Les uni­tés pé­da­go­giques de­viennent des vi­trines tech­no­lo­giques

L’en­tre­prise lyon­naise Pi­gnat est l’une des rares so­cié­tés dans le monde à fa­bri­quer à la fois des uni­tés pour les pro­cé­dés in­dus­triels et des uni­tés pé­da­go­giques. Dans le cadre d’un pro­jet de douze bancs de ré­gu­la­tion des­ti­nés à l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry,

Mesures - - Front Page - Cé­dric Lar­dière

Que ce soit dans les sec­teurs de la chi­mie, de l’éner­gie ou de l’agroa­li­men­taire, les in­dus­triels re­cherchent des in­gé­nieurs et des tech­ni­ciens en charge de la concep­tion et de la conduite de leurs usines de pro­duc­tion. Les fi­lières d’en­sei­gne­ment, ini­tiales et pro­fes­sion­nelles, sont évi­dem­ment es­sen­tielles pour for­mer des per­son­nels com­pé­tents et opé­ra­tion­nels – le gé­nie des pro­cé­dés se trouve au car­re­four de plu­sieurs dis­ci­plines. Mais en­core faut-il que ces étu­diants aient pu dé­jà être confron­tés à des uni­tés de pro­duc­tion réelles, ou en tout cas très proches de celles qu’ils se­ront à même de ren­con­trer dans leur car­rière pro­fes­sion­nelle. « Avec ses uni­tés con­çues avec du ma­té­riel in­dus­triel, le mo­dèle fran­çais s’est vrai­ment dé­ve­lop­pé il y a une ving­taine d’an­nées et plaît beau­coup à l’étran­ger. Nous avons en ef­fet de la chance d’avoir un mo­dèle fran­çais qui s’ex­porte très bien, en par­ti­cu­lier pour la for­ma­tion d’opé­ra­teurs, par rap­port au mo­dèle an­glais très uni­ver­si­taire et au mo­dèle al­le­mand très in­dus­triel », af­firme Pa­trice Pi­gnat, pré­sident de l’en­tre­prise épo­nyme. Enal­le­magne, les uni­tés pé­da­go­giques sont fi­nan­cées par les en­tre­prises elles-mêmes, et il faut dis­po­ser des uti­li­tés d’une usine, des moyens d’une usine et, donc, du bud­get d’in­ves­tis­se­ment d’une usine pour ac­qué­rir de telles uni­tés, bien que la si­tua­tion com­mence à évo­luer un peu. Sur le mar­ché des uni­tés pé­da­go­giques en gé­nie des pro­cé­dés, l’en­tre­prise lyon­naise ( voir en­ca­dré page 52) oc­cupe une place à part : elle est en ef­fet l’une des rares so­cié­tés dans le monde à conce­voir et à fa­bri­quer à la fois des uni­tés pour les pro­cé­dés in­dus­triels et des uni­tés pé­da­go­giques. « Même si elles res­semblent aux mo­dèles in­dus­triels, nos uni­tés pé­da­go­giques ont des tailles où les temps d’équi­libre sont de l’ordre du quart d’heure, ce qui per­met de réa­li­ser une ma­ni­pu­la­tion en seule­ment 4 heures. Dans les an­nées 1960, les uni­tés de pro­cé­dés étaient des co­pies d’ins­tal­la­tions in­dus­trielles et met­taient sou­vent plu­sieurs heures pour s’équi­li­brer », rap­pelle Pa­trice Pi­gnat. Les uni­tés pé­da­go­giques ac­tuelles consomment par ailleurs peu de pro­duits, soit grâce à des so­lu­tions pour les ré­gé­né­rer, soit en tra­vaillant avec de l’eau. Et les uni­tés pé­da­go­giques de l’en­tre­prise Pi­gnat s’ex­portent dans le monde en­tier, comme le montre le pro­jet dé­ve­lop­pé pour l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry. « Nous avons en ef­fet été re­te­nus par cette uni­ver­si­té pour l’équi­per de douze bancs de ré­gu­la­tion iden­tiques. Le ca­hier des charges était as­sez simple : nous avons en fait ré­cu­pé­ré la spé­ci­fi­ca­tion des bancs d’un concur­rent, qui a dû aban­don­ner le pro­jet entre-temps », ex­plique Pa­trice Pi­gnat. Comme le pro­jet ini­tial ne cor­res­pon­dait for­cé­ment pas exac­te­ment aux spé­ci­fi­ca­tions de ses bancs, l’en­tre­prise a dû les adap­ter pour ré­pondre aux exi­gences im­po­sées par l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry. « Notre stan­dard in­té­grant des cuves en in­ox – nous sommes pa­ra­doxa­le­ment des ver­riers –, nous avons dû

