BTS Maintenance IndustrielleForges les Eaux Cours de STRATEGIE DE MAINTENANCE http://btsmiforges.free.fr/ anne 10/11A. BELHOMME SommaireStratgie de Maintenance page 2 SOMMAIRE pages Chapitre 1 LA FONCTION MAINTENANCE4 1 INTRODUCTION A LA MAINTENANCE INDUSTRIELLE4 2 LE SERVICE MAINTENANCE5 3 LES TYPES DE MAINTENANCE7 4 LES ACTIVITES DE LA MAINTENANCE7 5 LES TEMPS DE LA MAINTENANCE8 6 NIVEAUX ET ECHELONS DE MAINTENANCE9 Chapitre 2 LES DEFAILLANCES11 1 DEFAILLANCES ET PANNES : QUELQUES DEFINITIONS11 2 CLASSIFICATION DES DEFAILLANCES11 3 EVOLUTION DES DEFAILLANCES12 4 MECANISMES DE DEFAILLANCE12 5 OUTILS D'ANALYSE DES DEFAILLANCES17 6 DIAGRAMME CAUSES-EFFET (ou ISHIKAWA ou en ARETE DE POISSON)17 7 Q-Q-O-Q-C-P17 8 GRAPHE DE PARETO ou METHODE ABC18 9 AMDEC19 Chapitre 3 LA MAINTENANCE CORRECTIVE20 1 DEFINITION20 2 LES PHASES D'UNE INTERVENTION DE MAINTENANCE CORRECTIVE20 3 LES TYPES DE MAINTENANCE CORRECTIVE21 4 PREPARATION DES ACTIONS DE MAINTENANCE CORRECTIVE21 5 DIAGNOSTIC APRES DEFAILLANCE22 6 OUTILS D'AIDE AU DIAGNOSTIC22 7 ORGANIGRAMME DE DIAGNOSTIC23 8 TABLEAU "EFFET-CAUSES-REMEDES"23 9 GAMME DE DEMONTAGE24 Chapitre 4 LA MAINTENANCE PREVENTIVE25 1 DEFINITIONS25 2 LES AVANTAGES DE LA MAINTENANCE PREVENTIVE25 3 LA MAINTENANCE PREVENTIVE SYSTEMATIQUE25 4 LA MAINTENANCE PREVENTIVE CONDITIONNELLE OU PREVISIONNELLE26 5 LE PLAN DE MAINTENANCE PREVENTIVE27 6 LA COMPLEMENTARITE ENTRE MAINTENANCE PREVENTIVE ET MAINTENANCE CORRECTIVE28 7 PREPARATION DES ACTIONS DE MAINTENANCE PREVENTIVE29 8 MAINTENANCE PREVENTIVE ET GRAISSAGE29 Chapitre 5 LA SURETE DE FONCTIONNEMENT32 1 DFINITIONS32 2 LE TAUX DE DEFAILLANCE33 3 ANALYSE FMD D'UN HISTORIQUE33 4 ETUDE DE LA FIABILITE34 5 LE MODELE EXPONENTIEL35 6 LE MODELE DE WEIBULL35 Chapitre 6 LES COUTS ET INDICATEURS39 1 LES COTS LIES A LA MAINTENANCE39 2 INVESTISSEMENT EN MAINTENANCE40 3 BUDGET DE MAINTENANCE42 4 LES INDICATEURS DE MAINTENANCE43 5 LE TABLEAU DE BORD43 SommaireStratgie de Maintenance page 3 Chapitre 7 ORGANISATION ET LOGISTIQUE DE MAINTENANCE45 1 INTRODUCTION45 2 LA FONCTION DOCUMENTATION45 3 ORDONNANCEMENT46 4 GMAO47 5 STOCKS49 6 TPM52 Chapitre 8 LES OUTILS DE CONTROLE55 1 ANALYSE VIBRATOIRE55 2 THERMOGRAPHIE56 3 ANALYSE D'HUILE58 4 ULTRA-SONS59 Chapitre 9 L'EXTERNALISATION DES TRAVAUX61 1 DEFINITIONS61 2 POURQUOI EXTERNALISER ?61 3 LES TACHES A SOUS-TRAITER62 4 LES FORMES DE SOUS-TRAITANCE62 5 LE CONTRAT DE MAINTENANCE62 Chapitre 10 QUALITE ET MAINTENANCE64 1 LES TERMES LIES A LA QUALITE64 2 LES CERTIFICATIONS ISO 900064 3 LES CERTIFICATIONS ISO 1400064 4 FONCTION MAINTENANCE ET QUALITE65 5 LA METHODE KAISEN65 6 LES 5 ZEROS65 7 LE BENCHMARKING65 8 LA DEMARCHE DE RESOLUTION DE PROBLEMES66 9 LA CONDUITE DE PROJET66 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES67 chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 4 Chapitre 1 LA FONCTION MAINTENANCE 1 INTRODUCTION A LA MAINTENANCE INDUSTRIELLE 1.1. Dfinition de la maintenance (norme NF EN 13306) Lamaintenanceestl'ensembledetouteslesactionstechniques,administrativesetdemanagementdurantlecycledevied'un bien, destines le maintenir ou le rtablir dans un tat dans lequel il peut accomplir la fonction requise. Unefonctionrequiseestunefonction,ouunensembledefonctionsd'unbienconsidrescommencessairespourfournirun service donn. 1.2. Les objectifs de la maintenance (norme FD X 60-000) Selon la politique de maintenance de l'entreprise, les objectifs de la maintenance seront : - la disponibilit et la dure de vie du bien ; - la scurit des hommes et des biens ; - la qualit des produits ; - la protection de lenvironnement ; - loptimisation des cots de maintenance ; - etc. La politique de maintenance conduit, en particulier, faire des choix entre : - maintenance prventive et/ou corrective, systmatique ou conditionnelle ; - maintenance internalise et/ou externalise. 1.3. La stratgie de maintenance (normes NF EN 13306 & FD X 60-000) "La stratgie de maintenance est une mthode de management utilise en vue d'atteindre les objectifs de maintenance." Les choix de stratgie de maintenance permettent d'atteindre un certain nombre d'objectifs de maintenance : - dvelopper, adapter ou mettre en place des mthodes de maintenance ; - laborer et optimiser les gammes de maintenance ; - organiser les quipes de maintenance ; - internaliser et/ou externaliser partiellement ou totalement les tches de maintenance ; - dfinir, grer et optimiser les stocks de pices de rechange et de consommables ; - tudier limpact conomique (temps de retour sur investissement) de la modernisation ou de lamlioration de loutil de production en matire de productivit et de maintenabilit. 1.4. Historique et volution de la maintenance aLeterme"maintenance"asonoriginedanslevocabulairemilitaire,danslesensmaintiendansdesunitsdecombat,de leffectif et du matriel un niveau constant. Il est vident que les units qui nous intressent ici sont les units de production, et le combat est avant tout conomique. Lapparition du terme "maintenance" dans lindustrie a eu lieu vers 1950 aux USA. En France, il se superpose progressivement "lentretien". b Entretien ou Maintenance ? - Entretenir cest dpanner et rparer un parc matriel, afin dassurer la continuit de la production. Entretenir cest subir. -Maintenircestchoisirdesmoyensdeprvenir,decorrigeroudernoverlematriel,suivantsacriticitconomiqueafin doptimiser le cot global de possession. Maintenir cest matriser. chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 5 2 LE SERVICE MAINTENANCE 2.1. Les fonctions du service maintenance (norme FD X 60-000) Les fonctions de la maintenance Etude Prparation Ordonnancement Ralisation Gestion Etude Sa mission principale est l'analyse du travail raliser en fonction de la politique de maintenance choisie. Elle implique la mise en uvre d'un plan de maintenance avec des objectifs chiffrs et des indicateurs mesurables. Prparation Laprparationdesinterventionsdemaintenancedoittreconsidrecommeunefonctionpartentireduprocessus maintenance.Touteslesconditionsncessaireslabonneralisationduneinterventiondemaintenanceserontainsiprvues, dfinies et caractrises. Une telle prparation devra bien sr sinscrire dans le respect des objectifs gnraux tels quils sont dfinis par la politique de maintenance : cot, dlai, qualit, scurit, Quel que soit le type dintervention raliser, la prparation sera toujours prsente. Elle sera : implicite(nonformalise):danslecasdetchessimples,lintervenantassureralui-mme,parexprienceetdefaon souvent automatique la prparation de ses actions ; explicite (formalise) : ralise par un prparateur, elle donne lieu ltablissement dun dossier de prparation structur qui,faisantpartieintgrantedeladocumentationtechnique,serautilischaquefoisquelinterventionseraralise.Ilseradonc rpertori et conserv sous rserve de mises jour ultrieures. Ordonnancement L'ordonnancementreprsentelafonction"chefd'orchestre".Dansunservicemaintenancecaractrisparl'extrmevaritdes tches en nature, en dure, en urgence et en criticit, l'absence de chef d'orchestre dbouche vite sur la cacophonie quel que soit le brio des solistes. Ralisation La ralisation consiste mettre en uvre les moyens dfinis dans le dossier de prparation dans les rgles de l'art, pour atteindre les rsultats attendus dans les dlais prconiss par l'ordonnancement. Gestion La fonction gestion du service maintenance devra tre capable d'assurer la gestion des quipements, la gestion des interventions, la gestion des stocks, la gestion des ressources humaines, et la gestion du budget. 2.2. Domaines d'action du service maintenance Voici la liste des diffrentes tches dont un service maintenance peut avoir la responsabilit : la maintenance des quipements : actions correctives et prventives, dpannages, rparations et rvisions. lamlioration du matriel, dans loptique de la qualit, de la productivit ou de la scurit. les travaux neufs : participation au choix, linstallation et au dmarrage des quipements nouveaux. les travaux concernant lhygine, la scurit, lenvironnement et la pollution, les conditions de travail, lexcution et la rparation des pices de rechanges. lapprovisionnement et la gestion des outillages, des rechanges, ... lentretien gnral des btiments administratifs ou industriels, des espaces verts, des vhicules, ... Ce qui prouve le bien-fond dune formation polyvalente. 2.3. Place du service maintenance dans l'entreprise Les installations, les quipements, tendent se dtriorer dans le temps sous l'action de causes multiples : usures, dformations dues au fonctionnement, action des agents corrosifs (agents chimiques, atmosphriques, etc.). Ces dtriorations peuvent provoquer l'arrt de fonctionnement (panne); diminuer les capacits de production; mettre en pril la scuritdespersonnes;provoquerdesrebutsoudiminuerlaqualit;augmenterlescotsdefonctionnement(augmentationdela consommation d'nergie, etc.); diminuer la valeur marchande de ces moyens. Dans tous les cas ces dtriorations engendrent des cots directs ou indirects supplmentaires. Le service maintenance, comme le service de scurit, devient une interface entre toutes les entits qui composent l'entreprise. chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 6 MAINTENANCE Production Sret de fonctionnement Achats Gestion des stocks S.A.V. interne Suivi du matriel Historiques Service relations extrieures Travaux neufs Location de matriel Contrats Ressources humaines Embauche, congs, formation Comptabilit Contrle des dpenses Service financier Investissements Bureau d'tudes Amlioration de la fiabilit Bureau mthodesOrdonnancementQualit (contrle)Distribution La maintenance est de plus en plus concerne par la qualit des produits, qui passe par la qualit des machines. La TPM (Total Productive Maintenance) japonaise montre lintrt quil y a confier des conducteurs de machines les actions de maintenance de1eret2eniveaux.Danslammelogique,leTRS(tauxderendementsynthtique)estunindicateurdegestionquiprenden compte la fois des performances de production et de maintenance. Organisation gographique du service maintenance : Deux types d'organisation peuvent tre mis en place selon la spcificit et la taille de l'entreprise : Un service maintenance centralis (atelier central) Des services maintenance dcentraliss proximit de chaque secteur d'activit 2.4. Le technicien de maintenance Pouratteindrelesobjectifsdelamaintenance,etentenantcompted'uncontextedemondialisationvisantrduirelescots pourassurerlacomptitivit,lesentreprisesontbesoindetechniciensayantdescomptencestrsfortestantdanslesdomaines techniques que dans l'approche conomique des problmes et dans la capacit manager les hommes. Latechnologiedesmatrielsactuelsimpliqueunecomptencetechniquepolyvalente.Lesfrontiresentrelesdomaines mcanique, lectrique, hydraulique, pneumatique, informatique ... ne sont pas videntes sur une machine compacte. Une polyvalence au niveau de la gestion est aussi indispensable, ainsi que la matrise des donnes techniques, conomiques et sociales. Le profil du technicien de maintenance, est celui dun homme de terrain, de contact et dquipe, qui sappuie sur sa formation initiale puis sur son exprience pour faire voluer la prise en charge du matriel dont il a la responsabilit. 