Process industriels : les indispensables

Les procédés industriels sont aujourd’hui au cœur de l’industrie mondiale. Également appelés process ou processus industriels, ils sont adoptés dans l’agroalimentaire, dans l’industrie automobile, cosmétique, pharmaceutique et bien d’autres secteurs industriels. Ce sont généralement des ensembles de procédés composés de plusieurs appareils ou dispositifs. Ces appareils contribuent chacun de leur côté à améliorer la qualité et l’efficacité du process. Voici l’essentiel à savoir à propos des procédés industriels et de ces dispositifs indispensables à leur bon fonctionnement.

Que sont les process industriels et qu’impliquent-ils ?

Les process industriels sont des méthodes, opérations ou techniques utilisées pour obtenir et transformer des matières premières en des produits finis destinés à la consommation. Ces procédés peuvent être de nature mécanique ou chimique, selon le type d’industrie. Leur objectif reste toutefois de concevoir des produits finis encore appelés biens de consommation en grande quantité.

Au cours d’un procédé industriel, la matière première subit plusieurs modifications. Ces modifications peuvent concerner sa forme, sa densité, sa taille, son esthétique ou sa couleur. La transformation de la matière première en bien de consommation passe donc par différentes étapes de modifications. Ces étapes, ainsi que les critères que doivent respecter les produits, sont consignés dans un cahier des charges dédié, appelé le livre de procédé ou process data book. Dans ce document sont également mentionnés la capacité de production, les conditions physiques à respecter et d’autres renseignements importants.

Il existe deux grandes catégories de procédés industriels : les procédés primaires et les procédés secondaires. Les procédés primaires ou extractifs servent à identifier la source de la matière première et à effectuer son extraction. Ces process sont donc différents en fonction de la matière à exploiter. Les procédés secondaires ou de fabrication rassemblent l’approvisionnement, l’acheminement et la transformation proprement dite des matières premières en produits finis. Selon le processus, la transformation peut être effectuée de différentes manières :

• par lots,
• en masse,
• en flux continu.

Les différents procédés industriels impliquent l’utilisation ou l’installation de plusieurs appareils nécessaires à l’extraction ou la transformation de la matière première. C’est cette série d’appareils, communément appelée unité de production, qui exécute la quasi-totalité des opérations. La mise en œuvre des procédés implique également l’acquisition de certaines connaissances à propos de l’utilisation des appareils et des méthodes de transformation. Ces connaissances seront par exemple essentielles pour assurer la maintenance des appareils ou pour bien gérer les ressources disponibles.

Les différents types d’appareils utilisés dans les processus industriels

Plusieurs types d’appareils, machines ou outils sont indispensables au bon déroulement des procédés industriels. Ils varient en fonction du domaine d’activité de l’industrie et des objectifs du processus. Chacun réalise une tâche spécifique dans la transformation de la matière première en biens de consommation. Voici différents types d’appareils utilisés dans les process industriels.

Les appareils ou outils de mesure de la température

Ils servent à connaître de façon précise la température en degrés Celsius qui règne à un certain niveau du process industriel. Un outil de mesure de température peut par exemple être un capteur, un enregistreur ou un transmetteur. Certains de ces appareils sont filaires. Ils permettent d’obtenir en temps réel, sinon de façon régulière, cette valeur très importante. La température est en effet un élément clé pour comprendre certains phénomènes ou pour anticiper des dysfonctionnements.

Étant donné l’importance de ce point, les appareils de mesure de température sont dotés de technologies sophistiquées. Les technologies de mesure de température à contact les plus utilisées sont la technologie résistive et la technologie thermocouple. D’autres outils mesurent toutefois la température à partir de la technique bimétallique ou la technique d’expansion de liquide, tel que le mercure.

Les appareils de mesure de l’humidité

Ces appareils mesurent l’humidité, c’est-à-dire la quantité d’eau présente dans l’air. Ils permettent de connaître par exemple l’humidité relative dans un local du process industriel en % HR. Plus l’air ambiant contient d’eau, et plus le niveau d’humidité est élevé.

Ces appareils de mesure du taux d’humidité sont souvent des capteurs d’humidité ou des transmetteurs filaires ou sans fil. Ils sont utilisés dans de nombreux secteurs industriels, notamment l’agroalimentaire et la pharmaceutique. Ces appareils ou outils indispensables fonctionnent à partir de technologies de pointe telles que : la technologie résistive, la technologie capacitive, la technologie du miroir refroidi ou le psychromètre.

Les appareils de mesure de pression

Ces appareils ou outils permettent de mesurer par exemple la pression d’un gaz, de l’air ou d’un fluide, dans une canalisation ou dans un réservoir du process industriel. Il s’agit généralement de manomètres, de capteurs ou de transmetteurs de pression, très sensibles à la variation de cette grandeur.