“Nous ap­pré­cions cette no­tion de par­te­na­riat, que tout le monde s’im­plique dans un pro­jet.avec Krohne, c’est d’ailleurs une longue his­toire : l’en­tre­prise Pi­gnat a d’abord été four­nis­seur de Krohne pour les tubes en verre, et on l’est tou­jours. ” Pa­trice Pi­gnat, pré­sident de l’en­tre­prise épo­nyme

au dé­bot­té sor­tir un nou­veau pro­jet. Et nous nous sommes beau­coup ins­pi­rés d’un banc dé­jà fait, sur­tout pour les vannes de ré­gu­la­tion. Comme il ne nous connais­sait pas, ce client est ve­nu du Ca­na­da nous ren­con­trer pour ju­ger de ce que l’on était ca­pable de faire. Une fois le client ras­su­ré, nous avons réa­li­sé les études, les vues 3D qu’il a va­li­dées », pour­suit-il.

Des bancs à double cuve et ré­gu­la­tions en cas­cade

Le ré­sul­tat est un pi­lote fonc­tion­nant uni­que­ment avec de l’eau et com­po­sé de deux cuves.avec la pre­mière, qui est do­tée d’un sys­tème de chauffe par ré­sis­tance élec­trique, il est pos­sible de réa­li­ser une ré­gu­la­tion de tem­pé­ra­ture. En sor­tie de cette pre­mière cuve, une pompe, as­so­ciée à un dé­bit­mètre élec­tro­ma­gné­tique et à une vanne de ré­gu­la­tion, as­sure le trans­fert de l’eau à la deuxième cuve, au tra­vers d’une ré­gu­la­tion de dé­bit. « La deuxième cuve per­met de mettre en oeuvre dif­fé­rentes confi­gu­ra­tions, que ce soit des ré­gu­la­tions simples, des ré­gu­la­tions en cas­cade de ni­veau et de dé­bit. Pour la simple ré­gu­la­tion de tem­pé­ra­ture – elle ne peut pas être mise en cas­cade –, on agit cette fois sur la cir­cu­la­tion d’eau froide dans un échan­geur pour main­te­nir la tem­pé­ra­ture sou­hai­tée en sor­tie (ré­glage de la tem­pé­ra­ture d’en­trée et de sor­tie de la cuve, via une vanne uti­li­sée entre 0 et 100 % de son ou­ver­ture pour lais­ser pas­ser plus ou moins d’eau froide) », ex­plique Pa­trice Pi­gnat. Les étu­diants au­ront éga­le­ment la pos­si­bi­li­té, avec ces bancs pé­da­go­giques, de réa­li­ser une autre boucle cas­cade. Il s’agit d’une ré­gu­la­tion en cas­cade ni­veau-pres­sion: une va­leur de ni­veau est dé­fi­nie, cette pre­mière gran­deur étant ob­te­nue en fai­sant va­rier la vi­tesse de la pompe si­tuée des­sous la cuve. Pour ga­gner en ré­ac­ti­vi­té, lorsque le ni­veau com­mence à des­cendre, un cap­teur de pres­sion va en­voyer une autre consigne (pres­sion plus faible ou trop forte) pour com­man­der la pompe. Au ni­veau de la par­tie élec­tro­nique, tout se passe dans un ré­gu­la­teur Mi­ni8 d’eu­ro­therm (groupe Sch­nei­der Elec­tric). « Tous les si­gnaux y sont re­mon­tés en 4-20 ma, même les sondes de tem­pé­ra­ture, et tous les équi­pe­ments sont pi­lo­tés à par­tir de ce boî­tier. C’est un peu comme un mi­cro-au­to­mate », dé­crit Pa­trice Pi­gnat. En met­tant en oeuvre une lo­gique fi­laire en­tiè­re­ment en 4-20ma, le câ­blage en est gran­de­ment sim­pli­fié, sans comp­ter la fa­ci­li­té de net­toyage de l’uni­té. Cette so­lu­tion n’est tou­te­fois pas tou­jours bien adap­tée, lors­qu’on l’ins­talle dans des équi­pe­ments en verre. « Il était pos­sible de connec­ter di­rec­te­ment les sondes Pt100 au ré­gu­la­teur Mi­ni8 ou alors de pas­ser par un conver­tis­seur 4-20 ma. Mais le fait de tra­vailler avec des fiches ba­nanes en sor­tie, toutes les gran­deurs phy­siques de­vaient être ac­ces­sibles se­lon le même for­mat », in­dique Ch­ris­tophe To­lo­sa, tech­ni­co-com­mer­cial chez Krohne France. « Et c’est vrai que c’est très pra­tique », in­siste Pa­trice Pi­gnat. En plus de dis­po­ser d’un écran tac­tile de 9,7 pouces de l’ita­lien As­con Tech­no­lo­gic, où l’on re­trouve toutes les

