Les Services Polysius.

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1 Les Services Polysius. Notre nouveau nom est ThyssenKrupp Industrial Solutions Une entreprise de ThyssenKrupp Technologies Polysius tk

2 2 Mondialement la pression sur les industries cimentière et minérale s accroît: il faut toujours plus de compétitivité et toujours moins de coûts. Pour faire face à cette évolution des marchés, les exploitants d installation ont besoin de partenaires forts, fiables et innovants. LES SERVICES POLYSIUS PERSONNALISES INNOVANTS FLEXIBLES Des objectifs comme rentabilité et fiabilité ou encore compatibilité environnementale des installations deviennent incontournables et doivent être pris en compte dans un rapport équilibré. Les derniers développements technologiques permettent aujourd hui plus que jamais aux spécialistes services de conseiller les exploitants de manière plus rapide, efficace et ciblée pour une exploitation optimale. Grâce à notre activité recherche et développement, nous pouvons répondre avec flexibilité aux changements de circonstances et mettre en oeuvre de nouvelles technologies. Ces prestations ne sont pas seulement destinées aux installations neuves, nous les appliquons également aux installations existantes. Polysius, l un des leaders mondiaux de l ingénierie cimentière et minérale, met

3 3 ses potentiels au profit de ses clients. Nous exerçons notre métier la résolution professionnelle de problèmes dans une relation de partenariat avec nos clients. Qu il s agisse de réaliser une optimisation dans une installation existante ou de proposer des solutions inédites, notre ambition est de trouver la meilleure solution pour le client tout au long de la vie de son installation. Le réseau mondial de filiales et de centres de services Polysius favorise un échange intensif d expériences. A travers cette présence locale, nos clients bénéficient de notre longue expérience et de notre savoir-faire. Les services Polysius le concept Ingénierie Analyse de ressources et optimisation d installations Inspection et entretien Automation Pièces de rechange innovantes Formation du personnel client / Académie Polysius

4 4 L INGENIERIE Il n y a pas de bonne prestation de service sans étude approfondie. Les bureaux d études Polysius mettent les dernières connaissances scientifiques, leurs savoirfaire de recherche et leur expérience de 150 ans dans la balance pour satisfaire aux demandes des clients. L ingénierie générale et détaillée x Dimensionnement mécanique et procédé d équipements tels qu ateliers de broyage, préchauffeurs, fours rotatifs, stocks de matière, silos et systèmes d approvisionnement en fonction d ateliers existants, x Etablissement de listes, fiches techniques ou spécifications pour machines et ateliers, x Elaboration de spécifications pour la partie électrique et l instrumentation, x Elaboration de spécifications pour les systèmes de contrôle et de conduite de procédé, x Création de documents de consultation. Fig. 1 3 Le travail en équipe interdisciplinaire et la possibilité d utiliser des outils différents (CFD, FEM ou analyses torsionelles) sont un facteur essentiel pour réussir un développement, un dimensionnement ou une optimisation de machines et installations. Les calculs techniques La complexité croissante des installations de production demande l utilisation des méthodes de calcul et de dimensionnement les plus modernes. Polysius offre à ses clients un large choix de méthodes: x les Computional Fluid Dynamics (la mécanique des fluides numérique): dans l analyse des procédés, les programmes CFD sont utilisés pour établir le bilan de la dynamique des fluides dans les transferts de chaleur et de matières et de réactions chimiques. Ils servent essentiellement à optimiser la conception et le procédé. x les analyses de vibrations torsionnelles de systèmes de commande: Polysius peut simuler tous les types de commande pour détecter et éliminer les états critiques. x la méthode par éléments finis: l analyse FEM est particulièrement adaptée à la visualisation et à la quantification de contraintes et de déformations de composants. La FEM permet également l identification de faiblesses structurelles

