Nom de l’auteur/autrice :Claude Kojchen

Centrales et panneaux photovoltaïques… et la maintenance dans tout ça ? Les installations photovoltaïques se développent considérablement depuis les 10 dernières années, et cela semble s’accélérer. Que ce soit chez les particuliers et dans le monde agricole pour les petites puissances (à partir de 3kW), ou pour des installations bien plus conséquentes (autour de 200 à 250 kW). Et que dire de celle qu’il est question d’installer dans les landes girondines, de 1000 mégawatts (l’équivalent d’un réacteur nucléaire), qui deviendrait la plus grande de France. Au total, on dénombre en 2020 plus de 460 000 installations en France cumulant une puissance de plus 10 072 MW. La Nouvelle Aquitaine, la Côte d’Azur et l’Occitanie se partagent à elle trois les 2/3 de la production nationale. Avec 69 MW, la Nouvelle Aquitaine et l’Occitanie concentrent près de 40% des 182 MW raccordés en 2020. Dans ce contexte de fort développement de ces installations, quid de leur maintenance ? Que faut-il faire ? Quelle maintenance préventive réaliser ? Quels sont les risques ? … Les centrales photovoltaïques Une centrale photovoltaïque comporte : les panneaux eux-mêmes, qui délivrent une tension continue, et les onduleurs. L’onduleur a pour fonction principale de transformer le courant continu des panneaux (300 W chacun) en courant alternatif, et de l’envoyer sur le réseau. Il surveille aussi les panneaux et peut envoyer des informations sur la puissance (instantanée) ou l’énergie (cumulée) délivrées. Il déclenche aussi des alertes en cas de défaut d’un ou plusieurs des panneaux auxquels il est raccordé. Enfin, comme il est autocontrôlé, il peut aussi envoyer des alertes en cas de défaut interne. Les panneaux ont une durée de vie annoncée (et garantie par les constructeurs) de minimum 20 ans : 10 ans à puissance nominale, puis une légère diminution progressive de la puissance délivrée, jusqu’à 20% de diminution. Les onduleurs ont une durée de vie de 5 à 10 ans, selon les modèles. Ce sont des équipements purement électroniques, qui ne comportent comme éléments tournants, qu’un petit ventilateur de refroidissement, pour les plus puissants. Quelle maintenance ? Ainsi, une installation photovoltaïque est une installation statique, sans élément tournant, et fiable. De plus, elle est auto-surveillée par son onduleur. Sa maintenance préventive est donc simple : – Nettoyage des panneaux photovoltaïques en fonction de leur encrassement, une fois par an au minimum – Contrôle réglementaire électrique pour s’assurer de l’absence de risque électrique d’installations professionnelles – Passage annuel d’une caméra thermographique dans les coffrets de raccordement, pour s’assurer d’une éventuelle corrosion des contacts – Un peu de préventif sur les supports pivotants des panneaux, s’il en existe. Et c’est tout ! Un onduleur ne donne pas de signe avant-coureur avant de lâcher, donc sa maintenance préventive n’a pas d’intérêt. Il peut être, cependant, nécessaire d’en avoir de rechange pour pouvoir redémarrer plus rapidement la zone couverte par l’onduleur défaillant. Pour autant, dans les grandes centrales, la multitude des panneaux (jusqu’à plusieurs millions), des raccordements, des coffrets électriques et des onduleurs des nouvelles centrales, suppose une surveillance rigoureuse sur le temps long. Là aussi, une organisation maintenance se justifie, plus par la taille et le nombre d’éléments. Les compétences de professionnels de la Maintenance apportent alors toute leur valeur ajoutée à ces installations réputées fiables. Courbe de Puissance d’une Centrale Photovoltaïque *Au passage, un petit rappel sur la différence entre puissance et énergie : lorsque l’on parle de watts(W), kilowatts (kW = 1000W), ou mégawatts (MW = 1 millions de W), on parle de puissance, et donc de capacité instantanée d’une installation. Lorsque l’on parle de watts-heure (Wh) on parle d’énergie, c’est-à-dire la puissance délivrée ou consommée pendant une durée. Le watt-heure (Wh) est une énergie : celle de 1W délivré pendant 1 heure. Ce sont des Wh qui sont délivrés par une centrale, et qui peuvent être facturés.