2.5. Le management de la maintenance Lemanagementdelamaintenanceestlachargedune(ouplusieurs)personne(s)dsigne(s)dontlesresponsabilitset autorit doivent tre dfinies. (norme FD X 60-000) Il appartient au management et aux responsables de : Dfinir les profils demploi ncessaires laccomplissement de la mission de la fonction maintenance ; Grer les ressources disponibles en interne dans cet esprit et en particulier de prendre des dispositions pour assurer la formation, la qualification et lhabilitation du personnel en vue de : - lui permettre dassurer les tches de maintenance avec un optimum defficacit ; - sassurer que les rgles de scurit sont connues et mises en uvre ; - tre conforme aux exigences rglementaires en matire dhabilitation ; - etc. chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 7 3 LES TYPES DE MAINTENANCE (norme NF EN 13306) Maintenance prventive Maintenance corrective Echancier Inspection / Surveillance Dfaillance DpannageRparation Dfaillance partielle Maintenance prventive systmatique Maintenance prventive conditionnelle Selon tat du bien MAINTENANCE Panne La maintenance corrective C'estlamaintenanceexcuteaprsdtectiond'unepanneetdestineremettreunbiendansuntatdanslequelilpeut accomplir une fonction requise. La maintenance prventive C'est la maintenance excute des intervalles prdtermins ou selon des critres prescrits et destine rduire la probabilit de dfaillance ou la dgradation du fonctionnement d'un bien. La maintenance prventive systmatique C'est la maintenance prventive excute des intervalles de temps prtablis ou selon un nombre dfini d'units d'usage mais sans contrle pralable de l'tat du bien. La maintenance prventive conditionnelle C'est la maintenance prventive base sur une surveillance du fonctionnement du bien et/ou des paramtres significatifs de ce fonctionnement intgrant les actions qui en dcoulent. La maintenance prventive prvisionnelle C'est la maintenance prventive conditionnelle excute en suivant les prvisions extrapoles de l'analyse et de l'valuation de paramtres significatifs de la dgradation du bien. 4 LES ACTIVITES DE LA MAINTENANCE (norme NF EN 13306) L'inspection C'est un contrle de conformit ralis en mesurant, observant, testant ou calibrant les caractristiques significatives d'un bien. En gnral, l'inspection peut tre ralise avant, pendant ou aprs d'autres activits de maintenance. chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 8 La surveillance C'est l'activit excute manuellement ou automatiquement ayant pour objet d'observer l'tat rel d'un bienLasurveillancesedistinguedel'inspectionencequ'elleestutilisepourvaluerl'volutiondesparamtresdubienavecle temps. La rparation Ce sont les actions physiques excutes pour rtablir la fonction requise d'un bien en panne. Le dpannage Cesontlesactionsphysiquesexcutespourpermettreunbienenpanned'accomplirsafonctionrequisependantunedure limite jusqu' ce que la rparation soit excute. L'amlioration Ensembledesmesurestechniques,administrativesetdegestion,destinesamliorerlasretdefonctionnementd'unbien sans changer sa fonction requise. La modification Ensemble des mesures techniques, administratives et de gestion, destines changer la fonction d'un bien. La rvision Ensemble complet d'examens et d'actions raliss afin de maintenir le niveau requis de disponibilit et de scurit. La reconstruction Actionsuivantledmontaged'unbienetlarparationouleremplacementdescomposantsquiapprochentdelafindeleur dure de vie utile et/ou devraient tre systmatiquement remplacs. La reconstruction diffre de la rvision en ce qu'elle peut inclure des modifications et/ou amliorations. L'objectifdelareconstructionestnormalementdedonnerunbienunevieutilequipeuttrepluslonguequecelledubien d'origine. 5 LES TEMPS DE LA MAINTENANCE Temps caractristiques lors d'une intervention 5.1. La MTBF La MTBF est la moyenne des temps de bon fonctionnement (TBF). Un temps de bon fonctionnement est le temps compris entre deux dfaillances. Remarque : En anglais, MTBF signifie mean time between failures (norme X60-500). 5.2. La MTTR La MTTR est la moyenne des temps techniques de rparation (TTR). Le TTR est le temps durant lequel on intervient physiquement sur le systme dfaillant. Il dbute lors de la prise en charge de ce systme jusqu'aprs les contrles et essais avant la remise en service. Remarque : En anglais, MTTR signifie mean time to restoration (norme X60-500). chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 9 5.3. La MTTA La MTTA est la moyenne des temps techniques d'arrt (TTA). Lestempstechniquesd'arrt sont une partie des temps d'arrt que peut connatre un systme de production en exploitation. Ils ont pour cause une raison technique et, ce faisant, sont distinguer des arrts inhrents la production (attente de pice, de matire, d'nergie, changement de production, etc.). 6 NIVEAUX ET ECHELONS DE MAINTENANCE 6.1. Les niveaux de maintenance (norme FD X 60-000) Lamaintenanceetlexploitationdunbiensexercenttraversdenombreusesoprations,parfoisrptitives,parfois occasionnelles, communment dfinies jusqualors en cinq niveaux de maintenance. Le tableau de la page suivante dfinit les cinq niveaux de maintenance. 6.2. Les chelons de maintenance (norme FD X 60-000) Il est important de ne pas confondre les niveaux de maintenance avec la notion dchelon de maintenance qui spcifie lendroit o les interventions sont effectues. On dfinit gnralement trois chelons qui sont : la maintenance sur site : lintervention est directement ralise sur le matriel en place ; la maintenance en atelier : le matriel rparer est transport dans un endroit, sur site, appropri lintervention ; la maintenance chez le constructeur ou une socit spcialise : le matriel est alors transport pour que soient effectues les oprations ncessitant des moyens spcifiques. Bien que les deux concepts de niveau et dchelon de maintenance soient bien distincts, il existe souvent une corrlation entre le niveauetlchelon.Lesoprationsdeniveaux13,parexemple,seffectuantsursite,cellesdeniveau4enatelier,etcellesde niveau 5 chez un spcialiste hors site (constructeur ou socit spcialise). Si cela se vrifie frquemment (dans le domaine militaire par exemple), il convient cependant de ne pas en faire une gnralit. On peut rencontrer en milieu industriel des tches de niveau 5 effectues directement sur site. chap 1 - La fonction maintenanceStratgie de Maintenance page 10 Les cinq niveaux de maintenance (norme FD X 60-000) Niveau 1 Dfinition:Actionssimplesncessaireslexploitationetralisessurdeslmentsfacilementaccessiblesentoute scurit laide dquipements de soutien intgrs au bien. Intervenant : Lutilisateur du bien Exemples en prventif : Ronde de surveillance dtat ; Graissages journaliers ; Manuvre manuelle dorganes mcaniques ;Relevsdevaleursdtatoudunitsdusage;Testdelampessurpupitre;Purgedlmentsfiltrants;Contrle dencrassement des filtres. Exemples en correctif : Remplacement des ampoules ; Ajustage, remplacement dlments dusure ou dtriors, sur des lments ou composants simples et accessibles. Niveau 2 Dfinition:Actionsquincessitentdesprocduressimpleset/oudesquipementsdesoutien(intgrsaubienou extrieurs) dutilisation ou de mise en uvre simple. Intervenant : Personnel qualifi Unpersonnelestqualifilorsquilareuuneformationluipermettantdetravaillerenscuritsurunbienprsentant certainsrisquespotentiels,etestreconnuaptepourlexcutiondestravauxquiluisontconfis,comptetenudeses connaissances et de ses aptitudes. Exemplesenprventif:Contrledeparamtressurquipementsenfonctionnement,laidedemoyensdemesure intgrsaubien;Rglagessimples(alignementdepoulies,alignementpompe-moteur,etc.);Contrledesorganesde coupure (capteurs, disjoncteurs, fusibles), de scurit, etc. ; Dtartrage de surface de ruissellement (tour arorfrigrante) ; Graissage faible priodicit (hebdomadaire, mensuelle) ; Remplacement de filtres difficiles daccs. Exemplesencorrectif:Remplacementparchangestandarddepices:fusibles,courroies,filtresair,etc.; Remplacementdetresses,depresse-toupe,etc.;Lecturedelogigrammesdedpannagepourremiseencycle; Remplacementdecomposantsindividuelsdusureoudtriorsparchangestandard(rail,glissire,galet,rouleaux, chane, fusible, courroie,). Niveau 3 Dfinition : Oprations qui ncessitent des procdures complexes et/ou des quipements de soutien portatifs, dutilisation ou de mise en uvre complexes. Intervenant : Technicien qualifi Exemples en prventif : Contrle et rglages impliquant lutilisation dappareils de mesure externes aux biens ; Visite de maintenance prventive sur les quipements complexes ; Contrle dallumage et de combustion (chaudires) ; Intervention demaintenanceprventiveintrusive;Relevdeparamtrestechniquesdtatdebienslaidedemesureseffectues dquipements de mesure individuels (prlvement de fluides ou de matire,). Exemples en correctif : Diagnostic ; Rparation dune fuite de fluide frigorigne (groupe de froid) ; Reprise de calorifuge ;Diagnosticdtatavecusagedquipementsdesoutienportatifsetindividuels(pocketautomate,multimtre); Remplacementdorganesetdecomposants par change standard de technicit gnrale, sans usage de moyens de soutien communsouspcialiss(carteautomate,vrin,pompe,moteurs,engrenage,roulement,);Dpannagedemoyensde production par usage de moyens de mesure et de diagnostics individuels. Niveau 4 Dfinition : Oprations dont les procdures impliquent la matrise dune technique ou technologie particulire et/ou la mise en uvre dquipements de soutien spcialiss. Intervenant : Technicien ou quipe spcialise Exemplesenprventif:Rvisionspartiellesougnralesnencessitantpasledmontagecompletdelamachine; Analysevibratoire;Analysedeslubrifiants;Thermographieinfrarouge(installationslectriques,mcanique, thermique,);Relevdeparamtrestechniquesncessitantdesmoyensdemesurecollectifs(oscilloscope,collecteurde donnes vibratoires) avec analyse des donnes ; Rvision dune pompe en atelier, suite dpose prventive. Exemplesencorrectif:Remplacementdeclapetsdecompresseur;RemplacementdettedecbleenBTA;Rvision dunepompeenatelierspcialissuitedposeprventive;Rparationdunepompesursite,suiteunedfaillance; Dpannage de moyens de production par usage de moyens de mesure ou de diagnostics collectifs et/ou de forte complexit (valisedeprogrammationautomate,systmedergulationetdecontrledescommandesnumriques,variateurs,); Reprisedecltureextrieure;Remplacementduneporteetmiseenpeinture;Rparationsdefissuresetdfauts dtanchit ; Reprise de fuite de toiture. Niveau 5 Dfinition:Oprationsdontlesprocduresimpliquentunsavoir-faire,faisantappeldestechniquesoutechnologies particulires,desprocessuset/oudesquipementsdesoutienindustriels.Cesontdesoprationsdernovation, reconstruction, etc. Intervenant : Constructeur ou socit spcialise Exemples:Rvisionsgnralesavecledmontagecompletdelamachine;Reprisedimensionnelleetgomtrique; Rparationsimportantesralisesparleconstructeuroulereconditionnementdesesbiens;Remplacementdebiens obsoltes ou en limite dusure. chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 11 Chapitre 2 LES DEFAILLANCES 1 DEFAILLANCES ET PANNES : QUELQUES DEFINITIONS (norme NF EN 13306) La dfaillance Cessation de l'aptitude d'un bien accomplir une fonction requise. La panne tatd'unbieninapteaccomplirunefonctionrequise,excluantl'inaptitudeduelamaintenanceprventiveoud'autres actions programmes ou un manque de ressources extrieures. Remarque:Aprsunedfaillance,lebienestenpanne,totaleoupartielle.Unedfaillanceestunvnementdistinguerd'une panne qui est un tat. Les causes de dfaillance Cesontlesraisonsdeladfaillance.Lesraisonspeuventrsulterd'aumoinsundesfacteurssuivants:dfaillanceduela conception, la fabrication, l'installation, un mauvais emploi, par fausse manuvre, la maintenance. Les modes de pannes Un mode de panne est la faon par laquelle est constate l'incapacit d'un bien remplir une fonction requise. Remarque : L'emploi du terme "mode de dfaillance" dans ce sens est dconseill par la norme. Le mcanisme de dfaillance Lemcanismededfaillancecorrespondauxprocessusphysiques,chimiquesouautresquiconduisentouontconduitune dfaillance. 