5 5 Fig. 4 Intégration d un refroidisseur POLYTRACK dans une installation existante. Fig. 5 Montage des patins du système de palier d un broyeur SAG. Fig. 6 Mise en service avec le système de conduite de prodédé POLCID NT Les modernisations Polysius propose des»packages«de modernisation individualisés portant sur les parties mécanique et électrique et le logiciel pour améliorer la rentabilité de l installation de production, accroître la qualité des produits et/ou réduire considérablement les risques d incident. Les services proposées sont : x l analyse de la situation actuelle x le développement de concepts d optimisation de la mécanique, de la conduite et du procédé x l élaboration de spécifications procédé et équipement, x la spécification et la fourniture (le développement, si nécessaire) des pièces de rechange requises. Une de nos priorités est d accompagner le client du début à la fin de la modernisation et de réaliser la mise en oeuvre de projets avec lui. La supervision de montage et de mise en route Un démarrage réussi des machines ou installations commence avec un montage et une mise en route réalisés dans les règles de l art. Le personnel services expérimenté de Polysius garantit l assemblage et le réglage optimaux des machines dans cette phase critique de leur vie. Les prestations proposées sont: x une gestion de chantier professionelle, x l installation d équipements mécaniques, hydrauliques et électroniques, x les essais de performance attestant des valeurs garanties et de la qualité des produits, x la familiarisation du personnel client avec la mécanique et la conduite des machines.

6 6 L ANALYSE DE RESSOURCES Une connaissance précise des propriétés des matières premières conditionne la sélection du procédé le mieux adapté, ou de l optimisation d un procédé existant. Avec ses laboratoires d analyses chimique, physique, géologique, minéralogique et son centre technique pour les essais semi-industriels, le centre de recherche et de développement Polysius offre les meilleures conditions pour des analyses de précision de matières Fig. 1 Représentation des réserves et des différentes qualités chimiques d un gisement. Fig. 2 Au laboratoire de chimie, les matières premières, produits semi-finis et finis subissent des analyses chimiques et minéralogiques. Fig Au centre technique du centre de recherche et de développement, il existe des lignes de production petit format (broyeurs, fours, ainsi qu un atelier) permettant de réaliser des essais de broyage, tests d usure et analyses d aptitude à la cuisson, de tester des composants et d observer l impact sur l environnement. L exploration de gisements L appréciation d un gisement se fait sur la base des caractéristiques précises des matières. Des géologues vérifient sur place les possibilités d emploi du gisement. De la prospection géologique au programme de carottage, nous choisissons la méthode d exploration la plus économique et la plus adaptée en fonction du gisement. Les analyses de laboratoire Après leur préparation spécifique, les matières extraites sont soumises à des essais de laboratoire pour déterminer leurs propriétés physiques et chimiques. Les essais semi-industriels Le centre technique sert au développement et à l optimisation de procédés et de machines à l échelle semi-industrielle. Les installations semiindustrielles permettent de déterminer certaines propriétés comme le comportement au broyage, au transport ou au stockage de matières non connues, envoyées par le client par exemple, ou de connaître les aptitudes au traitement thermique de matières premières et semi-finies.

7 7 Depuis 1985, Polysius a réalisé environ 500 optimisations d installations. Les audits ont concerné les installations Polysius, mais aussi les installations d autres constructeurs. Ces nombreuses optimisations montrent que toutes les lignes de production recèlent à quelques exceptions près d importants potentiels d augmentation de capacité et de réduction de consommation de ressources. L OPTIMISATION D INSTALLATIONS Avec son savoir-faire de fournisseur de machines et d installations et grâce aux possibilités de comparaison et d appréciation d autres installations, Polysius a l avantage de pouvoir fournir au client un large éventail d informations auxquelles il n a normalement pas accès. Toute optimisation repose sur l établissement d un état précis de la situation actuelle. Les données significatives de l installation et du procédé sont alors relevées sur site et des échantillons de matière sont constitués pour servir de référence au laboratoire de recherche Polysius. Des bilans masse et énergie sont ensuite dressés à partir de ces données et des analyses de laboratoire. Cette base sert à l élaboration des mesures détaillées conduisant à l optimisation technique. Du conseil sur place à l assistance à la mise en pratique des propositions d optimisation, les prestations procédé ont les objectifs suivants: x réduire le coût d exploitation, x augmenter la production, x améliorer la qualité du produit, x accroître la fiabilité de l installation, x utiliser des matières et des combustibles secondaires, x réduire les émissions. Fig. 5 Analyse de gaz et mesure de température. Fig Mesure à la caméra thermique pour déterminer les pertes thermiques. Fig. 8 Optimisation de l exploitation de l installation en salle de contrôle

