View
22
Download
3
Category
Preview:
DESCRIPTION
001-CH1 Orga Maintenance
Citation preview
Méthodes de
Maintenance
1
1. Méthodes de maintenance préventives
2. Niveaux de maintenance
2
3
Conditionnelle Prévisionnelle
Maintenance
Préventive
Maintenance
Selon échéancier
Contrôle Inspection Visite
Systématique
Concept de
maintenance
Événements
Opérations
de
maintenance
Palliative Curative
Réparation Dépannage
Sur défaillance Suivant évolution des
paramètres Suivant seuils
prédéterminés
Maintenance
Corrective
4
Définition (norme NF EN 13306)
Maintenance effectuée avant la détection d'une
défaillance d'un bien, à des intervalles
prédéterminés ou selon des critères prescrits
(suite à l'analyse de l'évolution surveillée de
paramètres significatifs) et destinée à réduire la
probabilité de défaillance d'une entité ou la
dégradation du fonctionnement du bien
Buts de la maintenance préventive
1. Augmenter la fiabilité et donc la durée de
vie efficace des équipements, en profitant
des défaillances pour les expertiser et
donc pour les prévenir
l’historique des défaillances et son analyse
sont donc des piliers incontournables de
la maintenance préventive
5
Buts de la maintenance préventive
2. Diminuer les temps
d’arrêt en cas de
révision ou de panne
6
d’une manière plus
générale, améliorer la
disponibilité de l'atelier
de production
Buts de la maintenance préventive
3. Permettre de
décider la
maintenance
corrective dans de
bonnes conditions
prévenir les
interventions de
maintenance
corrective coûteuse
7
Buts de la maintenance préventive
4. Améliorer l'ordonnancement des travaux
8
régulariser la charge de travail du service
Buts de la maintenance préventive
5. Faciliter la gestion
de stock
9
régulariser la
consommation de
rechanges
éviter les consommations
anormales d’énergie, de
lubrifiant
Buts de la maintenance préventive
6. Améliorer les conditions de travail
des personnels de maintenance et
de production :
¤ ambiance favorable
¤ suppression des causes
d’accidents, etc..
10
Les interventions fortuites surviennent toujours :
• au mauvais endroit et au mauvais moment
• débouchent sur des improvisations pouvant
être dangereuses
Buts de la maintenance préventive
7. Diminuer le budget de
maintenance et le coût
des défaillances
11
Opérations de maintenance préventive
• activité de surveillance s’exerçant
dans le cadre d’une mission définie
(contrat de maintenance,
inspection visuelle, auditive, etc..) ;
• elle permet de relever des
anomalies et d’exécuter des
réglages simples ne nécessitant
pas d’outillage spécifique, ni
d’arrêt de la production ou des
équipements
12
Opération 1 : Inspection
Opérations de maintenance préventive
• vérification de la conformité
à des données préétablies,
suivie d’un jugement
• ce contrôle peut déboucher
sur une action de
maintenance corrective, ou
alors inclure une décision
de refus, d’acceptation ou
d’ajournement
13
Opération 2 : Contrôle
Opérations de maintenance préventive
• examen détaillé et prédéterminé de :
¤ l’ensemble (visite générale)
¤ une partie des différents éléments du bien (visite limitée)
• pouvant impliquer des opérations de maintenance de premier et deuxième niveau
• la visite peut également déboucher sur de la maintenance corrective
14
Opération 3 : Visite
Opérations de maintenance préventive
• comparaison des
réponses d’un
système par rapport à
un système de
référence ou à un
phénomène physique
significatif d’une
marche correcte
15
Opération 4 : Test
Opérations de maintenance préventive
Remplacement d’une pièce ou
d’un sous-ensemble
défectueux par une pièce
identique, neuve ou remise en
état préalablement,
conformément aux
prescriptions du constructeur
16
Opération 5 :
Echange standard
Chef ! C’est
celle-là?
Opérations de maintenance préventive
• ensemble des actions d’examens, de contrôles et des interventions effectuées en vue d’assurer le bien contre toute défaillance majeure ou critique, pendant un temps donné (ou une unité d’usage donnée)
• une révision peut être partielle ou générale et elle comporte une dépose d’un ou plusieurs sous-ensembles
• une révision est une action de maintenance de niveau 4
17
Opération 6 : Révision
Opérations de maintenance préventive
• Les opérations 1, 2 et 3 sont encore appelées « opérations de surveillance »
• Elles caractérisent parfaitement la phase d’apprentissage de l’équipement
• Elles sont absolument nécessaires si l’on veut maîtriser l’évolution de l’état réel d’un bien
On accepte donc de « payer pour savoir »
puis pour prévenir
18
19
Définition (NF EN 13306)
Maintenance préventive effectuée :
• sans contrôle préalable de l'état du bien
• conformément à un échéancier établi selon
le temps, le nombre de cycles de
fonctionnement, le nombre de pièces
produites ou un nombre prédéterminé
d'usages pour certains équipements
(révisions périodiques) ou organes sensibles
(graissage, étalonnage, etc..).