2 CLASSIFICATION DES DEFAILLANCES La classification d'une dfaillance peut se faire en fonction des critres suivants (norme X60-500) : DEFAILLANCE En fonction de la vitesse d'apparition Dfaillance progressiveEvolution dans le temps de certaines caractristiques d'une entit Dfaillance soudaineEvolution quasi instantane des caractristiques d'une entit En fonction de l'instant d'apparition Dfaillance en fonctionnementSe produit sur l'entit alors que la fonction requise est utilise Dfaillance l'arrtSe produit sur l'entit alors que la fonction requise n'est pas utilise Dfaillance la sollicitationSe produit au moment o la fonction requise est sollicite En fonction du degr d'importance Dfaillance partielleEntrane l'inaptitude d'une entit accomplir certaines fonctions requises Dfaillance totaleEntrane l'inaptitude totale d'une entit accomplir la fonction requise En fonction de la vitesse d'apparition et du degr d'importance Dfaillance par dgradationQui est la fois progressive et partielle Dfaillance catalectiqueQui est la fois soudaine et complte En fonction descauses Dfaillance par faiblesse inhrenteDue la conception ou la fabrication de l'entit Dfaillance par emploi inappropriLes contraintes appliques dpassent les possibilits de l'entit Dfaillance par fausse manoeuvreOpration incorrecte dans l'utilisation de l'entit Dfaillance par vieillissementDgradation dans le temps des caractristiques de l'entit chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 12 En fonction de son origine Dfaillance interne l'entitL'origine est attribue l'entit elle-mme. DEFAILLANCE Dfaillance externe l'entitL'origine est attribue des facteurs externes l'entit elle-mme. En fonction des consquences Dfaillance critiqueSusceptible de causer des dommages (aux personnes, biens, environnement) Dfaillance majeureAffecte une fonction majeure de l'entit Dfaillance mineureN'affecte pas une fonction majeure de l'entit En fonction de leur caractre Dfaillance systmatiqueLie d'une manire certaine une cause Dfaillance reproductiblePeut tre provoque volont en simulant ou reproduisant la cause Dfaillance non reproductibleLa cause ne reproduit jamais la dfaillance 3 EVOLUTION DES DEFAILLANCES 3.1. Evolution de la dfaillance dans le temps Deux modles de dfaillance peuvent tre envisags selon leur type d'apparition : 3.2. Processus d'volution d'une dfaillance mcanique 4 MECANISMES DE DEFAILLANCE 4.1. Les dfaillances mcaniques 4.1.1 Dfaillance par usure Lemodededfaillanceparusureestprsentdsquedeuxsurfacesencontactontunmouvementrelatif(plan/planou cylindre/cylindre). Initiation1 Al'initiationsetrouvesouventundfaut"sant-matire",un dfautdeconception,defabrication,unecauseextrinsque (choc, surcharge). La propagation s'opre souvent par des modes de dfaillance en fonctionnement, tels que la fatigue, l'usure, Laruptureintervientgnralementdefaonacclre, conscutivelapropagationdansletemps,oudefaon soudaine. Propagation2 Rupture3 chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 13 Remarque : Les usures mcaniques provoquent plus de 50% des cots de maintenance. a) Dfinition de l'usure L'usure est une consquence du phnomne de frottement entranant un chauffement puis une production de dbris avec perte de dimensions, forme et poids. b) Mcanisme de l'usure Lasurfacethoriquedecontactselimiteenfaitdepetitesairesdecontactentrelesaspritsplastiquementdformesde chaquesurface.Lespressionsdecontactentreaspritsetlachaleurdissipecrentdesmicrosouduresinstantanesconstitues d'un compos dpendant de la nature des matriaux en contact. La force de "frottement" est la rsultante des efforts de cisaillement qui rompent toutes ces liaisons avec transfert ou libration des particules du compos form. c) Diffrence entre usure et rodage Le rodage correspond au cas o les dformations de contact sont permanentes mais sans dtachement de grains de matire. Il y a adoucissement des asprits (et augmentation de la zone de contact). L'usure correspond au cas o des grains se dtachent. d) Les lois d'usure Phase I : priode de rodage C'est l'abrasion des principales asprits. Phase II : usure stable L'usure est linaire et reporte principalement sur l'une des surfaces de contact. Phase III : usure catastrophique Il y a mission de particules qui crent un "labourage" de la surface la plus tendre et une dgradation rapide. e) Prvention de l'usure : les paramtres prendre en compte : importance du choix des matriaux (coefficients de frottement) importancedeslmentsdemaintenabilit(reportd'usuresurlapicevoulue,picesd'usure,dtectiondesseuils d'usure,) importance du mode d'obtention des pices (la rectification augmente l'crouissage des sous-couches par exemple), de leurstraitementsthermiques,deleurstraitementsdesurface(cmentation,nitruration,)oudeleursrevtementsde surface (cramiques, oxydes mtalliques,) importance des lments de lubrification (choix des lubrifiants, frquence des vidanges,) importancedel'expertise,c'est--diredelacomprhensiondesmcanismesdedgradationobservsenexploitation industrielle, pour trouver des solutions amlioratrices. f) Paramtres d'usure : les paramtres mesurables significatifs permettant le trac d'une courbe d'usure : paramtres directs dimensions (cotes) rugosit duret superficielle masse, paramtres induits vibrations temprature taux de compression chute de pression perte de dbit rendement, chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 14 Remarque : Dans de nombreux cas, la mesure et l'enregistrement des paramtres induits ne ncessite pas l'arrt de l'installation ouundmontage,cequin'estpaslecasdesparamtresdirects.C'estpourquoi,enmaintenanceprventiveconditionnelle,on mesure souvent des paramtres induits.

g)Exploitationdesloisd'usure:Connatreuneloid'usure,c'estpouvoiranticipercetteusureetdoncmettreenplacedes solutions prventives. Pour s'approprier cette connaissance, il faudra : Identifier et slectionner un paramtre significatif (direct ou induit) Dterminer exprimentalement ou en fonction de donnes constructeur une performance minimale admissible (seuil) Effectuer des relevs (mesures) des priodicits dfinir Tracer la loi d'usure partir des valeurs releves Extrapoler la courbe pour dterminer la date d'intervention Prparer et programmer l'intervention Remarque : Un retour d'exprience est souhaitable pour affiner les valeurs du seuil et des priodicits de visites. 4.1.2 Dfaillances mcaniques par dformation plastique a) Les diffrentes dformations L'essaidetractionmetenvidence,suivantlasollicitationappliquel'prouvette,unezonededformationlastiqueet rversible, puis plastique et non rversible. Ladformationlastiquesouscontraintedefonctionnementn'estpasunedfaillanceensoi,deparsarversibilit,saufcas d'application particulier : un allongement peut par exemple crer une perte d'tanchit. Parcontre,lesdformationsplastiquespermanentessontdesdfaillancesenelles-mmes,puisqueirrversibles.Deplus, elles constituent un risque de rupture ultrieure de nature catalectique, donc dangereux. b) Dformation plastique sous contrainte mcanique CesdformationsduesundpassementdelalimitelastiqueRe(caused'unchoc,d'unesurcharge)peuventtrelocales (marquage, empreintes sur engrenage) ou tendues un profil ou une section. Une inspection ce stade d'apparition d'une striction (zone de diminution de la section) peut prvenir le risque d'une rupture prochaine. c) Dformation plastique sous contrainte thermique : le fluage Le fluage est une dformation apparaissant sous contrainte mcanique associe une temprature de service suprieure 0.4 Tf (temprature de fusion), soit partir de 450C pour les aciers. La vitesse de fluage peut tre rapide (contrainte forte temprature faible) ou lente (contrainte faible temprature forte). 4.1.3 Dfaillances mcaniques par fatigue On entend par fatigue, la modification des proprits des matriaux conscutive l'application de cycles d'efforts, cycles dont la rptition conduit la rupture des pices constitues avec ces matriaux. Le phnomne de fatigue peut apparatre pour des contraintes infrieures la limite lastique du matriau. L'originedelaruptureestdueunefissurationprogressivequis'tendjusqu'cequelasectiontransversalenepuisseplus supporter l'effort appliqu. La courbe de Whler (ci-dessous) illustre les phnomnes de fatigue sous diffrentes contraintes. Zone I : Zone de la fatigue oligocyclique (ou plastique) La contrainte est suprieure la limite lastique Re et ne peut tre applique qu'un nombre limit de cycles. ZoneII:Zoned'endurancelimiteLasollicitationestinfrieurelalimitelastiqueetestrpteuncertainnombrede cycles. Zone III : Zone de scurit Un nombre illimit de cycle peut tre appliqu. chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 15 4.2. Les dfaillances par corrosion Lacorrosionestl'ensembledesphnomneschimiquesetlectrochimiquessurlesmatriauxmtalliquesrsultantdumilieu ambiant.L'influencedumilieuambiantconduitunmtalpasserdesontatmtalliquel'tatdesels(oxydes,sulfures, carbonates,). Il est noter que la corrosion ne fait que conduire l'tat originel du mtal, celui-ci existant dans la nature sous forme d'oxydes, de sulfures ou de carbonates ( l'exception de l'or ou du platine que l'on peut trouver l'tat mtallique). 4.2.1 Les causes de la corrosion Les facteurs climatiques et gographiques - Degr hygromtrique de l'atmosphre, prcipitations - Variations de la temprature et de la pression qui provoquent de la condensation - Vents transportant des matires abrasives - Degr de salinit de l'air - Taux de produits chimiques en suspension dans l'atmosphre Les assemblages htrognes - le contact de deux matriaux diffrents, mme non corrodables, peut conduire la corrosion lectrolytique ou chimique. Les contraintes mcaniques - La corrosion se propage et pntre plus facilement dans un mtal sous tensions internes. - Un mtal croui est capable de cder des lectrons plus facilement qu'un mtal recristallis. La circulation de courants lectriques - En prsence d'humidit, la circulation de courant dans les assemblages conduit des phnomnes d'oxydation. Les traitements thermiques -Enmodifiantlastructured'unmtal,untraitementthermiquepeutfaireapparatreunedissymtrieentrelesgrainset leur voisinage immdiat, et tre l'origine d'une corrosion intergranulaire localise aux joints des grains. 