Compétences en ingénierie

Des économies sur le papier

La réparation des roulements SKF fait baisser les coûts et les émissions de CO₂ à la papeterie Mondi Štĕtí.

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Située dans la ville de Štĕtí sur les rives de l’Elbe en République tchèque, la papeterie Mondi Štĕtí fabrique du papier depuis 1949. Depuis plus de 75 ans, son activité ne cesse d’évoluer. Aujourd’hui, le site, qui appartient au groupe Mondi, un des leaders mondiaux du papier et du carton d’emballage durables, est la plus grande usine à papier du pays.
L’intégration de la réparation de certains roulements au cycle de vie des roulements stratégiques est une solution qui répond aux priorités données à la maîtrise des coûts, à la fiabilité et à la baisse des émissions de CO2.

Productivité égale écoresponsabilité

Pour ceux qui sont en première ligne à Štĕtí, améliorer les performances environnementales des opérations du site va de pair avec les efforts déployés pour accroître les performances de ses équipements. Les papeteries étant de grandes consommatrices de bois, d’énergie et d’eau, les équipes de production et de maintenance sont toujours en quête de moyens permettant de les exploiter plus efficacement.

Ces usines sont également de grandes consommatrices de roulements. Selon les estimations de Zdenek Podhorsky, responsable de la maintenance mécanique chez Mondi Štĕtí, les machines sont tributaires de quelque 12 000 roulements pour déplacer et transformer les matières premières au cours des nombreuses phases de production de la pâte et du papier.

La réparation est plus rentable que l’achat d’un roulement neuf. SKF calcule également les émissions de CO₂ économisées grâce à cette opération, ce que nos équipes chargées des achats et du développement durable apprécient beaucoup.

Zdenĕk Podhorský, responsable de la maintenance mécanique à la papeterie Mondi Štĕtí.

Maintenir ces roulements en bon état est une priorité absolue pour son équipe. Leur bon fonctionnement est indispensable à la qualité des produits et au rendement énergétique des processus. Leurs défaillances peuvent entraîner des arrêts de production imprévus, coûteux et perturbateurs.

Cependant, le choix de les remplacer ou non impose des arbitrages complexes. Éviter les défaillances est toujours une préoccupation majeure, mais les roulements de grandes dimensions installés dans les machines à papier sont des composants de précision qui coûtent très cher. En outre, l’acier qui entre dans leur fabrication contribue aux émissions indirectes de CO₂ du site.

En fonction de l’application et de la machine, l’équipe de maintenance fait appel à plusieurs méthodes pour déterminer les roulements qui doivent être remplacés ou non. Elle a recours à un système de surveillance en ligne de pointe, développé depuis de nombreuses années en partenariat avec SKF. Avec près de 3 000 points de mesure déployés dans l’ensemble de l’usine à papier, la technologie de maintenance conditionnelle permet au personnel d’identifier en amont les problèmes potentiels et de planifier les interventions appropriées au moment qui convient le mieux aux plannings de production et de maintenance.

Les roulements moins stratégiques sont remplacés en fonction d’un planning soigneusement établi. Un membre de l’équipe de maintenance de Mondi Štĕtí est employé à plein temps à la gestion du stock de roulements et à l’administration des programmes de surveillance et de maintenance.

Certaines des décisions les plus délicates en matière de remplacement ou non des roulements sont la conséquence d’activités de maintenance qui n’ont aucun rapport. En effet, les énormes cylindres et rouleaux situés à l’intérieur des machines à papier tournent à grande vitesse dans des conditions difficiles et cet environnement met les composants à l’épreuve. « Nous pouvons être amenés à retirer un cylindre en raison de dommages en surface ou pour un autre motif, explique Zdenek Podhorsky. À ce moment-là, nous devons décider si nous remettons les roulements en place ou si nous les remplaçons. »

La procédure de remplacement des cylindres implique une inspection détaillée de chaque roulement, pourtant les équipes de maintenance peuvent se montrer réticentes à l’idée de remonter un roulement ancien sur un cylindre neuf ou réparé. « Le roulement peut ne présenter aucun signe visible d’endommagement, mais personne ne veut être responsable d’un arrêt-machine provoqué par une pièce remplacée quelques semaines ou quelques mois plus tôt. »

Économie circulaire

Zdenĕk Podhorský,
responsable de la maintenance mécanique à la papeterie Mondi Štĕtí.