8 8 L INSPECTION ET L ENTRETIEN l est indispensable de faire inspecter et entretenir l installation régulièrement par des spécialistes, pour atteindre une fiabilité maximale de l installation. L offre Polysius en matière d inspection et d entretien se décline en de nombreuses prestations qui se combinent en fonction de la demande du client. La liste suivante montre les avantages des différentes offres: Fig. 1 La connaissance précise de l état de l installation est la base de tout. Fig. 2 Meulage de bandages et galets avec des meuleuses mobiles à bandes. Fig. 3 Service rapide et fiable de réparation de four. L inspection et la maintenance préventive x connaissance exacte de l état actuel de l installation, x approvisionnement de pièces de rechange et programmation d arrêts en un minimum de temps, x prévention de dommages consécutifs assurant une grande fiabilité de l installation. Le service de réparation x service de réparation fiable et rapide par du personnel spécialisé, x l installation redevient rapidement opérationnelle, x garantie Polysius pour pièces de rechange d origine, x production provisoire jusqu à la réception des pièces de rechange, x assistance technique à la soudure de réparation de composants critiques de fours, broyeurs à boulets et autres équipements rotatifs. Le meulage de bandages et galets La réhabilitation de fours et sécheurs rotatifs, fours de calcination et paliers de broyeur par élimination de traces d usure s effectue généralement en production. Les contrats de service Les contrats de service qui sont personnalisés assurent au client une installation parfaitement fiable, un minimum de frais d entretien et une assistance express en cas d urgence

9 9 4 5 Fig. 4 Les différentes sections du tube du broyeur... Fig sont soudées sur place. Le résultat: Fig. 6 Quatre broyeurs à boulets gigantesques avec moteur annulaire de 12 MW chacun assurant le broyage de finition du minerai de cuivre à Arequipa, Pérou. 6 Le service POLWELD La prestation POLWELD correspond à la soudure de viroles de broyeur in situ sur site. Avec ce service, Polysius propose une variante économique et intéressante aux viroles de broyeurs bridées. Plus de 100 références en service témoignent de la fiabilité de la version soudée. Pour le client les avantages sont: x un plus faible coût de transport, x un délai de livraison réduit, x des avantages mécaniques, x une maintenance aisée et x une conception sans concentration de contraintes. Les centres de service Avec des ateliers bénéficiant d équipements de pointe, les centres de service érigés partout à proximité des clients réalisent l entretien et la fabrication de machines et composants sur place, avec rapidité et compétence. Fig 7 Centre de service au Pérou. 7

10 10 Fig.1 La détermination de l axe du four montre son désalignement en sens vertical et horizontal. Fig. 2 Visualisation des résultats de mesure de déformation et d ovalisation de la virole du four. 1 2 Les mesures POLSCAN Avec POLSCAN, Polysius dispose d un système de mesure opto-électronique haute précision pour le contrôle géométrique rapide et précis de fours rotatifs en production, permettant un diagnostic fiable de désalignements. Depuis la commercialisation du système POLSCAN en 1985, Polysius a mesuré et ré-aligné plus de fours rotatifs dans 53 pays. Les fonctionnalités du POLSCAN permettent de x mesurer l axe du four au laser x contrôler la déformation du four x déterminer l ovalisation du four dans la zone des bandages au moyen du Shell-Test x mesurer le voile de bandages et de couronnes dentées x contrôler la géométrie des galets x ajuster les réglages de palier de four avec contrôle de vérification de l axe de celui-ci. A la fin du contrôle POLSCAN, une documentation avec procès-verbaux est éditée directement sur place, et le résultat discuté avec le client. Ces résultats rapides permettent au client de procéder immédiatement et sans arrêter l installation à un réglage correctif avec mesure de vérification consécutive. La durée et le coût de l opération peuvent être calculés au préalable. Moins de dommages (au revêtement réfractaire par exemple) et moins de réparations sont les autres avantages apportés par le système. La maintenance prédictive POLDRIVE pour gros engrenages Le but de cette prestation consiste à prolonger la durée de vie des systèmes de commande par des inspections régulières du pignon et de la couronne dentée. Avec l établissement et la présentation d un rapport d état, le»drive Doctor«de Polysius permet au client de minimiser le risque d incident avec arrêt d installation, notamment par l approvisionnement en temps utile de pièces de rechange (un avantage important pour pièces à long délais, telles que les couronnes dentées). En ce qui concerne les mesures de vibrations et le contrôle de portées, les mesures de tendance sont le moyen le mieux adapté pour constater des changements et prendre rapidement des mesures correctives telles que x ré-alignement du groupe de commande x amélioration de la lubrification et de l étanchéité x élimination de dommages causés aux flancs de dent.

