Au-delà de l’IA : de la réaction à la prédiction

L’intelligence artificielle (IA) transforme la manière dont les entreprises abordent la fiabilité. Aujourd’hui, presque tous les systèmes de vibration sans fil promettent des « analyses pilotées par l’IA » pour aider à prendre des « décisions intelligentes en matière de maintenance ». Mais dans la pratique, l’IA n’est qu’un outil. Et ses résultats ne sont jamais meilleurs que les données qu’elle reçoit. Si un système ne capte pas les bons signaux, aucune analyse, aussi avancée soit-elle, ne comblera ce vide. Résultat : l’équipe maintenance risque de réagir aux pannes au lieu de les anticiper.

Le véritable différenciateur en maintenance prédictive (PdM) n’est donc pas l’IA elle-même, mais la combinaison intelligente entre données de qualité, expertise technique — et IA.

Quand les capteurs “intelligents” ne voient rien

Chaque système se prétend équipé de capteurs intelligents, et chacun capte des informations utiles. Même le plus basique identifiera un déséquilibre d’arbre, un défaut d’alignement de l’accouplement ou un problème de fixation. Ce sont des défauts importants, bien sûr — mais ce sont aussi les plus simples à détecter.

C’est pourquoi il est facile de réussir un pilote “concluant”, mais trompeur. Lors d’un test initial, n’importe quel système détectera une multitude de défauts évidents dans l’usine. Cela donne une impression de succès… mais l’épreuve réelle vient ensuite. Car beaucoup de capteurs sont aveugles aux signaux générés par les défauts progressifs des roulements ou des engrenages — et ce sont justement ces modes de défaillance qui sont les plus susceptibles d’arrêter la production. Ce sont les véritables “tueurs de process”.

Des signaux cachés… des arrêts évitables

Toutes les machines génèrent des signaux de vibration sur une large plage de fréquences — des plus basses aux plus élevées. La vraie question est : quelles fréquences comptent vraiment ?

Les vibrations à basse fréquence sont liées au mouvement de la machine : la rotation de l’arbre et l’alignement des composants. À l’inverse, les hautes fréquences sont liées aux impacts — par exemple, les impulsions brèves générées lorsqu’un élément roulant passe sur une fissure de bague.

Pour détecter ces impacts, il faut mesurer dans un haut spectre de fréquence, avec un taux d’échantillonnage élevé. Plus ce taux est élevé, meilleure est la qualité des données. Or, avec un échantillonnage standard, ces impacts sont interprétés comme un mouvement fluide — alors qu’un dommage mécanique sérieux est en train de s’aggraver.

Beaucoup de capteurs sans fil ne sont donc même pas capables de capter l’ensemble du signal vibratoire. Travailler avec des plages et des fréquences trop basses revient à rendre le système aveugle aux signaux haute fréquence d’un roulement défectueux, exposant l’exploitation à une panne imprévue. À cela s’ajoute un autre facteur : la majorité des systèmes utilisent des traitements de signal tiers qui limitent encore leur capacité à détecter ces signaux. Le résultat : une vision partielle de l’état de la machine — et une détection limitée des défauts critiques tels que les roulements, engrenages ou autres anomalies “fatales”.

Monter dans la courbe de défaillance

Les ingénieurs de fiabilité font souvent référence à la courbe P-F, c’est-à-dire au temps écoulé entre l’apparition d’un mode de défaillance (P = panne potentielle) et la panne fonctionnelle (F = arrêt de la machine). L’objectif est de détecter le problème le plus tôt possible sur cette courbe — afin de pouvoir planifier et éviter les arrêts non planifiés.

Un système incapable de détecter les impacts haute fréquence risque de passer à côté des défauts critiques. Ou alors, il les détectera trop tard — avec peu ou pas de temps pour intervenir avant la panne.

Le traitement de la vibration en signal brut, combiné à un échantillonnage haute fréquence, change complètement la donne. Il fournit non seulement la nature du défaut, mais aussi sa gravité — ce qui permet de mesurer à quel point il a évolué. C’est cette différence qui fait passer d’une maintenance réactive à une maintenance réellement prédictive.

Fonctionnalité et prix ne vont pas toujours ensemble

With a wireless vibration device, it’s tempting to assume that expensive means better. However, the effectiveness of a wireless vibration sensor has little to do with itIl est tentant de penser qu’un capteur sans fil plus cher est forcément meilleur. Pourtant, l’efficacité d’un capteur de vibration n’a que peu de lien avec son prix. Ce qui compte vraiment, c’est la conception intelligente — comment le capteur capte, traite et transmet les données.

Un système bien conçu peut offrir des données de haute qualité sans exploser les coûts. Un système mal conçu peut être cher… et malgré tout aveugle aux défauts critiques. Tout repose sur les choix d’ingénierie :

  • Peut-il échantillonner assez vite pour détecter les impacts haute fréquence ?
  • Mesure-t-il correctement l’amplitude vibratoire ?
  • Le signal analogique brut est-il accessible à l’algorithme d’IA ?

Sans ces fondamentaux, même le meilleur modèle d’IA ne travaille qu’avec des informations partielles. Le rendu peut sembler sophistiqué — mais le diagnostic repose sur des données incomplètes.

Au-delà de l’IA : données de qualité, expertise technique et diagnostic

La performance d’un programme de PdM ne dépend pas uniquement de l’algorithme d’IA. Elle résulte de la collaboration entre données de qualité, connaissance experte et diagnostic. Les signaux de vibration obéissent à la physique — et le principal atout de l’IA est d’élargir la couverture. Elle ne remplace pas les principes fondamentaux de l’analyse vibratoire. Parler de “machine learning” est d’ailleurs souvent inapproprié ici, puisque les bases du diagnostic vibratoire sont bien établies depuis des décennies. Si un système prétend “apprendre” à mesure qu’il fonctionne, cela signifie souvent qu’il n’est pas fondé sur une vraie analyse des modes de défaillance.

Le vrai différenciateur entre les systèmes de fiabilité, c’est leur conception — et surtout : ont-ils été conçus par des experts de la machine et de l’analyse mécanique ? Un bon système collecte des données de haute qualité, à des fréquences d’échantillonnage élevées (généralement au-delà de 100 kHz), permettant une détection précoce, précise — et une évaluation fiable de la gravité du défaut. L’expertise permet ensuite de lire et interpréter ces signaux correctement. C’est ce qui fait basculer la maintenance de la réaction vers la prévision.

L’IA reste un outil puissant — mais elle ne peut pas remplacer la qualité des données ni l’expertise technique. Ce qui rend la prédiction possible, c’est la capacité à extraire des informations clés depuis le signal de vibration brut.

Dernier point : un programme PdM n’a de valeur que si vous agissez. La maintenance prédictive, quelle qu’elle soit, n’est utile que si vous avez un processus en place pour agir sur les informations extraites du signal vibratoire. C’est un point essentiel à clarifier avant d’implémenter un système.

Voici quelques bonnes questions à poser lors de l’évaluation d’une solution :

  • Existe-t-il une option de dépannage avancé ?
  • Puis-je faire venir un analyste qualifié sur site pour valider un diagnostic généré par l’IA ?
  • Quelles autres technologies prédictives peuvent être combinées aux vibrations pour confirmer la nécessité d’un arrêt de maintenance ?

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