Cet article s’adresse aux directeurs d’usine, responsables de production, responsables maintenance et responsables amélioration continue ou énergie qui paient l’électricité de leurs compresseurs sans savoir quelle part de l’air sert vraiment à produire. La question traitée ici : combien d’air vos lignes consomment-elles pendant qu’elles sont à l’arrêt, en micro-arrêt ou en changement de série, et comment le mesurer sans lancer un projet lourd.
- Une ligne à l’arrêt continue souvent de consommer de l’air comprimé.
- Le compteur général montre les nuits et les week-ends, pas les arrêts de journée.
- Croiser l’état des machines et le débit d’air révèle l’air consommé sans produire.
- On agit ensuite sur l’état le plus coûteux, puis on remesure.
L’air comprimé, une utilité qui ne s’arrête pas avec la ligne
Maxime Laffers, expert en efficacité énergétique industrielle chez OXA Groupe, cabinet spécialisé dans la performance énergétique des ETI et PME industrielles, a publié Air comprimé industrie : 7 leviers pour -20 % d’énergie. Il y passe en revue les leviers côté production et réseau : la chasse aux fuites, la baisse de la pression de consigne, la variation de vitesse, le séquencement des compresseurs, l’arrêt des compresseurs hors production, un traitement de l’air adapté au besoin réel et la récupération de chaleur. Il présente aussi l’IPE de l’air comprimé, exprimé en kWh par Nm³, et les fiches CEE qui financent ces actions. À propos des fuites, que les compresseurs absorbent sans déclencher d’alarme, il résume : « Pendant ce temps, les kilowattheures s’accumulent. »
Cette phrase vaut aussi pour les machines. L’article d’OXA Groupe traite la production et la distribution de l’air. Celui-ci regarde l’autre bout du réseau : la demande des machines, selon leur état. Un compteur général dit combien d’air le site consomme. Il ne dit pas si cet air a servi à produire, ou s’il a été soufflé pendant qu’une ligne attendait de la matière.
Ce que consomme une ligne qui ne produit pas
Quand une machine s’arrête, ses consommateurs d’air ne s’arrêtent pas tous. Selon les équipements, on retrouve souvent :
- Les soufflettes et buses de soufflage laissées ouvertes ou pilotées en continu, pour le nettoyage, le séchage ou l’éjection.
- Les fuites propres à la machine : raccords, flexibles, distributeurs et vérins usés, qui fuient que la machine produise ou non.
- Les générateurs de vide à effet venturi, qui consomment de l’air tant qu’ils restent alimentés.
- Les purges, le refroidissement par air et les rideaux d’air, souvent laissés en service par défaut.
- La remise en pression d’une branche à chaque redémarrage, quand la vanne d’isolement a été fermée.
La nuit et le week-end, ces consommations se voient sur le compteur général, puisque plus rien ne produit. En journée, elles se noient dans la consommation de production. C’est pourtant là que se cachent les arrêts non planifiés, les attentes, les micro-arrêts et les changements de série.
État machine et consommation d’air : le tableau de lecture
Chaque état de la machine laisse une signature différente sur la consommation d’air. Ce tableau sert de grille de lecture.
| État machine | Ce qui consomme encore | Ce que montrent les données | Levier typique |
|---|---|---|---|
| Arrêt long (nuit, week-end, fin de campagne) | Fuites réseau et machine, soufflage resté actif | Un débit de fond stable alors qu’aucune machine ne tourne | Isoler la branche par une vanne asservie, arrêter les compresseurs hors production |
| Arrêt non planifié en journée (panne, attente matière ou opérateur) | Soufflettes, venturis, refroidissement maintenus | Un débit de branche peu différent de celui de la marche | Couper automatiquement les consommateurs inutiles après une temporisation |
| Micro-arrêt | Tout ce qui reste alimenté entre deux cycles | Une consommation dispersée en nombreux événements courts, invisible en moyenne horaire | Réduire la fréquence des micro-arrêts, piloter le soufflage sur le cycle |
| Changement de série | Soufflage de nettoyage, purges, essais de réglage | Un pic de débit pendant le changement, de durée variable selon les équipes | Standardiser le nettoyage, raccourcir le changement (SMED) |
| Marche normale | Consommation utile au procédé | Un débit de référence par cadence | Base de comparaison pour les autres états |
Méthode pas à pas pour repérer l’air consommé sans produire
La méthode suivante se teste sur une ligne ou un îlot avant d’être étendue au reste de l’atelier.
- Choisir un périmètre mesurable. Idéalement une branche du réseau équipée d’un débitmètre, qui alimente une ligne ou un îlot identifié. À défaut, partez du comptage existant des compresseurs.
