvent lire le code et transférer les données correspondantes directement aux systèmes. Cela réduit les erreurs humaines et accélère encore le processus de stockage et d’assemblage des entrepôts.

L'avenir de l'industrie avec Schaeffler

En résumé, cela montre que Schaeffler est à la pointe de ses solutions de roulements innovantes et répond spécifiquement aux exigences des secteurs industriels modernes. De plus en plus d'entreprises se rendent compte qu'il ne suffit plus de sélectionner des composants uniquement sur la base de considérations mécaniques. Au contraire, les informations sur l'origine, l'état et la durée de vie prévue font partie d'un cycle de vie global du produit. Cette tendance va au-delà de la surveillance conditionnelle classique et aboutit à des solutions complètes et en réseau. C’est exactement là qu’intervient le concept de jumeau numérique, que Schaeffler met en œuvre à l’aide du code GS1 DataMatrix. « Nous repensons les roulements – numériquement », pourrait être la devise.

Perspectives pour d'autres secteurs

À l’avenir, d’autres secteurs adopteront cette approche, qu’il s’agisse de l’industrie manufacturière, de l’énergie ou de la construction. Le principe de la maintenance prédictive peut être utilisé de manière rentable partout où l'on utilise des composants rotatifs ou pivotants soumis à des contraintes élevées. La numérisation est l’élément central qui augmente à la fois la sécurité et la rentabilité des systèmes. Et ce sont des entreprises comme Schaeffler qui s’engagent avec vigueur dans cette voie.

Roulements : sources de données pour l'industrie moderne

Cela montre clairement que les roulements sont bien plus que de simples composants mécaniques. Ils sont à la fois porteurs et générateurs de données et constituent la base des concepts de maintenance modernes. Grâce à leur position clé dans les systèmes mobiles et à leur ouverture aux technologies avancées, ils sont parfaitement adaptés pour permettre le passage à une industrie entièrement connectée. Cela montre : « Là où il y a du mouvement, Schaeffler est impliqué, et là où Schaeffler est impliqué, il y a une nouvelle qualité et une nouvelle quantité de données. Cela s'applique à la construction de machines et d'installations, à l'industrie ferroviaire, à l'aviation ou à tout autre secteur qui concerne la sécurité, la fiabilité et l’efficacité sont également prioritaires.

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