4.2.2 Protection contre la corrosion 4.3. Modes de dfaillance des pices plastiques et composites Lespicesbasedepolymres,gnralementassociesauseindessystmesdespicesmtalliques,ontdesmodesde dfaillance semblables : usure, fatigue, rupture statique, fluage, Par contre, elles sont plus sensibles l'influence du milieu ambiant : temprature, rayons ultraviolets, atmosphre, 4.3.1 Rupture mcanique des plastiques Commepourlesmtaux,l'initiation provient d'un dfaut matire ou d'une zone faible partir de laquelle une fissuration va se propager sous contrainte et sous influence de l'environnement.Les thermoplastiques, forms de chanes macromolculaires non lies, se dformeront, voluant vers une rupture plus ou moins ductile. Les thermodurcissables, forms de rseaux tridimensionnels, donc peu dformables, voluent vers une rupture "fragile". protection contre la corrosion les revtements non mtalliques les matriaux inoxydables les revtements mtalliques les traitements de surface chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 16 4.3.2 Vieillissement des composites Levieillissementestl'altrationdespropritsdesmatriauxaucoursdutemps.Ilestcaractrisparunemodification structurelleparrupturedechanesdepolymres.Ils'agitengnrald'unvieillissement"combin"sousdesactionsthermiques, photochimiques, atmosphriques, chimiques, mcaniques, ou biologiques. 4.4. Modes de dfaillance des parties commandes 4.4.1 Modes de dfaillance relatifs la logique cble a) relais lectromagntiques Les modes de dfaillance les plus frquents sont :- bobine de commande coupe, ou en court-circuit - contacts souds, colls ferms, rods, corrods ou "rebondissants" - armature mobile bloque - dfaut d'isolement d'un contact avec la carcasse mtallique b) composants lectroniques passifs Lesrsistancesnes'usentpas,maispeuventsubirdessurintensitsquicrentdescoupuresoudescourts-circuits.Leurvaleur peut tre affecte par des variations thermiques. Lescondensateurss'usentsoustensionetilsschenthorstension(garel'allumageaprsarrtprolong).Lessurcharges provoquent la rupture du dilectrique. c) composants lectroniques actifs Cesontlestransistorsetlescircuitsintgrs,maisaussilesthyristorsetlestriacspourlescircuitsdepuissance.Depar l'intgration de plus en plus pousse des technologies SSI, MSI, LSI, VLSI contenant des milliers de portes, la fiabilit d'un circuit est plus considrer collectivement qu'au niveau du composant. Destestsdedtectionpermettentdediresilecircuitestcorrectounon.Lalocalisationpermetdesituerledfautauseindu composant. Lesmcanismesdedfaillanceconcernentsurtoutlesjonctionslectroniques(semi-conducteursthermosensibles)etse manifestent par des collages 0 ou 1. Les causes potentielles de dfaillance peuvent tre : - les surcharges - les dcharges lectrostatiques - les chocs thermiques - le fonctionnement basse temprature d) Conducteurs et connexions La connectique est la source de bien des dfaillances intermittentes ou fugitives qu'il faut suspecter et vrifier avant de chercher localiserdesdfautsinternes.Lafiabilitdesconnecteurs(cosses,soudures,...)devraittreaumoinsdemmevaleurquecelle des technologies associes, en logique cble ou programme. Lafiabilitoprationnelledelaconnectiqueestdpendantedesconditionsdel'environnement(corrosionetvibrations principalement). 4.4.2 Modes de dfaillance relatifs la logique programme Lalogiqueprogrammeestparnaturesensibleauxperturbationsnergtiques(surtensiond'entre),thermiquesetsurtout lectromagntiquesde l'environnement. Dans un systme programmable, se retrouvent les composants actifs et passifs prcdents, mais galement des composants lectroniques programmables, de fonction paramtrable et modifiable. a) Dfaillance des automates programmables Unautomateestplusvulnrableparsonintgrationsonenvironnementetparsonutilisationqueparsesfaiblesses intrinsques. 90% des dfaillances proviennent des cartes d'entre-sortie et sont dues principalement des surtensions en entre. b) Dfaillances logicielles Les dfaillances logicielles sont dues principalement des erreurs humaines ayant pour cause un manque de rigueur (syntaxe), de logique ou d'attention (oublis). 4.4.3 Modes de dfaillance par incompatibilit lectromagntique Lacompatibilitlectromagntiqueestl'aptituded'unquipementbienfonctionnerdanssonenvironnement lectromagntique, et sans produire lui-mme de perturbations cet environnement (pollution lectromagntique). Les perturbations se matrialisent sous forme de pannes fugitives ou de perte de mmoire. Exemple d'appareils perturbateurs : tlphones portables, radars chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 17 5 OUTILS D'ANALYSE DES DEFAILLANCES 6 DIAGRAMME CAUSES-EFFET (ou ISHIKAWA ou en ARETE DE POISSON) Il s'agit d'une reprsentation arborescente des liaisons significatives entre un rsultat, l'effet, et les multiples causes susceptibles d'en tre l'origine. Exemple : analyse du dfaut de fonctionnement d'une pompe hydraulique Dfaut defonctionnementCentralehydrauliqueLimiteurde pressionVrinPas d'huilePompe HSFiltre colmatTigeflambeTiroirbloquPas detensionGrillPas d'ordrede commandeMoteurDispositifde commandePas aliment BloquPerceBoucheEcraseInverse CoupeBouchBobine HSFuiteinterneFuiteinterneTigebloqueDrglClapetbloquFuiteinterneDistributeur Tuyauterie Remarque : En production, il est trs courant de limiter les causes 5 familles : Matire, Matriel, Main d'uvre, Mthode, Milieu. C'est la mthode des 5 M. 7 Q-Q-O-Q-C-P Quoi ? Qui ? O ? Quand ? Comment ? et chaque fois Pourquoi ? Qu'ils'agissed'analyserunedfaillance,d'organiserunpostedetravail,lalogistiquedesflux,laconduited'unerunion,une procdure administrative, l'emploi rigoureux de cette dmarche contribue incontournablement mettre en uvre les conditions optimales de performance. Simplicit et rigueur sont des conditions essentielles la russite. C CC C Quoi ? Pourquoi ? C CC C Qui ? Pourquoi ? C CC C O ? Pourquoi ? C CC C Quand ? Pourquoi ? C CC C Comment ? Pourquoi ? La mthode des 5 pourquoi Les"5pourquoi"postulentquelarptitiondelaquestionpermetl'analyseexhaustived'unesituationjusqu'conduireaux meilleurs choix de solutions. La question est repose jusqu' ce que la rponse ne permette plus de relancer la recherche des causes. OutilIntrt diagramme causes-effet = Ishikawa = arte de poisson recherche des causes d'une dfaillance Q-Q-O-Q-C-P &5 Pourquoi analyse de dfaillance graphe de Pareto ou mthode ABC mise en vidence des actions prioritaires AMDEC analyse prvisionnelle des dfaillances chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 18 8 GRAPHE DE PARETO ou METHODE ABC LamthodeABCpermetdedgagerlimportantdunemassedinformations,defaireapparatreobjectivementcequiest confusment peru. Il sagit dune mthode de choix qui permet de dceler entre plusieurs problmes, ceux qui doivent tre abords en priorit. La courbe ABC permet donc de distinguer de faon claire les lments important de ceux qui le sont moins et ceci sous la forme dune reprsentationgraphique.Cetterglederpartitionatdfinie par Wilfredo PARETO (socio-conomiste italien, 1848-1923) on lappelle aussi la rgle des 80-20. Intrtdela mthode : Elle permet de ne pas se laisser influencer par des travaux certes utiles, mais de trs faible importance par rapport au volume des autres travaux. Les 2 rgles dor de Pareto :C "Ne pas utiliser un lphant pour craser une mouche." C "Ne pas utiliser une petite cuillre l o une louche est ncessaire." Exemple :Soit une entreprise de sous-traitance de circuits lectroniques. Un atelier d'assemblage de composants CMS comporte un parc de 10 machines. Unetuderalisepartirdel'historiquedesdfaillancesdel'annepassepermetd'tablirlenombrededfaillancespar machine : Le responsable du service maintenance vous demande de traduire ces chiffres en un graphe de Pareto. Solution :

Les machines 1 et 3 sont donc responsables de73% des dfaillances sur l'ensemble du parc. chap 2 - Les dfaillancesStratgie de Maintenance page 19 9 AMDEC ( = ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE, DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE) 9.1. Objectifs de l'AMDEC L'AMDEC est une procdure d'analyse des modes de dfaillance et de leurs effets. On distingue 2 types d'AMDEC : 9.2. Mthodologie d'une AMDEC C CC C Constitution d'un groupe de travail C CC C Dcomposition fonctionnelle du systme C CC C Evaluation des dfaillances potentielles C CC C Dtermination des modes de dfaillance, de leurs effets et de leurs causes C CC C Evaluation et notation de chaque cause de dfaillance - D : probabilit de non dtection de la cause de la dfaillance - O : probabilit d'apparition ou d'occurrence de la cause de la dfaillance - G : gravit de la dfaillance Calcul de criticit et hirarchisation L'indice de criticit C est obtenu par : C = D O G. C CC C Dduction des actions correctives mener 9.3.Exemple d'AMDEC : ANALYSE DU SYSTEME "GASTON" - AMDEC de conception : Analyse prvisionnelle des dfaillances Amlioration de la conception Dfinition de la maintenance - AMDEC de maintenance : Analyse des dfaillances observes Amlioration de la maintenance Modification ponctuelle de la conception chap 3 - La maintenance correctiveStratgie de Maintenance page 20 Chapitre 3 LA MAINTENANCE CORRECTIVE 1 DEFINITION (norme NF EN 13306) Lamaintenancecorrectiveestlamaintenanceexcuteaprsdtectiond'une panne et destine remettre un bien dans un tat dans lequel il peut accomplir une fonction requise. TBF TA TBFTA TBFTA rparationdpannage performance optimale arrt fortuit suite dgradation arrt brusque niveau de performance t Evolution du niveau de performance en maintenance corrective 2 LES PHASES D'UNE INTERVENTION DE MAINTENANCE CORRECTIVE Lamaintenancecorrectivevisertablirlebienconsidrdansltatdaccomplirunefonctionrequise,aumoins provisoirement et/ou partiellement. La figure ci-dessous montre les diffrentes phases d'une intervention type de maintenance corrective. Les phases d'une opration de maintenance corrective chap 3 - La maintenance correctiveStratgie de Maintenance page 21 Phase 1 : Dtection de la dfaillance = Temps mis par l'utilisateur du systme pour constater une drive de fonctionnement. Phase2:Appellamaintenance=Tempsutilispourinformerleservicemaintenanceavecunminimumdedtails (localisation, consquences, premiers symptmes, ...). Phase 3 : Dplacement des intervenants = Temps ncessaire aux techniciens pour se rendre sur le lieu de la dfaillance. Phase 4 : Diagnostic = Temps ncessaire aux techniciens de maintenance pour identifier la cause de la dfaillance et organiser l'intervention (dtection, localisation, analyse). Phase5:Rassemblementdesmoyens=Tempsncessaireauxtechniciensdemaintenancepoursefournirenoutillageset pices de rechanges. Phase6:Oprationdemaintenancecorrective(dpannageourparation)=Tempsncessaireauxtechniciensde maintenance pour remettre le systme en tat d'accomplir sa mission. Phase7:Essaisetcontrles=Tempsncessaireauxtechniciensdemaintenancepourvaliderlaremiseniveaude comptence du systme. Phase8:Remiseenservice=Tempsncessaireauxtechniciensdemaintenanceventuellementassocisl'utilisateurpour permettre au systme d'atteindre sa cadence nominale. 