Depuis l’automatisation des process industriels, ce sont les capteurs électriques qui sont le plus utilisés dans l’industrie mondiale. Ces appareils transforment la pression mesurée en signal électrique affichable sur un écran relié. Ils donnent la valeur de la pression dans l’unité du système international Pa (pascal) ou en bar. On distingue notamment :

• les capteurs de pression piézorésistif ou à puce de silicium,
• les capteurs de pression à couche épaisse,
• les capteurs de pression à couche mince.

Selon le domaine d’utilisation, ils peuvent mesurer la pression absolue, la pression relative ou une pression différentielle.

Les appareils ou instruments de mesure de force

Ils servent à connaître l’intensité de tout type de force mesurable dans le process industriel. Parmi ces appareils, on peut citer : les dynamomètres, les capteurs de force et les axes dynamométriques. Il existe deux catégories de dynamomètres : les dynamomètres mécaniques et les dynamomètres numériques.

Les dynamomètres mécaniques utilisent la raideur d’un ressort pour mesurer l’intensité d’une force. Ils peuvent donc mesurer par exemple des forces en compression ou en traction. Les dynamomètres numériques sont, quant à eux, dotés d’une électronique de conditionnement permettant l’affichage des mesures effectuées. Contrairement aux modèles mécaniques, ils n’utilisent pas de ressort.

On retrouve également dans les procédés industriels plusieurs sortes de capteurs de force. Les modèles les plus courants sont les capteurs de force en S et les capteurs de force miniature. Dans certaines industries, il existe aussi des capteurs de force de type galette et des capteurs de force en compression. Les axes dynamométriques ne sont utilisés que pour mesurer des forces extrêmement élevées.

Comment ces appareils contribuent-ils à améliorer l’efficacité des processus industriels ?

Les différents appareils utilisés dans les process industriels permettent d’éviter au maximum les erreurs et de réduire les interventions humaines, qui peuvent impacter la qualité des produits finis. Certains de ces équipements servent même à contrôler la qualité des biens de consommation à la fin des lignes de production.

L’utilisation de ces appareils permet par ailleurs de gagner en précision. Des renseignements précis et en temps réel sur la température, l’humidité ou la pression sont certains des facteurs déterminants dans la qualité des produits de l’industrie agroalimentaire.

Ces instruments, machines ou outils contribuent aussi à l’efficacité des processus industriels, car ils exécutent à bien les tâches répétitives. Leur cadence est nettement plus élevée que celle d’un humain. Cette rapidité favorise un gain de temps considérable au cours de la transformation des matières premières et une économie d’énergie.

Comment choisir l’appareil adapté à vos besoins ?

Pour bien choisir un appareil à utiliser dans votre process industriel, vous devez premièrement faire le point sur vos besoins pour votre projet ou vos objectifs. Le choix de la machine, de l’instrument ou de l’outil doit s’appuyer entre autres sur les résultats que vous comptez avoir. Prenez également en compte l’apport de cet appareil dans le processus de fabrication où il sera installé.

Gardez en tête que l’équipement choisi devra correspondre non seulement à vos attentes, mais également à vos activités. Vérifiez que ces caractéristiques s’alignent avec vos attentes, notamment sa résistance et ses performances. Il vous faut des appareils très performants pour obtenir des produits finis de bonne qualité et en temps record.

Pour être rassuré concernant les performances de l’appareil à acheter, vous pouvez consulter les avis clients sur le site de votre fournisseur. Ces avis vous éclaireront sur les points forts de l’équipement industriel pour lequel vous voulez investir, mais peuvent également vous en révéler les points faibles. Vous devez également tenir compte d’autres critères. Le plus important parmi eux est bien évidemment la fiabilité. Prenez également en compte les normes de sécurité et les normes environnementales.

Les avantages de l’utilisation de dispositifs de traitement industriel

L’utilisation des dispositifs de traitement industriel permet d’optimiser la production d’une industrie. L’installation et la mise en marche d’un dispositif de traitement par lots, de traitement en flux continu ou de traitement en masse peuvent en effet décupler la capacité d’une chaîne de production.

En produisant en grande quantité, rapidement, et parfois de façon autonome, ces dispositifs de traitement permettent aussi de réaliser des économies considérables. Les coûts de production sont réduits et des dépenses superflues sont supprimées sur le long terme. De plus, le coût de la main-d’œuvre est relativement minimisé. Le fonctionnement des dispositifs de traitement industriel de façon autonome entraîne de fait la réduction des coûts liés à l’embauche, aux jours fériés, à la formation de personnel ou aux congés payés.

La production en grande quantité combinée à la réduction ou l’élimination de vos coûts donnent la possibilité de baisser les prix des produits fabriqués par rapport à la concurrence. Ceci vous permet de proposer à vos consommateurs des produits de meilleure qualité à des prix très intéressants, et ainsi d’améliorer vos chiffres de vente.