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Des économies de maintenance pour un suivi sûr des rames

Guangzhou Metro, en Chine, est l’un des réseaux de métro les plus fréquentés au monde. Actuellement, la régie abandonne progressivement le programme de maintenance planifiée des roulements de ses rames en faveur d’un système de surveillance conditionnelle qui lui permettra de réduire considérablement ses coûts.

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Guangzhou est une cité très animée du sud de la Chine où cohabitent temples anciens et gratte-ciel miroitants. Avec ses quelque 14 millions d’habitants, c’est l’une des plus grandes métropoles de Chine. Connue autrefois sous le nom de Canton en Occident, elle a été la première ville de la république populaire à rétablir des liens commerciaux avec le reste du monde après la révolution de 1949.

Des investissements massifs ont été réalisés dans les infrastructures au cours de la phase de modernisation accélérée qu’a connu le pays ces 20 dernières années. Guangzhou a été la quatrième ville à se doter d’un métro après Pékin, Tianjin et Shanghai. La construction de la première ligne a débuté en 1993. Inaugurée en 1997, elle comptait alors cinq stations.

Avec ses quelque 14 millions d’habitants, Guangzhou est l’une des plus grandes métropoles de Chine.

Entre 8 et 10 millions d’usagers quotidiens

Aujourd’hui, Guangzhou Metro exploite 15 lignes totalisant 589 km. C’est l’un des réseaux de métro les plus fréquentés au monde, quelque 8 à 10 millions d’usagers l’empruntent chaque jour. Du point de vue du kilométrage, c’est le troisième plus grand réseau de métro en Chine après celui de Pékin et celui de Shanghai. Il est également bien noté sur le plan de la fiabilité et des horaires.

La maintenance des roulements est une étape clé de la révision d’une rame et l’un des facteurs les plus critiques pour la sécurité de celle-ci.

Zhao Weilong, superviseur technique à la régie Guangzhou Metro

Zhao Weilong, superviseur technique à la régie Guangzhou Metro, est responsable de l’entretien de la ligne 3, notamment de l’évaluation de l’état des rames, de l’optimisation des interventions de maintenance et de la planification de cette dernière. « SKF étant une marque réputée dans le secteur des roulements, voilà très longtemps que nous utilisons ses produits, explique-t-il. La révision d’une rame de métro est un processus technique au cours duquel les bogies sont entièrement démontés et réparés en vue de rétablir les performances globales des rames afin que celles-ci soient pleinement opérationnelles. La durée de service des rames est normalement de cinq à dix ans, soit entre 600 000 et 1,2 million de kilomètres parcourus. »

« La maintenance des roulements est une étape clé de la révision d’une rame et l’un des facteurs les plus critiques pour la sécurité de celle-ci », ajoute-t-il.

Au cours de l’opération de maintenance, les bogies des rames de métro sont entièrement démontés.

Un programme de maintenance planifiée

Auparavant, la maintenance des roulements obéissait à un programme de maintenance planifiée : les roulements étaient remplacés ou remis en état au bout d’un certain nombre de kilomètres. Cependant, quand son réseau s’est agrandi, la régie a dû faire face à une augmentation croissante des coûts liés à la main-d’œuvre et au matériel requis pour réaliser ce type de maintenance.

« Si les roues étaient usées, il fallait changer les essieux montés, c’était un gros problème. Étant donné que les roulements sont installés sur les roues, on devait les enlever quand on démontait celles-ci. Même si les roulements n’étaient pas arrivés au terme de leur durée de service, ils devaient également être changés ou remis en état, ce qui augmentait d’autant nos coûts de maintenance. »

Durée de service accrue des roulements

Zhao Weilong, superviseur technique à la régie Guangzhou Metro.

En 2018, SKF présente à Guangzhou Metro sa solution REP (Rotating Equipment Performance ou performance des équipements tournants) associée à un système de surveillance en ligne.

SKF n’intervenait pas auparavant dans la maintenance après-vente. Mais, avec cette nouvelle approche, le Groupe contribue désormais au programme de maintenance de son client en veillant à ce que ses équipements fonctionnent sans être victimes d’arrêts non planifiés.

Grâce à son système de surveillance en ligne, SKF peut détecter si un composant de son matériel va tomber en panne et à quel moment. « La maintenance des rames revient extrêmement cher et nous devons faire plus d’économies, indique Zhao Weilong. L’allongement des intervalles entre les interventions de maintenance ainsi que celle de la durée de service des roulements vont incontestablement contribuer à la réalisation de nos objectifs financiers. »

Actuellement, ces intervalles diffèrent entre les roulements des boîtes d’essieux et ceux des roues et des réducteurs. Or, les premiers doivent être démontés à chaque fois que les seconds sont changés. Normalement, les roulements des boîtes d’essieux ne sont pas révisés en même temps que les deux autres types de roulements. Ce décalage engendre des opérations de démontage et d’entretien des roulements des boîtes d’essieux en plus.