La Croisière s’amuse… et la Maintenance dans tout ça ? A Saint Nazaire, au fil des ans et des commandes, les paquebots construits battent des records de longueur et de capacité d’accueil. A ce jour, au nom de la rentabilité, les armateurs refusent d’immobiliser leurs navires. Il faut assurer la maintenance alors que le navire est en exploitation. Bientôt finies, les images de ces mastodontes amarrés au port durant trop longtemps pour de « simples » opérations de maintenance. Jusqu’à présent, les services techniques des compagnies maritimes avaient toujours privilégié deux types de visites de maintenance : le carénage et les escales. Le carénage consiste à nettoyer la carène et à la repeindre. Avec l’obligation d’immobiliser le navire, on en profitait alors pour réaliser une maintenance approfondie, aussi bien des équipements que des machines. Aujourd’hui, les produits appliqués sur les carènes permettent d’espacer ces carénages. Quant aux escales désormais limitées à quelques heures, elles ne simplifient pas la réalisation des nombreux travaux de maintenance nécessaires sur ces genres de navires. De fait, la maintenance systématique qui consistait à remplacer des pièces de manière régulière est progressivement remplacée par la maintenance prédictive. Autrement appelée prévisionnelle, cette maintenance suit un processus permettant d’anticiper les besoins de réparation ou de modernisation des navires. Ainsi, grâce à l’analyse de données massives et à la définition de modèles statistiques prédictifs, les bateaux deviennent plus « intelligents » et plus autonomes. On fait alors appel aux outils de type Intelligence Artificielle s’appuyant sur une combinaison de capteurs intelligents et d’outils classiques de mesures dont on analyse ensuite les enregistrements. En permettant d’assurer une exploitation maximale du navire, la maintenance prédictive génère des économies. Dans un esprit Lean elle améliore la rentabilité des paquebots en ouvrant la voie vers la maintenance juste nécessaire (pour en savoir plus… voir le module de formation e-BPM M2 : booster sa Maintenance par le LEAN). Ainsi, les paquebots nouvelles générations tels que « The Wonder of the Seas », en cours de construction sur le chantier naval de Saint Nazaire (363 mètres et une capacité d’accueil d’environ 6800 passagers) sont équipés d’un grand nombre de capteurs dits « intelligents ». Ceux-ci mesurent température, vibrations, consommations… et enregistrent toutes ces données stratégiques. De ces informations et analyses qui en découlent il est alors possible de prévoir les interventions et les pièces nécessaires. Autrefois à quai, la maintenance à bord des paquebots devient la règle. Elle fait appel à de nombreuses technologies dont beaucoup sont destinées à fournir les données nécessaires à prévoir au plus près les natures et dates d’interventions. Cette maintenance prédictive permet d’intervenir « just in time » et de diminuer les coûts de remplacement ou d’entretien de pièces en réalité non-problématiques. Seul revers de la médaille, il faut accepter de laisser partir les équipes « en croisière ». « Le jour J » et, bien entendu, en fonction des escales, des équipes de trois ou quatre spécialistes embarquent à bord avec le matériel nécessaire. Ce sont généralement des membres du personnel d’un chantier de réparation navale, dépêchés par avion. Si tendu qu’il y paraisse, ce fonctionnement s’appuie sur la redondance des installations les plus stratégiques pour continuer d’assurer la