- Horodater automatiquement les états des machines. Marche, arrêt, micro-arrêt, changement de série, avec début, fin et motif. Une saisie manuelle en fin de poste oublie justement les arrêts courts.
- Aligner les deux séries de données. Même horloge, même pas de temps. Sans cet alignement, impossible de rattacher un micro-arrêt à une variation de débit.
- Ventiler la consommation d’air par état. Pour chaque période, affectez le volume consommé à l’état de la machine à ce moment-là. Vous obtenez un volume en marche, un volume à l’arrêt, un volume en micro-arrêt et un volume en changement de série.
- Calculer deux indicateurs simples. La part de l’air consommée sans produire (volume hors marche divisé par volume total) et le débit moyen à l’arrêt rapporté au débit moyen en marche. Par exemple, une ligne dont le débit à l’arrêt reste proche du débit en marche signale des consommateurs qui ne suivent pas l’état de la machine. C’est un exemple de lecture : chaque ligne a sa propre référence.
- Agir sur l’état le plus coûteux, puis remesurer. Vanne d’isolement asservie à l’arrêt, coupure temporisée du soufflage, réparation des fuites repérées sur la machine, réduction des micro-arrêts. Remesurez ensuite à périmètre et mix produit comparables.
Micro-arrêts et changements de série : la part la plus difficile à voir
Les arrêts longs se repèrent dès qu’on regarde une courbe de débit de nuit. Les micro-arrêts, eux, ne laissent presque aucune trace dans une moyenne horaire. Additionnés sur un poste, ils peuvent pourtant représenter un temps important pendant lequel la machine reste alimentée sans produire. Par exemple, une ligne qui s’arrête plusieurs dizaines de fois par poste sur des bourrages courts garde ses soufflettes et ses venturis en service à chaque fois. Mécanisme à vérifier avec vos propres mesures.
Les changements de série posent une autre question. Leur durée varie souvent d’une équipe à l’autre, et l’air de nettoyage suit cette durée. Raccourcir un changement de série par une démarche SMED réduit à la fois le temps perdu et l’air soufflé pendant ce temps.
Ce travail complète l’approche par indicateur décrite dans notre article IPE en usine, mesurer le kWh par pièce et l’énergie consommée à l’arrêt. Le kWh par pièce dit si l’énergie par bonne pièce se dégrade. La ventilation de l’air par état dit pendant quel état l’air part sans produire. Les deux se lisent avec le TRS : un TRS qui baisse pendant que la part d’air consommée à l’arrêt augmente indique que le sujet est d’abord un sujet d’arrêts.
Le rôle de TEEPTRAK : fournir l’état machine, automatiquement
TEEPTRAK mesure en temps réel le TRS, les arrêts et les micro-arrêts. Un module câblé dans l’armoire électrique et un capteur en bord de ligne s’installent en environ une heure par machine, sans connexion à l’automate, et le TRS est disponible en 48 h. Chaque état (marche, arrêt, micro-arrêt, changement de série) est horodaté automatiquement, avec son motif. Ces données d’état peuvent ensuite être rapprochées de vos relevés de débit d’air comprimé ou de comptage énergie pour ventiler la consommation par état. TEEPTRAK n’est pas un outil de comptage énergétique : il apporte la partie production de l’équation. Plus de 700 usines dans plus de 30 pays l’utilisent, avec en moyenne un gain de 10 à 15 points de TRS.
Pour aller plus loin
- Air comprimé industrie : 7 leviers pour -20 % d’énergie (Maxime Laffers, OXA Groupe)
- IPE en usine, mesurer le kWh par pièce et l’énergie consommée à l’arrêt
- Éliminer les micro-arrêts : Pareto, top 3 causes racines et chantier SMED ciblé
FAQ
Pourquoi mesurer la consommation d’air comprimé à l’arrêt plutôt que la consommation totale ? Parce que la consommation totale mélange l’air utile et l’air perdu. En la ventilant par état machine, vous voyez quelle part part pendant les arrêts, les micro-arrêts et les changements de série, et donc quel levier traiter en premier.
Faut-il un débitmètre sur chaque machine ? Non. On commence souvent par une branche de réseau ou un îlot déjà comptés, croisés avec l’état des machines qu’ils alimentent. L’instrumentation plus fine se justifie ensuite là où la part d’air consommée sans produire est la plus forte.
Quel lien avec le TRS ? Le TRS mesure le temps perdu, la ventilation de l’air par état mesure l’énergie perdue pendant ce temps. Réduire les arrêts et les micro-arrêts améliore les deux à la fois, à condition de les mesurer sur le même périmètre.
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