courbes, l’une des ori­gi­na­li­tés de ce banc de ré­gu­la­tion est la pré­sence de connexions sur fiches ba­nanes. Comme tous les si­gnaux d’en­trée et de sor­tie sont ame­nés à ce ni­veau, les étu­diants vien­dront ain­si câ­bler l’uni­té et, sur­tout, ap­pren­dront à se po­ser les bonnes ques­tions. « L’ob­jec­tif est d’en­sei­gner aux étu­diants ce qu’est un ré­gu­la­teur, ce qu’il faut connec­ter en en­trée (les cap­teurs) et en sor­tie (les ac­tion­neurs, les vannes). Une fois tout le câ­blage fait, ils ont une vue glo­bale de l’ins­tal­la­tion, avec les bran­che­ments, les MSP ( Mas­ter Set Points) et les MPV ( Mas­ter Pro­cess Va­lues) qu’ils peuvent af­fi­cher et suivre en grand. Si les bran­che­ments sont cor­rects, les étu­diants pour­ront voir la boucle de cas­cade, bas­cu­ler en mode cas­cade », ex­plique Pa­trice Pi­gnat. Cet as­pect très pé­da­go­gique n’est pas pos­sible avec une uni­té in­dus­trielle. Tou­jours au ni­veau du pan­neau de contrôle, l’en­tre­prise a par ailleurs in­té­gré une in­ter­face USB qui per­met de ré­cu­pé­rer tous les fi­chiers ou de re­char­ger di­rec­te­ment le pro­gramme, mais aus­si de se bran­cher sur un PC pour ré­cu­pé­rer les écrans de vi­sua­li­sa­tion. Et l’on peut éga­le­ment se connec­ter via un port Ether­net.

Un seul four­nis­seur en instrumentation

En ce qui concerne l’instrumentation de ces bancs pé­da­go­giques, l’offre avait été faite avec du ma­té­riel ve­nant un peu de dif­fé­rents fa­bri­cants, tels qu’emer­son Pro­cess Ma­na­ge­ment (an­cien nom d’emer­son Au­to­ma­tion So­lu­tions), Ko­bold, Krohne, etc. C’est d’ailleurs une pra­tique cou­rante pour ne lé­ser per­sonne et, sur­tout, pour trou­ver les ma­té­riels les moins chers pos­sibles. « Mais, pour ce pro­jet, j’ai sou­hai­té que ce soit le même fa­bri­cant qui nous four­nisse l’instrumentation pour tous les bancs. Suite à un ap­pel d’offres au­près de plu­sieurs so­cié­tés, telles queyo­ko­ga­wa, avec qui nous tra­vaillons pour les cap­teurs de pres­sion, d’en­dress+hau­ser et de Krohne, qui pou­vaient toutes les deux ré­pondre sur la to­ta­li­té de l’instrumentation, c’est cette der­nière qui a été re­te­nue », pré­cise Pa­trice Pi­gnat. Ce qui a fait pen­cher la ba­lance en fa­veur de l’al­le­mand Krohne était sur­tout, au-de­là de l’as­pect éco­no­mique – toutes les pro­po­si­tions étaient fi­na­le­ment très proches les unes des autres –, l’ad­hé­sion im­mé­diate de la so­cié­té au pro­jet. « Nous ap­pré­cions cette no­tion de par­te­na­riat, que tout le monde s’im­plique dans un pro­jet. Avec Krohne, c’est d’ailleurs une longue his­toire : l’en­tre­prise Pi­gnat a d’abord été four­nis­seur de Krohne pour les tubes en verre, et on l’est tou­jours. Et, non seule­ment c’est une so­cié­té à taille re­la­ti­ve­ment hu­maine, mais sur­tout une par­tie de la pro­duc­tion se fait en France, dans la ré­gion », ex­plique Pa­trice Pi­gnat. « Le fait que nous pro­po­sons main­te­nant toutes les gammes d’instrumentation de pro­cess – la dé­bit­mé­trie, évi­dem­ment, mais aus­si le ni­veau, la tem­pé­ra­ture; avec le ra­chat du sué­dois Inor