La volonté de répondre aux priorités contradictoires que sont la maîtrise des coûts, la fiabilité et la baisse des émissions de CO₂ a incité Zdenek Podhorsky à modifier son approche de la gestion des stocks. Ces trois dernières années, il a collaboré avec SKF pour intégrer la réparation au cycle de vie des roulements stratégiques.

Quand les roulements qui s’y prêtent sont déposés, ils ne sont pas retirés de la circulation mais envoyés à la réparation. Ceux qui ne présentent pas de dommages importants sont expédiés à un Centre de Services SKF. Là-bas, ils sont nettoyés, inspectés, démontés et entièrement réparés. L’opération inclut la finition de surface et le remplacement des composants très endommagés. SKF garantit que le roulement réparé possède les mêmes performances et la même longévité qu’un produit neuf. « SKF nous transmet un rapport détaillé décrivant l’état du roulement et le travail que sa réparation a exigé, indique Zdenek Podhorsky. Celle-ci est plus rentable que l’achat d’un roulement neuf. SKF calcule également les émissions de CO₂ économisées grâce à cette opération, ce que nos équipes chargées des achats et du développement durable apprécient beaucoup. »

Ces économies en matière de coûts et de CO₂ peuvent se révéler importantes. Selon une analyse effectuée par SKF, la réparation produit généralement 90 % de gaz à effet de serre de moins que la fabrication d’un produit neuf équivalent . Depuis 2020, Mondi a fait réparer 47 roulements en Europe, dont huit pour le site de Štĕtí en 2024.

Dans le cas des roulements spécialisés de très grandes dimensions installés dans les machines à papier, la réparation peut également simplifier la chaîne logistique. « Pour certains roulements, le délai entre la commande et la livraison peut atteindre plusieurs mois. Les délais de réparation sont plus courts, ce qui nous a permis d‘entreposer moins de roulements dans notre stock de pièces de maintenance sur site. »

Les roulements démontés qui ne présentent pas de signes d’endommagement sont envoyés à un Centre de Services SKF pour être nettoyés, inspectés, démontés et entièrement réparés. SKF garantit que le roulement réparé possède les mêmes performances et la même longévité qu’un produit neuf.

Roulements anciens, nouvelles procédures

L’intégration de la réparation dans l’écosystème sous haute pression de la maintenance de la production de Mondi Štĕtí n’a pas été sans difficultés, estime Zdenek Podhorsky. « Bien sûr, nous avons dû convaincre nos collègues de la production que les roulements réparés étaient tout aussi performants que les roulements neufs. »

La papeterie a également dû mettre en place une nouvelle procédure de maintenance et de gestion du stock afin de gérer le flux de roulements entre le lieu de production, le centre de réparation et leur retour dans le stock. Cette procédure a dû tenir compte de l’activité des sous-traitants spécialisés qui effectuent des réparations hors site sur les cylindres et d’autres pièces de machines.

La réparation se généralisant de plus en plus, l’équipe de Mondi Štĕtí envisage de modifier la gestion de son stock de pièces détachées. « À terme, je pense que nous aurons besoin de systèmes capables de suivre chaque roulement tout au long de son cycle de vie, lequel pourrait inclure plusieurs réparations. »

Pour le moment, l’équipe dispose d’une grande marge de manœuvre pour développer son approche actuelle de la réparation. « Nous estimons qu’environ 10 % des roulements installés sont des candidats potentiels à la réparation. Pour l’instant, une petite proportion seulement de ces 10 % est concernée par le programme de réparation. »

L’activité de Mondi Štĕtí couvre l’ensemble des opérations de production de papier, du bois brut au produit fini. Le site dispose de deux lignes de production de pâte à papier et de cinq machines à papier. Une sixième devrait entrer en service en 2025.

La papeterie fabrique une large gamme de papiers et cartons pour solutions d’emballage, dont des sacs en papier de qualité supérieure pour matériaux de construction, produits alimentaires et, de plus en plus, produits vendus en ligne aux particuliers.

La chaleur résiduelle de l’usine alimente en énergie les habitations et les entreprises locales via le système de chauffage urbain. Sa station d’épuration a également une double fonction : elle traite les eaux usées municipales et celles du site.