fonction. Sont par exemple concernés : les pompes de circulation, les groupes électrogènes, les calculateurs, etc… Alors… si vous croyez que votre responsable Maintenance et son équipe jouent « à la Croisière s’amuse », détrompez-vous ! Certes ils rejoignent le paquebot à bord d’avions et hélicoptères spéciaux, certes ils vont passer du temps au milieu des vacanciers… Mais en fait, et surtout, ils vont devoir relever le défi d’intervenir sans arrêter les machines. Et si on vous dit qu’ils font de plus en plus appel à l’IA* ? là on n’est plus très loin d’un James Bond et pourtant…

Production de Pizzas… et la maintenance dans tout ça ? La France est le premier consommateur mondial de pizzas, ex-aequo avec les USA, et loin devant l’Italie (dixième). Sur les 819 millions de pizzas consommées chaque année par les Français, une sur quatre est industrielle et achetée en grande surface. Avez-vous déjà imaginé une usine à pizzas ? Et la maintenance sur un site de production ? Elle est caractéristique des sites agro-alimentaires.   Au-delà des performances techniques attendues sur des équipements de plus en plus complexes, les enjeux sanitaires et sécuritaires, ainsi que le strict respect des normes et réglementations jouent un rôle majeur. Certains équipements doivent être manipulés avec énormément de précautions au cours des opérations de maintenance. Ceci, afin d’éviter toute contamination bactérienne des équipements et de la nourriture produite. Le personnel de maintenance du secteur doit ainsi faire preuve de beaucoup de rigueur et d’attention … bref de professionnalisme.   Ainsi, toute pièce démontée doit être notée pour être certain de ne pas l’oublier au remontage. De même qu’il est interdit de pénétrer dans les ateliers avec des stylos traditionnels. Les seuls stylos autorisés sont fabriqués dans un matériau détectable par les détecteurs de métaux présents en fin de ligne. Les lignes de production sont constituées par des machines toutes aussi particulières les unes que les autres. Dotées de pétrin, fours, gyros de refroidissement, de nombreux convoyeurs, courroies et machines de conditionnement elles requièrent des routines de maintenance agro-alimentaire très spécifiques. La sécurité alimentaire (et les normes BPF) exige une propreté irréprochable des machines. Elles doivent être nettoyées quotidiennement à grande eau. Les opérations de démontage et remontage sont réalisées de manière à garantir l’étanchéité du système afin éviter tout problème lors du re-démarrage. De plus, le processus de pulvérisation (dit de ‘sanitation’) représente un danger potentiel, si le technicien n’est pas suffisamment prudent. En effet, si l’inox est désormais la règle, les équipements de nettoyage sont également susceptibles d’ôter le revêtement des machines. Le résultat potentiel : la rouille ! Ce qui est, bien évidemment, strictement prohibé dans l’enceinte d’une usine agroalimentaire. Cela conduirait à l’interruption de la production. Vous imaginez ! Précisément, les trancheuses de jambons et les systèmes de dosage de coulis (tomate, pesto…) sont des équipements sensibles. Ils sont exposés à l’humidité et aux produits de ‘sanitation’ utilisés. Davantage sujets aux pannes, ils sont priorisés lors de la mise en place de la stratégie de maintenance de l’usine. C’est grâce au professionnalisme de maintenanciers formés à ces contraintes que nous pouvons consommer nos (819 millions de) pizzas en toute tranquillité (les noyaux d’olives ne comptent pas… évidemment !).