“Le fait que nous pro­po­sons main­te­nant toutes les gammes d’instrumentation de pro­cess (dé­bit­mé­trie, ni­veau, tem­pé­ra­ture et pres­sion) est très in­té­res­sant. Le site de Ro­mans-sur-isère, dans la Drôme, est en plus le centre de com­pé­tences pour les me­sures de ni­veau ra­dar.” Ch­ris­tophe To­lo­sa, tech­ni­co-com­mer­cial chez Krohne France

en 2006, et la pres­sion –, est très in­té­res­sant. Le site de Ro­mans-sur-isère, dans la Drôme, est en plus le centre de com­pé­tences pour les me­sures de ni­veau ra­dar [voir Me­sures n°825], ce qui fa­ci­lite la ré­ac­ti­vi­té avec nos clients fran­çais », ex­plique Ch­ris­tophe To­lo­sa (Krohne France). Pour l’en­tre­prise Pi­gnat, le fait de ne tra­vailler qu’avec un seul four­nis­seur, pour la par­tie instrumentation, lui per­met de s’ap­puyer éga­le­ment sur lui pour la pro­mo­tion des uni­tés pé­da­go­giques, et donc de son ma­té­riel. Ce­la se­rait dif­fé­rent avec plu­sieurs fa­bri­cants. Autre avan­tage, même si c’est elle qui as­sure elle-même les ser­vices après-vente de ses bancs dans le monde en­tier, l’en­tre­prise Pi­gnat peut éven­tuel­le­ment s’ap­puyer sur une fi­liale de Krohne pour in­ter­ve­nir à l’autre bout du monde en cas de pro­blème. « À l’image des bancs de ré­gu­la­tion pour l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry, nos uni­tés pé­da­go­giques sont au­tant de vi­trines tech­no­lo­giques pour nous et pour nos four­nis­seurs. C’est d’ailleurs pour cette rai­son que Krohne nous a pro­po­sé d’ajou­ter la me­sure de ni­veau par la tech­no­lo­gie de ra­dar à ondes gui­dées, alors que c’était la tech­no­lo­gie ca­pa­ci­tive qui était pré­vue à l’ori­gine », se rap­pelle Pa­trice Pi­gnat. Après va­li­da­tion au­près du client de la tech­no­lo­gie ra­dar, il a même été très content du ré­sul­tat. Le choix de la tech­no­lo­gie ra­dar fi­lo­gui­dée, ici un trans­met­teur de la sé­rie Op­ti­flex 1100C, s’ex­plique par des ca­rac­té­ris­tiques très in­té­res­santes, telles que de faibles zones mortes, une pré­ci­sion de me­sure de 1mm, une lon­gueur de tige de 2m, mais qui peut être cou­pée à la bonne lon­gueur par l’uti­li­sa­teur, et un bon rap­port qua­li­té-prix – le coût est in­fé­rieur à 600 eu­ros car c’est un ma­té­riel pro­duit en sé­rie et dis­po­nible sur stock. À cô­té du ra­dar fi­lo­gui­dé, Krohne a éga­le­ment ins­tal­lé d’autres tech­no­lo­gies de me­sure de ni­veau: un dé­bit­mètre élec­tro­ma­gné­tique et un dé­bit­mètre par ΔP. « Le dé­bit­mètre élec­tro­ma­gné­tique Op­ti­flux 1000 en mon­tage sand­wich est as­so­cié à un conver­tis­seur IFC 050 pour al­lier fia­bi­li­té de me­sure et des éco­no­mies », in­dique Ch­ris­tophe To­lo­sa (Krohne France). En ce qui concerne la me­sure par ΔP, la tech­nique est très ro­buste et très in­té­res­sante pour faire le zé­ro. « Dans les ap­pli­ca­tions in­dus­trielles aus­si, les avan­tages de la me­sure par ΔP sont la pos­si­bi­li­té de dé­lo­ca­li­ser le point de me­sure et de réa­li­ser des me­sures par bul­lage ou très com­plexes. Le ni­veau est cer­tai­ne­ment la gran­deur phy­sique la plus com­pli­quée à me­su­rer », ajoute Pa­trice Pi­gnat.