20
Les opérations planifiées peuvent
être simples ou complexes :
• lubrification
• échange standard d’un sous-ensemble ou d’un
composant sensible (filtre, joint, durite, balais
d’un moteur CC, etc..)
• révision générale d’un équipement
• remise à niveau d’une ligne de production par
arrêt annuel
21
Nécessitent de bien connaître le comportement du
matériel, l’historique des pannes et le MTBF
Maintenance préventive systématique :
avantages
• se pratique quand on souhaite procurer à un
équipement une sécurité de fonctionnement quasi
absolue en remplaçant suffisamment tôt les pièces
ou organes victimes d’usure ou de dégradation
• la période T de remplacement est calculée en
fonction de la loi de fiabilité du matériel
• est facile à gérer et diminue les arrêts fortuits
• régularise les activités de l’entreprise : moins de
fortuit, c’est aussi plus de sécurité
22
Maintenance préventive systématique :
inconvénients
• n’élimine toutefois pas des défaillances catalectiques (entre 5 et 10% de correctif résiduel)
• cette peur de la panne conduit souvent à déterminer T par empirisme, avec des valeurs plus faibles que l’impose le constructeur
• cette recherche de garantie de fonctionnement conduit donc à remplacer des pièces dont l’usure est incomplète
• trop de systématique conduit à des abus, donc des coûts de maintenance excessifs
23
Exemple 1: entretien d’une automobile
Un constructeur d’automobiles fixe la vidange d’un
véhicule à 15000 km, mais on constate que :
• seulement 2,5% en ont réellement besoin à 15000
km,
• la plupart des véhicules auraient pu atteindre
18000 km,
• quelques-uns auraient pu aller jusqu'à 22500 km.
24
Et pourtant, par sécurité, dans ce type de
maintenance, tous les véhicules sont
vidangés à 15000 km !
25
Définition (NF EN 13306)
Maintenance préventive subordonnée :
• à un type d'événement prédéterminé (auto-diagnostic, information d'un capteur, mesure, etc.)
• ou à l'analyse de l'évolution surveillée de paramètres significatifs de la dégradation et de la baisse de performance d'une entité
26
La surveillance de la dégradation permet de fixer un
seuil d’alarme avant un seuil d’admississibilité
27
Temps
Niveau
initial
Dégradation surveillée
Seuil de
perte de
fonction
Niveau de performance
Défaillance
Seuil d’alarme
Seuil d’admissibilité
Que surveille t-on?
• degré d’usure,
• jeu mécanique,
• température,
• pression,
• débit,
• niveau vibratoire,
• pollution,
• tout autre paramètre qui puisse refléter l’état de l’équipement
28
But de la maintenance conditionnelle
Il s’agit pour un équipement donné :
• d’éliminer ou de limiter le risque de panne, l’intervention ayant lieu avant que la dégradation n’atteigne un caractère critique
• de maintenir la production à un niveau acceptable, tant en quantités fabriquées qu’en qualité du produit
• de diminuer les temps d’arrêt, par limitation du nombre de pannes, par une meilleure préparation des interventions (efficacité) et utilisation des créneaux horaires ne perturbant pas la production (ordonnancement)
29
But de la maintenance conditionnelle
• de réduire les dépenses d’entretien en
intervenant à un stade précoce des
dégradations, évitant ainsi des remises en état
très coûteuses
• d’intervenir dans les meilleures conditions
possibles, sans urgence, au moment choisi,
avec la préparation adéquate
• de ralentir le vieillissement
30
Avantages
• Le personnel de conduite de l’équipement est parfois associé au système de maintenance à travers les tâches de premier niveau (maintenance autonome).
• Amélioration de l’état d’esprit du personnel de conduite: c’est loin d’être négligeable!
31
Que faire pour que ça marche?