11 11 Fig. 1+2 Test de logiciel et de système. 1 2 Les critères actuels de qualité de produit et de rentabilité requièrent un niveau d automation élevé pour les installations. L AUTOMATION Il est bon de pouvoir compter sur les solutions d automation innovantes et le personnel qualifié du département services automation qui offre, entre autres, des actualisations/extensions de systèmes et des contenus de formation porteurs pour l avenir... Pour adapter le système d automation du client à la technologie la plus récente en y intégrant les derniers développements, la gamme de prestations en automation d usine se concentre sur: x l adaptation et la reconversion de matériels et logiciels, x le conseil en phases d études et de réalisation de projets, x la mise en route, l entretien et la documentation système, x les télé-diagnostics et x les livraisons de pièces de rechange. Les formations client organisées avant la mise en route d une installation ou sous forme de remise à niveau, soit sur place chez le client, soit au centre de formation Polysius, complètent la palette des prestations. Les contrats d entretien Les aspects importants des contrats de service proposés pour l automation d usine sont des routines d entretien régulier et/ou préventif, l évaluation et l optimisation du stock de pièces de rechange ou du système. Nombre de clients s appuient déjà sur des contrats d entretien avec Polysius pour la simple raison qu ils permettent une planification sans surprise du temps et du coût de l entretien. Des travaux d entretien à intervalles réguliers permettent de détecter et d éliminer les éventuels défauts ou points faibles avant qu il ne soit trop tard. En contrôlant le stock de pièces de rechange, le personnel services de Polysius permet d optimiser le coût de gestion de ces stocks. Une mise à jour régulière du système assure, en outre, des performances constantes sur des années de fonctionnement.

12 12 Fig. 1 Bandage cranté. Fig. 2 Joint pneumatique de sortie de four. Fig. 3 Rouleaux de POLYCOM avec goujons en métal dur Polysius ne concentre son élan novateur pas uniquement sur de nouveaux produits et procédés. Les produits confirmés nous incitent aussi à l amélioration. Les connaissances acquises avec les nouveaux produits servent bien souvent au perfectionnement de l existant. DES PIECES DE RECHANGE INNOVANTES Le département vente de pièces de rechange n échappe pas non plus à l utilisation des technologies les plus modernes. Le magasin on-line de pièces de rechange facilite la décision et l action d achat. Outre l approvisionnement, la fourniture et le montage de pièces de rechange, qu elles soient d origine ou conçues selon spécification client (ingénierie de pièces de rechange), Polysius propose un grand nombre de pièces qui, grâce à leur propriétés novatrices et à leur potentiel d avenir, permettent de»pousser«des installations existantes à l état actuel de la technique. Quelques exemples: Le bandage cranté Lorsque les galets sont entraînés directement, un bandage cranté est indispensable pour transmettre le couple à la virole du four. Sa denture interne permet une liaison positive en rotation entre le bandage et la virole. Le poids total du four est transmis à travers la denture du bandage par des forces tangentielles à la virole. Grâce à cette transmission tangentielle de la charge, l ovalisation de la virole est évitée quelque soit l état d exploitation. Une striction de la virole dans le bandage est exclue, et les conditions d une longue tenue des réfractaires sont remplies. Les concepts de protection anti-usure pour POLYCOM Depuis l introduction de la presse à rouleaux POLYCOM, le concept de sa protection n a cessé d être perfectionné et adapté aux différentes industries. Polysius propose: x des rouleaux arbrés forgés rechargés x des bandages en fonte dure bainitique x des rouleaux arbrés en fonte composite et x des rouleaux arbrés avec goujons en métal dur. Des joints pneumatiques d entrée et de sortie de four... peuvent être installés sans soucis a posteriori. En comparaison avec les anciens joints à lamelles, ils autorisent des mouvements axiaux et radiaux plus importants pour une vitesse élévée. Leur exécution robuste et quasi sans usure leur confère une durée de vie élevée.