De la com­mande aux tests en six mois

Même s’il y a eu des chan­ge­ments par rap­port à un pro­jet fai­sant in­ter­ve­nir des uni­tés sur éta­gère, il n’a fal­lu à l’en­tre­prise Pi­gnat que six mois entre la com­mande, en avril 2016, et la fin de la phase de test et de va­li­da­tion des douze bancs de ré­gu­la­tion, en sep­tembre der­nier. « C’est une belle per­for­mance que nous avons réa­li­sée là. Le pro­to­type ayant été ter­mi­né au mois de juin, les per­sonnes de l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry sont ve­nues tout dé­but juillet pour ré­cep­tion­ner le pre­mier banc », ex­plique Pa­trice Pi­gnat. Tous les bancs ont en­suite été tes­tés et va­li­dés avant d’être en­voyés chez le client, ce qui dif­fé­ren­cie l’en­tre­prise d’une in­gé­nie­rie. Il s’agit de s’as­su­rer de leur bon fonc­tion­ne­ment et qu’au­cun sou­ci n’ap­pa­raisse lorsque le client va dé­mar­rer les douze uni­tés pé­da­go­giques. « Le Diable se cache dans les dé­tails et, s’il faut ren­voyer des pièces de­puis le Ca­na­da, ce­la coûte vite très cher. Un dé­tail par exemple : nous avions de­man­dé à notre four­nis­seur à ce que les ré­sis­tances nous ar­rivent dé­ca­pées et pas­si­vées. Une fois mon­tées, on se rend compte qu’elles sont pi­quées, ce qui nous a obli­gé de les re­dé­mon­ter, les dé­ca­per et les pas­si­vées », ex­plique Pa­trice Pi­gnat.autre « dé­tail», des dé­pôts de par­ti­cules noires sont ap­pa­rus sur l’une des deux cuves lors des tests. Ce­la ve­nait en fait, non pas des pompes, mais des vannes de ré­gu­la­tion qui n’avaient pas été net­toyées cor­rec­te­ment. Avec un pro­cess en in­ox, ce­la n’ar­rive pas et ce n’est pas le genre de dé­tails qui se voit aus­si ; avec une ins­tal­la­tion en verre, les par­ti­cules s’ac­crochent plus fa­ci­le­ment et ce n’est vite plus es­thé­tique. Comme les 24 vannes de ré­gu­la­tion étaient dé­jà mon­tées, l’en­tre­prise Pi­gnat a trou­vé une as­tuce, en fai­sant cir­cu­ler de l’eau dans le pro­cess et en l’éva­cuant en un en­droit de la ca­na­li­sa­tion ou­vert tem­po­rai­re­ment. Les uni­tés pé­da­go­giques dé­ve­lop­pées pour l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry re­cèlent une autre nou­veau­té, au ni­veau de la tuyau­te­rie cette fois. Si, jus­qu’à main­te­nant, ce type d’ins­tal­la­tions au­rait plu­tôt été réa­li­sé avec des rac­cords vis­sés ou des rac­cords à bague, le choix s’est por­té sur une tuyau­te­rie ser­tie. « Ce­la nous per­met de va­li­der l’er­go­no­mie de l’en­semble et en­suite de ser­tir sur place. La pro­cé­dure est donc beau­coup plus ra­pide que si l’on de­vait mettre du Té­flon. Avec la pré­sence d’un joint to­rique, il est pos­sible de mon­ter jus­qu’à 16 bar », pré­cise Pa­trice Pi­gnat. En conclu­sion, à l’ins­tar d’autres uni­tés pé­da­go­giques dé­ve­lop­pées à l’ori­gine pour un client don­né, le banc créé pour l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry va de­ve­nir un stan­dard et in­té­grer le ca­ta­logue pé­da­go­gique de l’en­tre­prise Pi­gnat, un ca­ta­logue fort de plus de 160 ré­fé­rences.

L’en­tre­prise Pi­gnat a dé­ve­lop­pé pour l’uni­ver­si­té de Cal­ga­ry douze bancs de ré­gu­la­tion pé­da­go­giques. L’une des ori­gi­na­li­tés de ces bancs ré­side dans le fait qu’un seul fa­bri­cant, à sa­voir l’al­le­mand Krohne, a four­ni l’en­semble de l’instrumentation.

Chaque banc de ré­gu­la­tion se dis­tingue par la pré­sence de connexions sur fiches ba­nanes, ce qui per­met­tra aux étu­diants de ve­nir câ­bler l’uni­té et, sur­tout, d’ap­prendre à se po­ser les bonnes ques­tions en ma­tière de ré­gu­la­tion, de bran­che­ment.

Newspapers in French

Newspapers from France

© PressReader. All rights reserved.