Production nucléaire… et la Maintenance dans tout ça ? En France, avec près de 2 700 TWh le nucléaire est la 1ère source de production d’électricité. Elle provient de 58 réacteurs de différents niveaux de puissance, constituant un parc réparti sur l’ensemble du territoire. Les centrales nucléaires réputées sûres, fiables et économiques sont exploitées de façon prudente et méthodique. La maintenance nucléaire s’appuie sur des savoir-faire et des compétences spécifiques en mécanique, électricité, froid, ventilation, traitement d’eau … Au-delà, parfois, de la lourdeur administrative liée aux interventions et à l’incontournable nécessité de traçabilité, les activités de maintenance sont bien planifiées et menées avec rigueur. Elles garantissent ainsi la sûreté des installations durant les interventions, mais aussi la sécurité des travailleurs, de la population et de l’environnement. La gestion technique des équipements suppose donc de consigner et d’améliorer en permanence les standards et les modes opératoires d’interventions. La maintenance comprend des mesures préventives et correctives. Elles garantissent que les structures, systèmes et composants sont capables de remplir les fonctions pour lesquelles ils ont été conçus. La maintenance englobe généralement la révision, la réparation et le remplacement des composants de système. Elle peut être complétée par des tests, des activités d’étalonnage et des inspections en service. Selon Monsieur L. Directeur technique au sein d’une installation nucléaire située en région sud, « le ‘bien du premier coup’ dans les interventions est un incontournable. Pour cela, nous utilisons des outils de performance du personnel d’intervention (pré-job Briefing, contrôle croisé, communication sécurisée, minute d’arrêt, autocontrôle…) ». Un programme de gestion du cycle de vie de la centrale est établi pour parvenir à une exploitation sûre, économique et fiable. Il a pour but de gérer l’obsolescence du matériel embarqué. Il détermine, notamment, quelles devront être les prescriptions à respecter tout au long du cycle de vie. Pour être efficace, ce programme doit intégrer l’ensemble des activités réglementaires, environnementales, d’exploitation, de maintenance, d’ingénierie et de planification économique. Ceci, de manière à gérer l’état matériel des installations et à garantir ainsi une exploitation sûre, à long terme. « La responsabilité de la sûreté de la centrale nucléaire incombe à l’organisme exploitant (EDF en l’occurrence pour la France). C’est sous le contrôle de l’exploitant, que s’effectue la mise en œuvre d’un plan de surveillance (maintenance et inspection) avec autoévaluations, internes et externes. Elle est obligatoire sur les équipements les plus critiques ». De plus, les centrales nucléaires font régulièrement l’objet d’examens et d’évaluations de la sûreté réalisés par l’ASN (Autorité de Sûreté Nucléaire). En effet, chaque centrale fait l’objet d’une visite décennale et d’un ré-examen de sûreté complet, à compter de la 30ème année pour statuer sur une éventuelle prolongation d’exploitation. Ces audits portent sur les structures de la Centrale et les systèmes et composants essentiels. Actuellement l’A.S.N. réfléchit aux conditions nécessaires à son acceptation pour prolonger la durée de vie des Centrales, de 40 à 50 ans.  Ces installations, vitales pour la fourniture d’électricité sur le territoire, bénéficient de processus assurant la sûreté des équipements et la sécurité des Hommes grâce au professionnalisme d’un personnel hautement qualifié et régulièrement formé…

Production d’armatures… et la Maintenance dans tout ça ? Antoine de Saint Exupery disait « l’essentiel est invisible pour les yeux ».  Cette citation résume le métier d’armaturier. Métier peu connu qui nécessite technicité et dextérité mais aussi des moyens matériels adaptés. Construire des ouvrages d’art comme des viaducs, des tunnels, des centrales nucléaires, des bâtiments implique l’utilisation de tonnes d’acier assemblées selon des plans précis. Souvent temporaires et situées à proximité des chantiers d’importance, les unités de production sont équipées de machines spécialement conçues pour la fabrication d’armatures. On notera des cadreuses, bancs de coupe, robots de façonnage, cintreuses, et aussi ponts roulants, postes à souder.  