SKF cherche aujourd’hui à rallonger les intervalles pour les roulements du moteur de traction et des réducteurs afin que la remise en état et le remplacement des trois types de roulements interviennent simultanément. La synchronisation des interventions permettrait d’économiser considérablement sur les coûts de main-d’œuvre et de matériel.

Données en temps réel avec Multilog IMx-Rail

Grâce au système de surveillance en ligne SKF Multilog IMx-Rail, le client aura davantage de données en temps réel à sa disposition et pourra prévoir avec plus de certitude le moment exact où une remise en état ou un remplacement est nécessaire. Il n’aura plus à se fier uniquement au nombre de kilomètres accumulé par chaque roulement. « D’une part, le système de surveillance en ligne a amélioré la sécurité des rames, estime Zhao Weilong. Il permet de surveiller l’état de chaque roulement qui ainsi peut être réparé à temps avant tout dysfonctionnement ou toute défaillance. D’autre part, quand les intervalles entre les interventions d’entretien seront rallongés, cela nous aidera à réduire notablement les coûts. »

Grâce à son système de surveillance en ligne, SKF peut détecter si un composant de son matériel va tomber en panne et à quel moment.

Un fournisseur déterminant de Guangzhou Metro

Un bogie ferroviaire comprend un châssis, des essieux, un moteur de traction, des freins, etc. Les boîtes d’essieux sont intégrées aux essieux montés, et le réducteur assure la liaison entre le moteur de traction et les essieux montés.

SKF a livré environ 60 % des roulements de boîtes d’essieux montés sur les rames de Guangzhou Metro, soit 10 000 unités. Le Groupe a également fourni un grand nombre de roulements pour réducteurs et moteurs de traction. Environ 10 % des roulements sont remis en état chaque année.

Deux contrats

En 2018, SKF signe avec Guangzhou Metro un contrat portant sur la fourniture de roulements, incluant également une solution SKF pour la performance des équipements tournants.

Ce contrat est suivi d’un second, conclu fin 2021, qui comprend la remise en état des roulements. SKF fournira des services intégrés entre 2022 et 2025, et aidera la régie cantonnaise à basculer du programme actuel de maintenance planifiée vers le programme de maintenance conditionnelle, basé sur le système de surveillance en ligne SKF Multilog IMx-Rail.

Le suivi des performances est également inclus dans le contrat afin de permettre au client d’atteindre des indicateurs de performance déterminés. Par exemple, les délais de remise en état des roulements ont été ramenés de 45 jours à 25 jours ouvrables. Quant aux contrôles de la qualité de l’entretien, ils sont passés de moins de trois fois par trimestre à moins de trois fois par an.

Plus de précisions sur Multilog IMx-Rail

Aaron Wang, ingénieur commercial en chef pour le secteur ferroviaire chez SKF.

« Tous les besoins doivent être bien définis si on veut déterminer comment atteindre les objectifs des clients et rendre le matériel roulant ferroviaire plus performant et plus fiable, explique Aaron Wang, ingénieur commercial en chef pour le secteur ferroviaire chez SKF. Choisir un système de maintenance conditionnelle pour les applications de métro peut être délicat. Contrairement aux autres types de train, les opérateurs de métro doivent tenir compte du fait que les variations de la vitesse peuvent avoir un impact important sur la précision des données. La configuration du réseau est un autre élément déterminant le choix du système approprié : les métros circulent souvent sous terre et/ou empruntent des tunnels ; le système doit donc être capable de recueillir et de stocker les données.

– Un dialogue étroit entre les partenaires est indispensable pour définir la meilleure solution. La régie Guangzhou Metro est très novatrice et expérimentatrice, elle collabore étroitement avec SKF pour trouver le système qui répond à ses besoins. »

 

Hower Fan, responsable du développement de la maintenance conditionnelle pour le secteur ferroviaire chez SKF.

« Entre autres atouts pour les différents types de train, Multilog IMx-Rail est conçu pour pallier les problématiques propres aux applications de métro, indique Hower Fan, responsable du développement de la maintenance conditionnelle pour le secteur ferroviaire chez SKF. Grâce à la capacité de mesure et de stockage des données du système, la perte de connectivité ne pose aucun problème. Une fois la liaison avec le réseau mobile rétablie, les informations sont automatiquement envoyées vers le Cloud, de sorte qu’aucune information critique n’est perdue.

– Je tiens également à souligner qu’il s’agit d’un système très souple qui peut surveiller différentes applications tournantes à l’intérieur de la rame et qui peut être facilement intégré aux systèmes actuels des clients.

– Pour les applications de métro, où il est primordial de connaître l’état du matériel à tout moment afin de pouvoir allonger l’intervalle entre les interventions de maintenance des roulements et optimiser les coûts d’exploitation, Multilog IMx-Rail est certainement la solution idéale, comme on peut le constater avec le cas de Guangzhou Metro. »