L’étalonnage industriel est un processus rigoureux qui permet de contrôler la fiabilité de la performance d’un instrument de mesure, en se basant sur des valeurs références d’une norme spécialisée. L’étalonnage régulier des instruments de mesure et des machines est essentiel pour affiner les processus industriels et optimiser l’efficacité de chaque outil. Comment fonctionne l’étalonnage des machines industrielles ? Qui peut le réaliser ? Des réponses dans cet article.
L’étalonnage des machines dans le milieu industriel
L’étalonnage consiste à comparer la valeur mesurée par un instrument à évaluer avec une valeur référence dont la précision est connue et extrêmement forte. Ce procédé respectant des normes scrupuleuses permet de contrôler la fiabilité métrologique des instruments de mesure de grandeurs physiques ou chimiques impliqués dans un processus industriel. On parle d’une procédure systématique qui implique une documentation périodique des résultats de chaque mesure. L’étalonnage permet de caractériser les écarts de la machine à étalonner par rapport aux valeurs associées à un équipement étalon possédant une incertitude bien définie.
Comme le montre le site www.srmtc-57.fr, les entreprises concernées doivent disposer de bancs d’étalonnage homologués et certifiés pour contrôler en bonne et due forme les machines et les instruments de mesure. Des experts dûment formés et possédant toute l’expérience nécessaire interviennent dans les locaux de l’entreprise ou dans un laboratoire pour la validation des processus industriels.
Pour chaque instrument étalonné, un certificat d’étalonnage est fourni pour attester la fiabilité et le bon fonctionnement du processus examiné. Le certificat d’étalonnage présente toutes les données nécessaires (la date de réalisation, le numéro d’étalonnage, les caractéristiques du matériau étalonné, l’incertitude du contrôle, etc.). Cela assure une bonne traçabilité des procédures de validation technique des équipements de l’entreprise industrielle. Toutes les prestations d’étalonnage d’instruments et de machines sont réalisées en conformité avec le référentiel UNE-EN ISO/IEC 17025.
Comment se fait l’étalonnage ?
En s’assurant que toutes les conditions de sécurité sont réunies, l’expert effectue successivement des mesures sur plusieurs points en comparant l’appareil pilote à l’équipement étalon. Les points d’étalonnage peuvent concerner progressivement 2,5 %, 5 %, 10 % ou 25 % supplémentaires de la plage de mesure qui varie de 0 à 100 %. L’étalonnage peut concerner plusieurs variables de contrôle des processus industriels : la température, l’humidité relative, le débit, la pression, l’électricité, l’acidité, la conductivité, etc. Les paramètres métrologiques à examiner lors d’un étalonnage sont nombreux. On peut parler de l’erreur qui désigne l’écart arithmétique positif ou négatif entre la valeur mesurée et la valeur de l’étalon.
L’étalonnage sert aussi à évaluer la précision de l’appareil, c’est-à-dire le niveau de dispersion des mesures quand le même procédé est effectué dans les mêmes conditions d’environnement. Si la machine ou l’instrument répète la même valeur dans les mêmes conditions de montages, on dira que l’équipement a une précision élevée. Pour avoir un examen fiable de la précision, il est indispensable d’utiliser un étalon dont la précision est supérieure à celle de l’équipement en cours d’étalonnage.
Avant de procéder aux mesures, l’expert doit tenir compte de l’incertitude du procédé d’étalonnage liée aux conditions d’expérimentation. L’incertitude désigne ici la probabilité que la mesure effectuée ne soit pas exacte, généralement dans un intervalle de confiance de 95 %. Il est nécessaire de choisir un instrument de référence dont l’incertitude est strictement inférieure à la moitié de la tolérance admissible du processus. Cela permet d’avoir des valeurs de très grande fiabilité pour optimiser les processus mécaniques et industriels.
Pourquoi réaliser l’étalonnage d’un instrument industriel ?
L’étalonnage permet de contrôler si les instruments industriels possèdent la précision, la justesse, l’exactitude et la répétabilité normales pour une activité efficace et sécurisée. En effet, la fiabilité d’une machine ou d’un instrument de mesure peut se détériorer au fil du temps en raison des contraintes opérationnelles environnantes : vibration, abrasion, changement de température, variation d’humidité, etc. L’instrument doit respecter les tolérances admissibles pour le déroulement du processus industriel. Si l’étalonnage révèle que l’appareil est hors tolérance, les spécialistes de l’instrumentation pourront le désinstaller et le remplacer par un équipement plus performant.
Si l’appareil présente des écarts de mesure significatifs, mais demeure toujours dans les limites de la tolérance industrielle, il sera possible de faire les réglages nécessaires pour réduire les erreurs. L’instrument est étalonné à nouveau pour voir si la précision et les normes de tolérance admissible sont respectées. Sans un étalonnage régulier des instruments de mesure industrielle, une grande partie des données techniques fournies par vos appareils peut être erronée.
Des écarts de valeurs apparemment petits pour vos variables de contrôle peuvent toutefois engendrer l’échec de tout un process de fabrication, de stockage ou de transport des livrables. Pour une société de fabrication de médicaments, il sera par exemple très important d’étalonner régulièrement le thermostat de la chambre froide qui conserve certains produits. Si le thermostat fausse les conditions de stockage optimales, cela peut potentiellement conduire à la détérioration de la qualité des médicaments conservés.
Cela entraînera un manque à gagner important pour la société. La documentation des mesures d’étalonnage permet à l’entreprise industrielle de corriger et de stabiliser efficacement toutes les variables de contrôle de ces processus. L’étalonnage contribue ainsi indirectement à la prolongation de la durée de vie des équipements industriels et à la réduction des temps d’arrêt des processus et des opérations de maintenance préventive et curative. On pourra aussi offrir une meilleure sécurité de travail aux ouvriers en limitant les risques d’accident sur des machines défaillantes.
La bonne maîtrise des variables de contrôle des processus via un étalonnage bien réalisé rationalise l’utilisation des matières premières. Cela réduit aussi les factures d’énergie, car chaque appareil est en mesure d’offrir une production maximale en utilisant le moins d’énergie électrique ou thermique possible.
Quand devez-vous procéder à l’étalonnage d’une machine ?
L’étalonnage des machines doit être le plus régulier possible. Tout dépend de l’environnement opérationnel, des contraintes techniques de production et des exigences des normes de qualité pour vos process métier. Parfois, ce sont les recommandations de votre fournisseur qui vous indiquent la fréquence idéale pour étalonner la solution qu’il met à disposition.
Il est aussi judicieux de procéder à un étalonnage immédiat des instruments de mesure installés si l’on observe des défaillances au niveau du process industriel. Des défauts de fabrication inhabituels ou une lenteur de la chaîne de production peuvent découler de la perte de précision d’un appareil en manque d’étalonnage.
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