Le matériel robuste et fiable nécessitait jusqu’à ce jour un niveau de maintenance limité. Cela pouvait se résumer à quelques opérations de graissage, nettoyage et resserrage. En l’absence de réelle entité maintenance, ces opérations étaient jusqu’alors conduites par le personnel de production, avec le renfort d’entreprises spécialisées pour les grosses interventions. Aujourd’hui, dans un contexte économique de plus en plus tendu, des lignes de production de nouvelle génération, et de plus en plus automatisées, apparaissent. Selon O. Petit, Directeur industriel de la société SNAAM : « au même titre que l’on investit sur les équipements, il y a lieu désormais d’investir sur les Hommes. Cet investissement passe par la qualité des recrutements et par de la formation sous ses différentes formes ». Face à une compétitivité de plus en plus féroce, les entreprises d’armatures doivent continuellement rehausser leur niveau de productivité et changer leurs méthodes de production. L’adaptation matérielle des usines et leur mise en œuvre passera aussi par l’humain. Avec, en particulier, la création de démarches d’amélioration continue. La mise en place de tableaux de management visuel, des points de rituel d’atelier… déjà présents dans la plupart des secteurs activité, est désormais indispensable. Ces espaces dédiés aux progrès sont centrés sur trois finalités : Ainsi l’amélioration continue mise en place au niveau des équipes de Maintenance accompagne efficacement l’évolution constante des processus de fabrication dans un univers en pleine mutation de la construction des ouvrages d’art. B. Declercq… et Numa

Vidange, assainissement… méthanisation ! et la Maintenance dans tout ça ?! Comme dans tout site industriel, le bon fonctionnement d’une structure qui collecte des déchets comme l’entreprise Labat Assainissement, dépend, aussi et surtout, du bon entretien du matériel et des appareils. Bref, d’une bonne maintenance ! Ici, des citernes, des silos, des plateformes de stockage et beaucoup, beaucoup, de tuyauteries, vannes, pompes, agitateurs… Donc, tous les mécanismes et équipements en charge de la circulation des différents produits. Sans oublier, pour la méthanisation (car c’est la particularité du Groupe LABATdont Labat Assainissement fait partie), les bactéries anaérobies auxquelles il faut porter une attention particulière. C’est grâce à elles, et à leur travail de digestion, que les matières organiques présentes dans les déchets (lisiers, fumiers, graisses animales, boues de vidange, et de station d’épuration…) peuvent générer du méthane (CH4). Ce méthane est ensuite valorisé en produisant de l’électricité. Une électricité verte, qui valorise les déchets de nos activités humaines. XL Méthalandes va plus loin. Le digestat issu de la méthanisation est traité de manière à en extraire des engrais minéraux de grande valeur nutritionnelle pour les cultures agricoles, d’une part. Et, d’autre part, de l’eau osmosée, dite pure, issue d’un process d’ultrafiltration suivi d’osmose inverse. Un des aspects spécifiques de la Maintenance sur un site de Méthanisation, est la production non-stop 24h/24 et 7j/7. Elle suppose une surveillance permanente, avec des enjeux importants sur le process. Au-delà de l’organisation des astreintes, il faut être capable d’intervenir sans interrompre (ou le moins longtemps possible) le processus de digestion des bactéries. Il faut pour cela, disposer d’une organisation solide dédiée au dépannage. Avoir le diagnostic le plus précis possible est essentiel. Tout comme réduire au maximum le temps de dépannage. L’équipe de maintenance est ainsi dotée du matériel spécifique lui évitant d’avoir à attendre l’intervention d’une équipe extérieure. Autre particularité, en méthanisation, le côté biologique est très sensible, notamment aux variations de températures. Cela amène l’équipe à une veille permanente. « Il s’agit à la fois d’un domaine très technique avec des interactions permanentes avec le biologique. Les deux (le technique et le biologique) sont faits pour tourner ensemble. Et notre rôle est de faire que cela se passe au mieux. », indique Laurent Dumartin, responsable d’exploitation du site de XL Méthalandes. Pour lui, la « formule gagnante », c’est le travail en tandem : équipe technique & équipe bio.  Enfin, selon les types d’intrants (déchets des industries agro-alimentaire, lisiers, fumier, boues de vidange, etc.) il faut sans cesse adapter les réglages. Et donc, entretenir le matériel, pour qu’il supporte ces adaptations et leur fréquence. « Le fait est que nous avons la chance, au Groupe LABAT, d’avoir un patron qui innove tout le temps. Du coup, on est toujours en train de chercher des solutions d’amélioration, d’optimisation et d’adaptation (voire de faisabilité !) en fonction des projets. Il nous fait sortir des sentiers battus. Et pour cela, il faut arriver à se projeter. On ne peut pas s’ennuyer ! » conclut Laurent Dumartin. Alice HELT… et Numa