3 LES TYPES DE MAINTENANCE CORRECTIVE (norme FD X 60-000) La maintenance corrective nest pas forcment celle qui est la moins coteuse, dabord parce que, pour une mme intervention ellepeutforcerengagerdesmoyensexceptionnelsjustifisparlacriticitdeladfaillance,dautrepart parce que l'interruption non programme du service ou de la production, peut avoir des consquences prjudiciables pour lentreprise. La maintenance corrective est, par dfinition, imprvisible mais pas forcment imprvue : a) Maintenance corrective accepte Larecherchepermanentedumeilleurrapport,usage/cot,peutconduireaccepterladfaillancedunquipementavant denvisager des actions de maintenance. b) Maintenance corrective palliative Actiondemaintenancecorrectivedestinepermettreunbiendaccomplirprovisoirementtoutoupartiedunefonction requise. Appele couramment dpannage, la maintenance palliative est principalement constitue dactions caractre provisoire qui doivent tre suivies dactions curatives. c) Maintenance corrective curative Action de maintenance corrective ayant pour objet de rtablir un bien dans un tat spcifi pour lui permettre daccomplir une fonction requise. 4 PREPARATION DES ACTIONS DE MAINTENANCE CORRECTIVE Laprparationestunetched'anticipationdesdifficultsrencontressurleterrain,effectueparuntechnicienquiconnatle terrain. Elle consiste prvoir les paramtres d'excution d'une tche, identifier les problmes potentiels, dfinir les besoins puis rdiger les documents de prparation. Laprparationd'unetchecorrectivepeutsefaireavantladfaillance(casd'unedfaillanceattendueavecprparation anticipe) ou aprs la dfaillance (cas d'une dfaillance non prvue avec prparation " chaud"). Qu'est ce qu'une bonne prparation ? C'est une prparation "minimale" en temps pass et en volume rdig qui aura servi sur le terrain : assurer la scurit des intervenants les guider sans ambigut lors des oprations successives anticiper leurs difficults, rduisant la part d'improvisation viter la majorit des temps improductifs (attentes, dplacements inutiles, dmontages sans intrt, ). chap 3 - La maintenance correctiveStratgie de Maintenance page 22 5 DIAGNOSTIC APRES DEFAILLANCE 5.1. Mthodologie du diagnostic La mthodologie suivante est celle prsente dans le programme officiel de BTS maintenance industrielle. METHODOLOGIE DU DIAGNOSTIC Dmarche de localisation. C Constater la dfaillance ; C Identifier la fonction dfaillante ; CIdentifieretrpertorierlescomposantslislanonralisationdelafonctionet susceptibles dtre dfaillants ; C Dfinir et hirarchiser les hypothses ; CDfiniretraliserlestests,mesuresetcontrlespermettantdevaliderounonles hypothses ; En dduire llment dfaillant. Recherche des causes. C Analyser le mcanisme de dfaillance ; Identifier la cause de dfaillance ; Proposer un plan daction (remde immdiat, prconisations ). 5.2. Quelques dfinitions Diagnostic : " C'est la recherche de la cause de la dfaillance partir d'observations de symptmes et l'aide d'un raisonnement logique.". Symptme : "phnomne, caractre perceptible ou observable li un tat ou une volution". 6 OUTILS D'AIDE AU DIAGNOSTIC OutilIntrt organigramme de diagnostic

aide la mise en uvre des tests et mesures tableau "effet-causes-remdes" recherche des causes d'une dfaillance + remde correspondant gamme de dmontage aide une intervention de dmontage chap 3 - La maintenance correctiveStratgie de Maintenance page 23 7 ORGANIGRAMME DE DIAGNOSTIC L'organigrammedediagnosticpermetlavrificationdeshypothsesmisespendantladmarchedelocalisationdela dfaillance. 8 TABLEAU "EFFET-CAUSES-REMEDES" Ce type de tableau prsent rgulirement dans les notices de produits de grande consommation permet une premire intervention de maintenance de l'utilisateur. Exemple de tableau effet-causes-remdes pour un tlphone portable chap 3 - La maintenance correctiveStratgie de Maintenance page 24 9 GAMME DE DEMONTAGE Lagammededmontagepermetdeprparerl'intervention,ellefaitapparatrel'ordrechronologiquedesoprationsde dmontage et les outillages ncessaires. Elle permet de dterminer l'avance l'emploi d'outillages spcifiques. Pourleremontage,l'ordredesoprationsestsouventl'inversedeceluidudmontage.Ilestbon,malgrtout,deprciserles oprations de graissage et de rglage raliser pendant le remontage. Exemple : Remplacement d'un roulement Naturedestravaux :Ilsagitderemplacerleroulementrepre5dupalierdebroche(voirdessindensembleci-dessous). Identification des sous-ensembles, Il est possible de considrer 3 sous-ensembles : - A : entranement de la broche avec 9, 10, 11, 12 et 13. - B : palier, avec , par rapport larbre 5, 6, 33 et 34. - C : chapeau et rglage du jeu avec 7, 8, 35, 36 et 37. chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 25 Chapitre 4 LA MAINTENANCE PREVENTIVE 1 DEFINITIONS (norme NF EN 13306) La maintenance prventive C'est la maintenance excute des intervalles prdtermins ou selon des critres prescrits et destine rduire la probabilit de dfaillance ou la dgradation du fonctionnement d'un bien. La maintenance prventive systmatique C'est la maintenance prventive excute des intervalles de temps prtablis ou selon un nombre dfini d'units d'usage mais sans contrle pralable de l'tat du bien. La maintenance prventive conditionnelle C'est la maintenance prventive base sur une surveillance du fonctionnement du bien et/ou des paramtres significatifs de ce fonctionnement intgrant les actions qui en dcoulent. La maintenance prventive prvisionnelle C'est la maintenance prventive conditionnelle excute en suivant les prvisions extrapoles de l'analyse et de l'valuation de paramtres significatifs de la dgradation du bien. 2 LES AVANTAGES DE LA MAINTENANCE PREVENTIVE La mise ne place d'une pratique de maintenance prventive prsente un certain nombre d'avantages : Une amlioration de la productivit de lentreprise Un cot de rparation moins lev La diminution des stocks de production La limitation des pices de rechange Une meilleure crdibilit du service maintenance Une plus grande motivation du personnel de maintenance La maintenance prventive : une amlioration de la scurit La premire personne subir les consquences dun bris ou dune panne inopine est le travailleur qui utilise lquipement ou opresurlamachine.Loprateurcompensesouventpourlesirrgularitsdefonctionnementdelamachineetilcourtainside grands risques. Unbonprogrammedentretienprventifsurlesmachinesetlesquipementsdangereuxpourraitpermettrededtecterles anomalies avant laccident afin de lviter ou den diminuer les consquences. 3 LA MAINTENANCE PREVENTIVE SYSTEMATIQUE Lamaintenanceprventivesystmatiqueinclutlesactionsdemaintenancerequisesparlesdispositionslgaleset/ou rglementaires. Elle inclut au minimum la planification formelle, la description claire et prcise du travail effectuer (lubrification, changement de filtres, remplacement des roulements, etc.) et lenregistrement du travail accompli. La maintenance prventive systmatique sapplique des mcanismes de dgradation dont lvolution est globalement connue. Ceci explique quelle ninclut pas dobservation pralable de ltat du bien. La maintenance prventive systmatique se fera suivant un chancier. Echancier : C'est lchelonnement priori de lensemble des actions de maintenance des matriels et quipements dun site, des intervalles de temps prtablis ou selon un nombre dunits dusage prvu. chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 26 TBFTA TBF prvuintervention systmatique performance optimale niveau de performance t dgradation prvue seuil dadmissibilitdgradation prvue dgradation possible dgradation possible arrt programm Marge intervention corrective rsiduelle possible Evolution du niveau de performance en maintenance prventive systmatique Dtermination de la priode dintervention en maintenance prventive systmatique Les priodes dintervention T se dterminent partir : des prconisations du constructeur. de lexprience acquise lors dun fonctionnement en "correctif ". de lexploitation fiabiliste ralise partir dun historique, dessais, ou des rsultats fournis par des visites prventives initiales. dune analyse prvisionnelle de fiabilit. du "niveau de prventif " dtermin, partir de critres techniques et conomiques, par la politique de maintenance choisie pour lensemble concern (choix de k pour T = k.MTBF). Incidence conomique du choix de k : Le plus souvent 0.5 < k < 1. Plusonchoisitkpetit,moinsilyadecorrectifrsiduel,doncdecotdedfaillance(arrtsfortuits).Parcontre,on intervientplussouvent,donconaugmentelescotsdirects(mainduvre,consommationdepicesenchangestandard...)etle gaspillage de potentiel. 4 LA MAINTENANCE PREVENTIVE CONDITIONNELLE OU PREVISIONNELLE Lamaintenanceconditionnelleouprvisionnellereprsenteunedmarchedoptimisationdelamaintenanceprventive systmatique, base sur la mesure objective de paramtres de la dgradation du bien. Elle repose sur lextrapolation de mesures et courbesdetendanceenfonctiondelusagedubien.Lescourbessontissuesdemesuressuccessivescomparescelleduretour dexprience. TBF TA TBFintervention prventive prvisionnelle performance optimale niveau de performance t m1 m2 m3 mesure du paramtre seuil dadmissibilitseuil dalarme alarme arrt t temps de raction intervention prventive conditionnelle Evolution du niveau de performance en maintenance prventive conditionnelle ou prvisionnelle chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 27 Mthodologie de mise en uvre dune maintenance prventive conditionnelle C Slection des dfaillances prvenir ( partir des historiques ou dune AMDEC) C Slection dun paramtre physique C Choix des capteurs C Choix du mode de collecte des informations (par ronde ou par tlsurveillance) C Dtermination des seuils (seuil dadmissibilit + seuil dalarme) Dfinition des procdures aprs alarme C Organisation de lintervention conditionnelle 5 LE PLAN DE MAINTENANCE PREVENTIVE Chaquematrielouquipementestconstituduncertainnombredlmentspourlesquelssontdfinisdesactionsde maintenanceprventivesystmatiqueouprventiveconditionnelleraliser.Ilconvientdeprendreenconsidration,sielles existent, les recommandations des constructeurs, compltes des donnes de retour dexprience du site ou dautres sites utilisateurs de mmes quipements. Le regroupement de ces actions constitue le plan de maintenance. Llaboration dun plan de maintenance prventive a pour but de dfinir : sur quel bien effectuer la maintenance ; quelles sont les interventions prvoir ; quand et comment elles doivent tre ralises. Exemple de plan de maintenance prventive chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 28 6 LA COMPLEMENTARITE ENTRE MAINTENANCE PREVENTIVE ET MAINTENANCE CORRECTIVE Quoique lon fasse il restera toujours des dfaillances rsiduelles et il est prfrable de concevoir la maintenance corrective non pas comme un chec de la maintenance prventive mais comme un type dintervention complmentaire. Leresponsabledemaintenancedoitchoisirlamaintenanceprventivequileffectueraet,autantquepossible,lapartquil laissera la maintenance corrective. 6.1. Influence sur la charge de travail prventif 0%30%60%90% correctif100%56%28%5% rpartition des heurescharge de travail 100% 78% 85% Charge optimise Actions prventives Correctif rsiduel incompressible 5% Les5%decorrectifditrsiduelsontinvitables.Lachargeglobaledetravaildcrotquandlapartdheuresconsacresau prventif augmente. 