13 13 4 Fig. 4 Pignon d entraînement flottant. Fig. 5 Commande COMBIFLEX. Fig. 6 Cloison DIAPOL. 5 6 La commande COMBIFLEX La commande COMBIFLEX combine les avantages du moteur annulaire, tels faible entretien et grande fiabilité, avec les avantages de l entraînement classique par couronne dentée, tels coûts d investissement réduits. Le réducteur avec pignons d entraînement incorporés forme une unité avec la couronne dentée, le palier à patins, le bandage et le guidage axial. Le stock de pièces de rechange est minimal, car les sous-ensembles sont standardisés. La cloison DIAPOL Equiper un broyeur à boulets d une cloison DIAPOL permet d accéder aux avantages suivants x séparation entre les flux d air et de matière x transport mécanique et non pneumatique dans le compartiment suivant x un fonctionnement plus efficace du broyeur x un revêtement de broyeur moins usé. Le pignon d entraînement flottant Polysius équipe aujourd hui les broyeur à boulets avec système d entraînement par pignon / couronne dentée avec de nouvelles technologies: les pignons sont cémentés et rectifiés et compensent les voiles et défauts d alignement des couronnes grâce à leur exécution pivotante. Aucune lubrification n est nécessaire.

14 Un personnel bien formé est motivé et compétent pour gérer la production de façon économique et fiable. La fiabilité et la rentabilité de l installation dépendent donc directement de la qualification du personnel d exploitation et d entretien. Partant de ce constat, Polysius offre des formations et séminaires, conçus pour soutenir les spécialistes entretien et maintenance dans leur mission d accroître la productivité, la fiabilité et la qualité de leurs installations. LA FORMATION DU PERSONNEL CLIENT ACADEMIE POLYSIUS Des cours de formation sur mesure Chaque formation réalisée par l académie Polysius est adaptée aux besoins spécifiques du client. La définition exacte des besoins au moment de la mise au point du contenu et le choix des intervenants conditionnent le succès de la formation. Les thèmes enseignés en priorité sont: l optimisation, l exploitation, l entretien, l automation et l électro-technique. La formation comporte généralement une partie théorique dite formation en classe (»classroom-training«) et une partie pratique dite formation sur l objet (»on-the-job-training«). 1 2

15 Fig. 3 6 L avantage d une session au centre de formation Polysius réside dans la présence de nombreux spécialistes et dans la possibilité de visiter les ateliers de fabrication de Polysius. Le»classroom training«peut avoir lieu sur place chez le client, ou bien chez Polysius. Selon le niveau de connaissance des participants, la formation en classe dispense les bases de la technique et/ou de la chimie et/ou de la minéralogie et fournit aux participants un enseignement théorique relatif au mode de fonctionnement, à l exploitation et à la maintenance des machines de leur installation. Le»on-the-job-training«dispense les connaissances pratiques indispensables aux opérateurs des machines et installations. Les participants apprennent directement sur la machine ou dans l atelier, avant, pendant ou après la mise en route, par les spécialistes Polysius, comment opérer et entretenir telle ou telle partie d installation. Les forums de technologie Outre les formations sur mesure, l académie réalise tous les ans des forums de technologie: une offre adressée aux ingénieurs, techniciens, contre-maîtres et opérateurs concernés par la production et la maintenance. Des thèmes comme»inspection et entretien«,»élimination de défauts et de points faibles«,»questions de procédé«sont abordés au cours des séminaires avec les objectifs suivants: optimiser et augmenter les capacités et durées de fonctionnement des machines, réduire les temps d arrêt et les coûts du cycle de vie des équipements. Les intervenants peuvent être des experts Polysius, mais aussi des spécialistes de fournisseurs. Fig L avantage de la formation sur site: les installations sont en service. Fig Instantanés pris lors de forums de technologie... La discussion d expériences entre participants et les réponses aux questions aboutissant à un transfert de connaissances dans les deux sens, sont tout aussi importants que les contenus du séminaire. 7 8