6.2. Aspect conomique Cots Rpartition des heures prventif0% 30% 60% 90% correctif 100% 56% 28% 5% cot des actions prventives cot d au correctif cot total optimis niveau optimal de prventif cot total Ce graphe montre lexistence dun optimum conomique du niveau prventif mettre en uvre. Il prouve surtout que faire de la maintenance, ce nest pas du prventif tout prix. Les valeurs ne sont donnesqu'titre indicatif. chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 29 7 PREPARATION DES ACTIONS DE MAINTENANCE PREVENTIVE Lavocationdelamaintenanceprventiveestvidemmentdeprveniruncertainnombrededfaillances,maissurtout dapprendre connatre le comportement dune machine de faon pouvoir lui appliquer terme du systmatique et/ou du conditionnel. Les visites prventives seront prpares dans ce double objectif. 7.1. Conditions de mise en oeuvre Alinversedelamaintenancecorrective,quiintervientenmargedelaproduction,lamaintenanceprventive,quellesoit systmatique, conditionnelle, ou prvisionnelle travaille avec les utilisateurs des systmes. Cesmaintenancesprventivessontprioritairementconditionnesparunebonneconnaissancedesmatrielsetdeleur comportement.Ellesupposeaussilaparticipationdestechnicienspourlerenseignementdesdocumentsdesuivi,dinspection,decontrleet pourlesrapportsdintervention,dexpertisesouencoreleshistoriques.Leurresponsabilitaccrueinduitunniveausuprieurde comptence et de formation ainsi quune revalorisation de la tche. 7.2. Dmarche de la prparation C CC C Nous devons effectuer le choix des machines visiter, en fonction de leur criticit. Nous tablirons ainsi une liste deprioritsdeprisesenchargesuccessives,danslecasdunenouvellepolitiquedemiseenuvredemaintenance prventive. C CC CNousdcomposeronsensuitechaquemachineen modules et nous chercherons quels sont les "points cls" (lments supposs fragiles, ou sensibles) de ces modules. C CC C Il nous faut ensuite fixer pour chaque point cl une frquence de visite priori. Le cumul des rsultats de ces visites mettra en vidence lventuel besoin de les rapprocher ou de les espacer. C CC Cchancierdesvisites :ilconstitueleplandemaintenanceprventivedelamachine,aprsavoirhomognisles diffrentes frquences. C CC C tablissement des fiches de visites, relatives une machine donne. Exploitationdecesfiches,qui,compltesparlesdfaillancesrsiduellesportessurlhistoriquedelamachine, permettradefairevoluerlamaintenanceprventiveversunemaintenancesystmatiquesimplegrer, et vers une maintenance conditionnelle pour les lments qui sy prtent. 8 MAINTENANCE PREVENTIVE ET GRAISSAGE Le graissage et la lubrification sont trop souvent considrs, tort, comme des oprations marginales en maintenance. Ce sont en fait, des oprations fondamentales pour la mcanique et l'hydraulique. Ngliger le graissage et la lubrification conduit inluctablement plus de dfaillances totales ou partielles, voire des casses de matriel. Le graissage et la lubrification doivent tre rigoureusement bien faits : en quantit : frquences des appoints en qualit : - qualit des lubrifiants - qualit des modes opratoires (par exemple, un roulement ne devrait pas tre rempli de graisse plus de 50 % de son volume) 8.1. La lubrification Lafonctiond'unlubrifiantestdefavoriserlemouvementouleglissemententredeuxsurfacesfrottantes.D'unemanire gnrale, les lubrifiants : - rduisent les frottements et l'usure; - vitent le grippage; - participent au refroidissement; - vacuent les impurets (poussires, dbris d'usure...); - protgent contre la corrosion; - peuvent avoir une fonction nettoyante (dtergente); - participent parfois l'tanchit. Chacunedecesfonctionspeuttreplusoumoinsdveloppeselonl'application.Detousleslubrifiants,enrichisounon,les huiles et les graisses minrales base de ptrole sont les plus utiliss. Les produits de synthse occupent une place grandissante. chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 30 a) Principaux lubrifiants LIQUIDESPATEUXSOLIDES Lubrifiants minraux Huiles minrales (parafine, naphte) obtenues par distillation du ptrole - Graisses base d'huile de ptrole - Ptes lubrifiantes - Lanoline - Graphite - Bisulfure de molybdne - Bislniures - Cires, rsines Lubrifiants de synthse Huiles synthtiques (polyglycols, esters) obtenues partir de produits simples issus de la ptrochimie Graisses de synthse (silicone) - Plastiques fluors (PTFE...) - Polyamides - Vernis de glissement Lesgraissessontobtenuespardispersiond'unagentglifiantdansunehuile.L'agentglifiantestunsavonmtalliqueobtenu parlaractiond'unacidegrasoud'uncorpsgrassurunebase.Lesprincipauxsavonssontbasedecalcium,desodium, d'aluminium ou de lithium. Des additifs permettent d'amliorer certaines proprits dj existantes ou d'octroyer des proprits nouvelles une huile ou une graisse (anti-usure, antioxydants, nettoyants). b) Principales utilisations industrielles ApplicationLubrifiant utilisQualits requises Paliers lisses HuileVitesses rapides Graisse Charges excessives ; Vitesses lentes Roulements Huile Tempratures leves ; Vitesses leves Graisse Entretien rduit ; Etanchit ; Anticorrosif ; Anti-chocs Engrenages HuileGraissage par barbotage GraissePetits engrenages Circuits hydrauliquesHuile Multigrade ; Anticorrosif ; Anti-usure TurbinesHuile Anticorrosif ; Evacuation thermique CompresseursHuile Antioxydant ; Fluidit Usinage Huile de coupe Anticorrosif ; Fluidit ; Evacuation thermique Huile soluble ( l'eau) Fluidit ; Evacuation thermique Transformateurs lectriquesHuile Isolant lectrique ; Evacuation thermique 8.2. Priodicit du graissage A cours du fonctionnement, le lubrifiant s'use et se dtriore, il doit donc tre remplac intervalles de temps rguliers et bien dfinis. L'apport est indispensable pour que la machine ait constamment du lubrifiant en quantit suffisante et en bon tat. La priodicit de graissage est dtermine en fonction : - du type de matriel - des conditions de fonctionnement - des systmes de lubrification chap 4 - La maintenance prventiveStratgie de Maintenance page 31 8.3. Plan de graissage C'estlalistedespointsdegraissage,avecladsignationdesarticlesconsommables,lafrquenceetcertainesconsignes d'excution ou observations. Il s'agit d'abord d'identifier les points de graissage ; sur plan, mais aussi (et obligatoirement) sur le terrain. Il s'agit ensuite de dterminer le graissage faire. Le plan de graissage peut tre tabli sous forme de : - tableaux - schmas de machines ou parties de machines Exemple de schma de graissage chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 32 Chapitre 5 LA SURETE DE FONCTIONNEMENT 1 DFINITIONS Fiabilit Maintenabilit LogistiqueScuritSret de fonctionnementDisponibilit 1.1. Sret de fonctionnement Ensemble des proprits qui dcrivent la disponibilit et les facteurs qui la conditionnent : fiabilit, maintenabilit, et logistique de maintenance. (norme NF EN 13306) 1.2. Disponibilit Aptitude dun bien tre en tat daccomplir une fonction requise dans des conditions donnes, un instant donn ou durant un intervalle de temps donn, en supposant que la fourniture des moyens extrieurs ncessaires est assure. (norme NF EN 13306) La disponibilit se calcule par la formule suivante : Disponibilit = MTBF / (MTBF + MTTR) Remarque:Enanglais,MTTRcorrespond"meantimetorestoration"(normeX60-500),ilseraitdoncplusrigoureuxd'utiliser MMTAdanslecalculdeladisponibilit.Cependant,lagrandeurdeMTTR(ouMTTA)tantpetitedevantMTBF,l'erreur engendre par cette imprcision de traduction est tout de mme acceptable. 1.3. Fiabilit Aptitude dun bien accomplir une fonction requise, dans des conditions donnes, durant un intervalle de temps donn. (norme NF EN 13306) 1.4. Maintenabilit Dansdesconditionsdonnesd'utilisation,aptitudedunbientremaintenuourtablidansuntatoilpeutaccomplirune fonctionrequise,lorsquelamaintenanceestaccompliedansdesconditionsdonnes,enutilisantdesprocduresetdesmoyens prescrits. (norme NF EN 13306) 1.5. Logistique de maintenance Ressources, services, et moyens de gestion ncessaire l'excution de la maintenance. (norme NF EN 13306) (norme NF EN 60706-2 ou X60-503) chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 33 2 LE TAUX DE DEFAILLANCE 2.1. Dfinition Le taux de dfaillance est un indicateur de fiabilit qui reprsente : - soit le nombre de dfaillances par unit d'usage : c'est le taux de dfaillance moyen : - soit la fonction (t) qui reprsente la probabilit d'apparition d'une dfaillance d'un quipement l'instant t : c'est le taux de dfaillance instantan. Par consquent, l'appareil considr est encore en fonctionnement l'instant t. Le taux de dfaillance s'exprime le plus souvent en pannes / heure. 2.2. La courbe en baignoire L'alluregnraledesvariationsdelafonction(t)d'unquipementaulongdesaduredevieestunecourbeenformede baignoire. Cette volution est frquemment vrifie sur les systmes industriels. Evolution du taux de dfaillance d'un quipement La courbe met en vidence 3 priodes distinctes : C la priode de jeunesse, caractrise par des dfaillances prcoces C la priode de maturit, caractrise par des dfaillances alatoires et un taux de dfaillance sensiblement constant C la priode de vieillesse, ou d'usure, caractrise par un taux de dfaillance croissant jusqu' obsolescence 3 ANALYSE FMD D'UN HISTORIQUE Le concept de FMD correspond la prise en compte et l'analyse des 3 indicateurs "fiabilit maintenabilit disponibilit". 3.1. Analyse de la non disponibilit Lanondisponibilit(ouindisponibilit)d'unsystmeestlersultatdelacombinaisondedeuxfacteurs:lenombrede dfaillances et la dure moyenne de rparation (ou de dpannage). Si on note "n" le nombre de dfaillances sur une priode donne et " t " le temps moyen des interventions sur cette priode, on peut caractriser le temps d'indisponibilit du systme sur cette priode en effectuant le produitt . n . Graphe en n./t - Indicateur d'indisponibilit0123456C B F A E D GRepres systmesTemps total d'arrt (h) Ce type de graphique permet de dterminer quel systme est tudier prioritairement pour amliorer la disponibilit. =Nombre de dfaillances Dure d'usage chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 34 3.2. Analyse de la non fiabilit Un graphique en n permet de dterminer quel systme est tudier prioritairement pour amliorer la fiabilit. Graphe en n - Indicateur de non fiabilit0510152025303540C F A B D E GRepres systmesNombre de dfaillances 3.3. Analyse de la non maintenabilit Un graphique entpermet de dterminer quel systme est tudier prioritairement pour amliorer la maintenabilit. Graphe en /t - Indicateur de non maintenabilit0510152025303540C F A B D E GRepres systmesTemps moyen d'intervention (h) 4 ETUDE DE LA FIABILITE 4.1. Intrt de l'tude de la fiabilit L'analyse de la fiabilit d'un systme permet de modliser et de prvoir sa dure de vie (dans le cas d'un systme non rparable) ou son temps de bon fonctionnement (dans le cas d'un systme rparable). La connaissance de la dure de vie d'un systme ou d'un composant permet de dterminer par exemple les priodicits dans le cas d'une maintenance prventive systmatique. 4.2. Calcul de la fiabilitLafiabilitR(t)reprsentelaprobabilitpourquuneentit accomplisseunefonctionrequise,dansdes conditions donnes, pendant un intervalle de temps donn. Remarque:Onpeuttreamenutiliseraussilafonctionde rpartition F(t) qui est la fonction complmentaire de R(t) : 1 R(t) F(t) = + Deux mthodes permettent de faire une tude de fiabilit : - le modle exponentiel - le modle de Weibull 00,510 1 2 3tR(t) chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 35 5 LE MODELE EXPONENTIEL Il sapplique lorsque le taux de dfaillance est considr constant. Cest le cas de la priode de maturit. Les pannes sont peu nombreuses et imprvisibles (alatoires). Les quations suivantes sont donc utilisables : Fiabilit : te R(t)= MTBF : 1MTBF = Remarque : Le modle exponentiel ne fonctionne que si est considr constant. Il ne pourra donc pas tre utilis dans les priodes de jeunesse ni de vieillesse du matriel. 6 LE MODELE DE WEIBULL La loi de Weibull est un modle couramment employ pour modliser la dure vie d'un matriel. Cela permet de dterminer par exemple les priodicits dans le cas d'une maintenance prventive systmatique. La loi de Weibull est trs souple d'utilisation, ce qui lui permet de s'ajuster un grand nombre d'chantillons prlevs au long de lavied'unquipement.Ellecouvrelescasdetauxdedfaillancevariables,dcroissants(priodesdejeunesse),oucroissant (priode de vieillesse). Elle permet d'ailleurs, partir des rsultats obtenus de dterminer dans quelle priode de sa vie se trouve le systme tudi. 6.1. Dfinitions des paramtres utiliss Paramtres de Weibull : est le paramtre de forme. est le paramtre d'chelle. est le paramtre de position. Fiabilit R(t) :( )(((

|||

\| =texp t R Taux de dfaillance (t) :( )1 tt |||

\| = MTBF : + = A MTBF 6.2. Dtermination graphique des paramtres de la loi de Weibull : LacourbeesttracesurunpapierspcialappelpapierdeWeibulloud'AllenPlait,cequipermetdetracerunedroiteetde simplifier les calculs. a) Schmatisation des axes 99,9 %0,1 %Axedes Axe de lunit dusage100F(t) en %ln (t)ttAxe des 11 1004,6 00,10,1-2,363,2 %-1 exp = 2,71828 base du logarithme nprien Le paramtre A est dtermin par la lecture des tables de Weibull en fonction du paramtre . L'axedesabscissesestgraduen logarithmedcimal(log t) et l'axe des ordonnesestgraduenlogarithme npriendelogarithmenprien (ln (ln (1 / 1 - F(t))). chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 36 b) Aspect du papier de Weibull 6.3. Mthodologie de Weibull C CC C Consulter les historiques de pannes et dresser la liste des temps de bon fonctionnement entre deux dfaillances. C CC C Classer ces temps par ordre croissant. C CC C Cumuler le nombre de dfaillances (rang). Au premier temps il y a 1 avarie, au deuxime temps, il y en a 2, etc. C CC C Calculer les frquences des avaries F(i), en fonction de la taille N de l'chantillon : N 20 mthode des rangs mdians N > 20 et N < 50 formule des rangs moyens N 50 groupement par classes 0,4 N0,3 - iF(i)+=1 NiF(i)+=nombre de classes:N K avec XM = TBFmaxi, Xm = TBFmini F(i)estalorscalculpourlalimitesuprieuredechacunedes classes, en utilisant les rangs moyens. C CC C Reporter les points ainsi trouvs sur le papier de Weibull en plaant les TBF en abscisse et les F(i) en ordonne. Tracer la droite passant au mieux par les points obtenus. Si les points sont aligns sur une droite, on a = 0. C CC C Dtermination des paramtres et : - Le paramtre est obtenu par l'intersection de la droite trace avec l'axe des lue sur ce dernier axe. L'chelle utilise pour la lecture devra tre la mme que celle choisie pour l'axe de t. -Leparamtreestobtenuentraantuneparallleladroiteprcdenteetpassantparlavaleur1del'axedes.La valeur de se lit sur l'axe des , l'intersection avec la droite parallle trace ci-dessus. Interprter les rsultats chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 37 6.4. Exemple d'utilisation de Weibull Problmatique : Soit une entreprise fabricant des systmes de freinage automobiles. Une machine commande numrique permet la fabrication de cylindres de roues en aluminium. Cette machine est en service depuis 1 an et demi. La machine est utilise 7 jours sur 7 en 3 x 8. On souhaite connatre la probabilit de fonctionnement sans dfaillance sur une priode de 2 semaines. L'tude de l'historique de la machine a permis derelever les temps de bon fonctionnement (en heures) depuis sa mise en service : 1423 626 2296 4103 1709 2707 Classement des TBF par ordre croissant + Calcul du rang i + Calcul des frquences des avaries F(i) : Calcul de F(i) : N = 6 => N 20 => mthode des rangs mdians :0,4 N0,3 - iF(i)+= ReportdesvaleurssurlegraphedeWeibull(aprsavoir modifi l'chelle des abscisses) : Trac de la droite passant au mieux par les points obtenus : Construction d'une droite parallle passant par l'origine: Dtermination des paramtres et Probabilit de fonctionnement sur une priode de 2 semaines : ( )(((

|||

\| = texp t Ravec :t = 2 semaines = 2 x 3 x 8 x 7 = 336 h = 0 = 2390 h = 0,75 Soit R(336) = 79,5 % On a donc 79,5 % de chances que la machine fonctionne sans dfaillance pendant 2 semaines.TBF (h)rang iF(i) 626110,9% 1423226,6% 1709342,2% 2296457,8% 2707573,4% 4103689,1% chap 5 - La sret de fonctionnementStratgie de Maintenance page 38 Formulaire - Loi de Weibull Coefficients pour la dtermination des donnes statistiques Moyenne :Ecart-type : ABABAB 0,212019011,50,90270,61340,90640,254 0,25241991,550,89940,5934,10,90770,249 0,39,260550,081,60,89660,5744,20,90890,244 0,355,029119,981,650,89420,5564,30,91020,239 0,43,323410,441,70,89220,544,40,91140,235 0,452,47866,461,750,89060,5254,50,91260,23 0,524,471,80,88930,5114,60,91370,226 0,551,70243,351,850,88820,4984,70,91490,222 0,61,50462,651,90,88740,4864,80,9160,218 0,651,36632,181,950,88670,4744,90,91710,214 0,71,26381,8520,88620,46350,91820,21 0,751,19061,612,10,88570,4435,10,91920,207 0,81,1331,432,20,88560,4255,20,92020,203 0,851,0881,292,30,88590,4095,30,92130,2 0,91,05221,772,40,88650,3935,40,92220,197 0,951,02341,082,50,88730,385,50,92320,194 1112,60,88820,3675,60,92410,191 1,050,98030,9342,70,88930,3555,70,92510,186 1,10,96490,8782,80,89050,3445,80,9260,185 1,150,95170,832,90,89170,3345,90,92690,183 1,20,94070,78730,8930,32560,92770,18 1,250,93140,753,10,89430,3166,10,92860,177 1,30,92360,7163,20,89570,3076,20,92940,175 1,350,9170,6873,30,8970,2996,30,93020,172 1,40,91140,663,40,89840,2926,40,9310,17 1,450,90670,6353,50,89970,2856,50,93180,168 3,60,90110,2786,60,93250,166 3,70,90250,2726,70,93330,163 3,80,90380,2666,80,9340,161 3,90,90510,266,90,93470,16 + = A MTBF = B|||

\|+ =1A|||

\|+ |||

\|+ =1 2B2chap 6 - Les cots et indicateursStratgie de Maintenance page 39 Chapitre 6 LES COUTS ET INDICATEURS 1 LES COTS LIES A LA MAINTENANCE 1.1. Introduction Lesconsquencesd'unemaintenanceinsuffisammentperformantepeuventtreparticulirementimportantesdansle fonctionnement d'une entreprise. Il est donc primordial de s'y intresser afin de rduire au maximum les cots de production. Leproblmemajeurestceluidelajustificationpriorid'unepolitiquedemaintenanceprventivepuisqu'iln'estpastoujours ais de prvoir combien va coter une dfaillance d'quipement l'entreprise. Remarque : analogie avec le cot d'une action publicitaire - On sait ce qu'elle cote (cots directs). - On ignore ce qu'elle rapporte. - Il est indispensable de mesurer son impact. 1.2. Le cot de dfaillance Nous adopterons le modle suivant : Cd = Cm + Ci Avec : Cd : cot de dfaillance d'un quipement Cm : cot direct de maintenance (pices et main d'uvre) Ci : cot indirect d'indisponibilit chap 6 - Les cots et indicateursStratgie de Maintenance page 40 Optimisation des cots de dfaillance Cd Cm et Ci varient en sens inverse, dans la mesure o la rduction des temps d'indisponibilit est le rsultat d'une maintenance prventive plus efficace. 1.3. Les cots directs de maintenance (Cm) Ils peuvent se rapporter une intervention corrective, prventive, ou externalise. Il est possible de regrouper les cots de maintenance sous quatre rubriques : Cm = Cmo + Cf + Cc + Ce Avec : - Cmo : dpenses de main d'uvre (c'est le produit "TTR" x "taux horaire") - Cf : dpenses fixes du service maintenance (salaires, loyers, assurances, clairage, reprographie, ...) - Cc : dpenses de consommables (cots des pices, frais de transport, de stockage, ...) - Ce : dpenses externalises (c'est la facture du prestataire de service) 1.4. Les cots indirects d'indisponibilit (Ci) Ilsintgrenttoutes les consquences conomiques induites par un arrt propre d'un quipement. Ils sont parfois nomms cots de perte de production ou cots de non-maintenance. Les cots dindisponibilit prennent en compte : -lescotsdepertesdeproductionincluantlescotsdenon-production(dpensesfixesnoncouvertesetdpenses variables non rincorpores), et la non-qualit de production provoque par la dfaillance des quipements productifs (cots des rebuts et retouches), - le surcot de production (personnel, cots des moyens de remplacement mis en uvre, stock supplmentaire de pices en attente en cas de dfaillance, - le manque gagner de production (mvente et baisse du chiffre daffaires), - les pnalits commerciales, - et les consquences sur limage de marque de lentreprise (non chiffrables directement). 2 INVESTISSEMENT EN MAINTENANCE 2.1. Introduction Desoutilsefficacesdusuivid'unquipementpermettentdeprendreunedcisionquantl'opportunitdepoursuivre l'exploitation de l'quipement tudi ou de le remplacer : - le cot moyen annuel de fonctionnement (Cmf); - la courbe LCC (Life Cycle Cost); - la durabilit. chap 6 - Les cots et indicateursStratgie de Maintenance page 41 2.2. Cot moyen annuel de fonctionnement (Cmf) 2.2.1. Dfinition A tout instant un quipement possde : Va : une valeur d'investissement (tude + achat + transport + installation); Cd : un cumul de ses cots de dfaillance Cdi; Ce : un cumul des cots d'exploitation (main d'uvre, nergie, consommables...) Cei; Rv : une ventuelle valeur de revente. 2.2.2. Expression Sur une dure T dtermine, l'expression du cot moyen annuel de fonctionnement est : TRv Ce Cd VaCmf + += 2.2.3. Evolution du Cmf dans le temps CmfRnovationtemps en annes0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10PriodeconomiquePriodeconomiqueavec rnovation 2.3. Courbe LCC (Life Cycle Cost) Le cot de cycle de vie d'un quipement (LCC) est le cumul de toutes les dpenses relatives la possession d'un quipement jusqu' son dmantlement. La courbe LCC (Life Cycle Cost) chap 6 - Les cots et indicateursStratgie de Maintenance page 42 Le cot de la Maintenance ne doit pas dpasser le bnfice retir par la disponibilit des moyens.Les limites de rentabilit peuvent se prsenter de la manire suivante : T, l'tude de rentabilit est approuve et dclenche les dpenses d'tude. t0 l'achat est effectif t1 l'installation est mise en service. t2 l'amortissement du matriel est effectif t3 c'est la priode optimale o l'installation produit avec le maximum de rentabilit t4 les frais de maintenance quilibrent la rentabilit de l'exploitation au del de t4, l'acharnement thrapeutique peut conduire des dpenses non rentables. C'est ds t3 qu'il faut se poser la question d'un ventuel nouvel investissement en se demandant si un nouvel investissement ne permettrait pas d'amliorer la rentabilit et quand, sachant que les gains cumuls vont dsormais diminuer jusqu' compromettre la rentabilit de l'investissement initial partir de t4. 2.4. Durabilit Dfinition : Dure de vie ou dure de fonctionnement potentielle d'un bien pour la fonction qui lui a t assigne dans des conditions d'utilisation et de maintenance donnes. Ladurabilitesttudiedslaconception(probabilitdequalit),puisauniveaudel'utilisation,dansl'objectifd'unedure d'usage,enfinauniveaudelamaintenance.Ilfautdoncrechercherladureprobablependantlaquelleilseraconomique d'appliquer une maintenance rationnelle. 3 BUDGET DE MAINTENANCE 3.1. Le principe de base du budgetIl y a deux manires dtablir un budget en maintenance : -budgetdetypehistorique :danscecas,lesrsultatsdelexerciceprcdentsontreconduitsenlesminorantoumajorant selon divers lments financiers ou techniques : on appelle cela travailler en utilisant lexprience ; -Budgetdetypeplanificationetanticipation :danscesecondcasondtaillelesbesoinsparquipement.Cettemthode ncessite un travail important quand il faut linitialiser. Ce type de budget est le seul qui soit rellement fiable, mme sil ncessite un effort important pour tre mis en uvre. 3.2. Labsence de politique de maintenance Afindaccrotrelafiabilitdesquipementsetrduirelescotsdemaintenance,ilestncessairedemettreenplacedes mthodes et des moyens importants. Labsence dune politique de maintenance entrane une soumission aux alas des pannes et aux vnements. Les consquences de ce genre dorganisation sur les cots sont les suivantes : - non-identification des pannes rptitives noyes dans les proccupations quotidiennes - insensibilit aux signes annonciateurs des dfaillances - dmotivation des techniciens - pertes de production plus importantes - vieillissement prmatur des quipements Pour viter ce type de situation, il faut mettre en place une politique de maintenance prcise, qui permet un suivi plus prcis des cots.Silonconstatedescartstropimportantsentrelescotsaccumulsetlebudgetprvu,ilestintressantdeffectuerune rvision de la politique de maintenance ou du budget. 3.3. Cot horaire de la main duvre (M.O.) Une estimation prcise du budget passe avant tout par la connaissance des quipements, mais aussi par la dtermination du cot horaire de la MO. Cette MO peut tre interne (assure par les techniciens propres lentreprise) ou externe (Service aprs vente des quipements,sous-traitance).GnralementlecotdelaMOexterneestplusbasquelecotdelaMOinterne,carilest ngociable. Lecothorairenecomprendpasseulementlesalairedestechniciens.Ildoitcomprendre :lessalairesdestechniciens,les salairesdelencadrementdemaintenance,lescotsdedocumentation,deformation,lesdpensesdefonctionnement(nergie, consommablesnonimputsauxquipements),lessalairesetlescotsdefonctionnementdesadministratifsauproratadutemps quils consacrent au service maintenance, les cots de structure, doutillage Lensembledecescotsannuelsestdivisparlenombredheuresconsacresannuellementauxinstallationsmaintenir.Ces temps sont issus des comptes rendus dintervention. On obtiendra ainsi le cot horaire standard de la maintenance qui peut tre de quelques dizaines d'euros. En France, pour un technicien de maintenance, le cot horaire de la main duvre est compris entre 20 et 50 euros par heure. chap 6 - Les cots et indicateursStratgie de Maintenance page 43 4 LES INDICATEURS DE MAINTENANCE 4.1. Intrt Les indicateurs servent : - mesurer une ralit avec clart - contrler la ralisation des objectifs fixs - comparer des units distinctes, entreprises ou secteurs d'activit - prendre des dcisions adaptes (politique d'investissement, politique de maintenance, gestion du personnel,). L'tude des indicateurs peut s'apprhender diffrents niveaux : - au niveau d'un secteur d'activit - au niveau de l'entreprise face son secteur d'activit - de l'volution de l'entreprise elle-mme - de la fonction maintenance au sein de l'entreprise - de l'volution de la fonction maintenance elle-mme -auniveaurelationsclient-fournisseurpourmesurerlesperformancesdecedernierfaceauxobligationsdersultats dfinies contractuellement. 4.2. Exemples d'indicateurs (extraits de la norme NF X 60-020) Efficacit de la maintenance Activit du service maintenance Cots et budget de maintenance 5 LE TABLEAU DE BORD Le management de la maintenance ncessite, pour son responsable, la mise en uvre de tableaux de bord appropris construits partir dindicateurs et de ratios pertinents. Ces tableaux de bord seront des outils : - de mesure de lefficacit technique et conomique de la fonction ; - de diagnostic de dysfonctionnements ventuels (organisation, fonctionnement, etc.) ; - daide la dcision ; -decommunicationdestinationdelaDirection(danslobjectifdelasensibiliseretdelimpliquerdansladfinitiondela politique de maintenance) -decommunicationdestinationdespersonnelsdemaintenance(pourleurcommuniquerlesrsultatsdeleursactionsetles sensibiliser laspect conomique de leur activit) chap 6 - Les cots et indicateursStratgie de Maintenance page 44 -decommunicationdestinationdespersonnelsdeproduction(pourlesinciteraurespectdesprocduresdexploitationet dauto maintenance et les sensibiliser aux ncessaires relations de coopration entre production et maintenance) Le tableau de bord caractrise l'tat et l'volution des matriels et du service maintenance. Il doit pouvoir mesurer l'efficacit de lapolitiquedemaintenanceetjustifieainsilamiseenplacedelamaintenanceprventive.C'estunoutildesynthsequipeutse prsenter sous plusieurs formes : chap 7 - Organisation et logistique de maintenanceStratgie de Maintenance page 45 Chapitre 7 ORGANISATION ET LOGISTIQUE DE MAINTENANCE 1 INTRODUCTION La complexit d'un service maintenance et l'extrme varit des tches qui le caractrisent (en nature, en dure, en urgence, en criticit) dbouchent sur une organisation particulirement rigoureuse. Le service maintenance devra en particulier grer les contraintes logistiques qui peuvent avoir des origines diverses. Dfinition de la logistique de maintenance (norme NF EN 13306) Ressources, services, et moyens de gestion ncessaire l'excution de la maintenance. La logistique de maintenance peut inclure par exemple le personnel, les quipements d'essai, les ateliers, les pices de rechange, la documentation, les outils, etc. Les contraintes logistiques en maintenance sont dpendantes de : C La politique de maintenance - Organisation des interventions - Niveau de prventif/correctif - Externalisation - Stratgie d'approvisionnement C La logistique de maintenance - Documentation - Personnel : comptences, formation - Moyens matriels - Pices de rechange 2 LA FONCTION DOCUMENTATION En maintenance industrielle, aucune action technique de qualit ne peut se faire sans rfrence documentaire. La documentation permet : la prparation d'interventions plus efficaces et plus sres l'aide aux techniciens d'intervention la traabilit des activits de terrain, ce qui permet l'amlioration de l'organisation l'analyse du comportement des matriels, ce qui permet des amliorations techniques et une optimisation conomique Tout systme qualit implique la gestion de sa documentation suivant le principe : "Ecrire ce que l'on va faire" prparation du travail "Faire ce que l'on a crit" intervention encadre "Ecrire ce que l'on a fait" traabilit LefficacitdutravailduB.M.sappuiesuruneconnaissanceexhaustivedumatrieletdesa"sant".Ledossiertechnique d'quipement est la rfrence permettant la connaissance intime dun quipement, son origine, ses technologies et ses performances. Ladocumentationrelativelaconnaissance"individualise"dunemachine,desesdfaillances,desasant,estappele "dossier historique". chap 7 - Organisation et logistique de maintenanceStratgie de Maintenance page 46 2.1. Le dossier technique d'quipement DTE (appel aussi dossier machine) Le dossier technique d'quipement se compose gnralement de trois dossiers : Dossier constructeur, Dossier interne, Plan de maintenance. -ledossierconstructeurtablilorsdeltudeetlaralisationdesmatriels,ilestconstitudesplansdensembleetde dfinition, des schmas fonctionnels, des plans de montage et dinstallations. -ledossierinternequipermetlutilisationdumatriel,ilestconstitudesynoptiquedesmodesdemarche,desdocuments dutilisation, dlments de rglage, maintenance de 1er niveau. -leplandemaintenancequipermetdemaintenir,rparer,dmonter,remontertoutoupartiedusystme.Ilestconstitude documents de maintenance, dun catalogue de pices dtaches, des documents des modifications, des procdures spcifiques. 2.2. Le dossier historique Ledossierhistoriqueestundocumentrelatifchaquemachineinventorie,dcrivantchronologiquementtoutesles interventionscorrectivessubiesparlamachinedepuissamiseenservice.Ilreprsentele"carnetdesant"delamachine, complmentaire du dossier machine. Ce dossier comprend tous les renseignements relatifs la vie dune machine : - modifications incluant les amliorations en vue de facilit la maintenabilit. - les commandes extrieures. - les ordres de travaux. - les rapports dintervention en correctif. - les relevs de surveillance. - la fiche historique (document fondamental). 3 ORDONNANCEMENT 3.1. Terminologie de l'ordonnancement L'ordonnancement utilise un vocabulaire spcifique qu'il est indispensable de dfinir avant d'aborder les mthodes utiliser pour grer les activits de maintenance. Notions de charges et capacit Capacit Elleestillustreparlanotionde"contenant",estimeparlepotentield'heuresqu'unequipereprsente,dansleshoraires normaux de travail. C'est une valeur facile estimer et sensiblement constante. Charge C'estlanotionde"contenu"matrialiseparlecumuldestempsprvusaffectsunequipe(ouuntechnicien)pourune priodedetempsderfrencenomme"unitd'ordonnancement".Cecontenuestconstitudestratesdetravauxdenatures diffrentes que l'on peut grer : c'est une des missions de l'ordonnancement d'arriver quilibrer les charges et les capacits. Surcharge Ellesemanifestevidemmentlorsquelachargeestsuprieurelacapacit,ensupposantletemps"incompressible".Comme 1,5litrenerentrepasdansunebouteilled'unlitre,ilfauttrouverdessolutionsaprsanalysedescausesetestimationdu pourcentage de surcharge. Connaissance d'un matriel Dossier technique d'quipement Dossier historique chap 7 - Organisation et logistique de maintenanceStratgie de Maintenance page 47 3.2. Les outils de l'ordonnancement 3.2.1. Le diagramme de Gantt LediagrammedeGantteststructurpartird'unechelledestempsnomme"unitd'ordonnancement":jourdcomposen heures, semaine dcompose en jours, anne dcompose en semaines, etc. Chaque tche est reprsente par une barre de longueur proportionnelle au temps prvu, et elle est positionne priori "au plus tt". Structure d'un diagramme de Gantt 3.2.2. Le rseau PERT Lamaintenancedoitparfoismettreenuvre un certain nombre de "travaux lourds" caractriss par le nombre et la dure des oprations constitutives. Les arrts annuels d'units, certaines rvisions gnrales pluriannuelles, les projets de rnovation et de travaux neufs mobilisent plusieursquipesetentreprisesextrieuressurdespriodesallantd'unesemaineplusieursmois.Sesuperposantauxactivits habituelles,cestravauxdoivent tre pilots en ordonnancement avec des mthodes spcifiques dduites de la thorie des graphes. En effet, les graphes de Gantt atteignent leurs limites au del de N > 50. Ayant l'avantage d'tre trs visuels, ils seront malgr tout dits en "sous-programmes" du PERT gnral. Structure d'un rseau de PERT 4 GMAO (Gestion de Maintenance Assiste par Ordinateur) 4.1. Fonctionnalits d'un logiciel de GMAO Lamisesousinformatiquedelagestiond'unservicemaintenancedePME apparat aujourd'hui incontournable dans