• Elle nécessite de connaître les points
faibles des machines afin de les surveiller
à bon savoir
• Elle doit aboutir à du « concret » si
nécessaire : arrêt de la machine, échange
d’une pièce parfois importante
• Elle doit être prévue dés la conception de
la machine, afin d’intégrer les capteurs
nécessaires à la surveillance (témoin de
température sur une voiture)
32
Tous les matériels sont concernés, encore faut-il qu’ils
s’y prêtent (dégradation détectable et mesurable) et qu’ils
le méritent (notion de criticité)
Formes de maintenance conditionnelle
1. surveillance
périodique ou forme
large (off-line)
2. surveillance
continue ou forme
stricte (on-line)
33
Surveillance périodique
• l’intervalle de temps t entre 2 mesures est fixé en fonction de la vitesse estimée de dégradation
• elle permet de détecter l’apparition de défauts à évolution lente
• la période peut aller de 2 semaines à six mois selon l’importance et le coût des équipements en cause
34
Surveillance continue
• les capteurs délivrent de manière continue une information, donc dans ce cas t 0
• à la limite, on est capable de suivre sur écran ou sur traceur la loi de dégradation du matériel
• elle permet donc de suivre des défauts à évolution rapide
• l’intervention préventive est alors signalée par une alarme
• cette alarme peut interrompre l’équipement si nécessaire (pour cause de sécurité par exemple)
35
Maintenance conditionnelle continue
36
Ligne de production (capteur et actionneur)
Interfaces
Bus de terrain
Calculateur
ou API Dialogue
Aide au
diagnostic
Système
expert
Maintenance conditionnelle continue
L’éloignement du système de pilotage des
mesures débouche vers :
• la télésurveillance
• la télémaintenance (logiciels d’aide au
diagnostic, systèmes experts)
37
La maintenance conditionnelle continue
est la forme la plus moderne de maintenance :
il devient nécessaire d’y penser dès que l’on
conçoit un nouvel équipement
38
MAINTENANCE PREVISIONNELLE
Définition (NF EN 13306) :
Maintenance conditionnelle exécutée en
suivant les prévisions extrapolées de
l'analyse et de l'évaluation de paramètres
significatifs de la dégradation du bien
Maintenance prévisionnelle
39
Temps
Niveau
initial
Seuil de
perte de
fonction
Niveau de performance
Défaillance
Seuil d’alarme
Créneau
d’intervention
Panne
Surveillance
Maintenance prévisionnelle
• on reprend les idées de la maintenance conditionnelle,
et on attend les signes de vieillissement ou d’usures
pouvant mettre en danger les performances du
matériel
• s’appuie sur la connaissance exacte et rigoureuse des
processus de dégradation
• exemple : témoin de jauge du réservoir d’essence
d’une voiture, témoin qu’on intègre dés la conception
• en suivant son évolution, on se situe en permanence
par rapport à l’échéance fatale
40
Maintenance prévisionnelle
• La maintenance prévisionnelle permet de prévoir, avec certitude et confiance, le moment ou la date exacte de la défaillance
• La fabrication en étant avertie assez tôt, et la maintenance ayant le recul suffisant pour préparer son intervention, l’urgence disparaît
• Chacune des parties, en accord avec l’autre, peut donc réaliser son programme sans perturbation
41
Maintenance prédictive ou conditionnelle ?
• le mot « prédictif » est très mal
choisi, d’ailleurs il n’est pas
reconnu par l’AFNOR
• le maintenancier ne « prédit
pas l’avenir » de la machine
• il prévoit simplement un
problème à terme sur celle-ci
si on ne prend pas les
décisions nécessaires
42
La prévision n’est qu’une règle de bon sens,
par contre la prédiction !…
Les outils des maintenances
conditionnelle et prévisionnelle
• Contrôles non
destructifs
• Thermographie
• Analyse des lubrifiants
• Endoscopie
• Analyse vibratoire
43
Contrôles non destructifs
Mesure des défauts surfaciques ou internes :
• Examen visuel
• ultrasons pour la détection et le suivi des fissures internes
• ressuage pour la mise en évidence des fissures débouchantes
• magnétoscopie et courant de Foucault pour la recherche de défauts externes sur les matériaux ferromagnétiques
44
Coût : quelques dizaines de dinars
(ressuage) à 15 kDT
45
Examen visuel Fissure longitudinal dans un cordon de soudure
Piqûres dans un cordon de soudure
Détection par ultrasons
46
Détection par Ressuage
47
Détection par Magnétoscopie
48
Détection par courant de Foucault
49
50
Procédés optiques
C’est la méthode la plus simple et la plus commune, basée sur l’examen visuel de la surface de la pièce à contrôler.
Les imperfections, si elles existent, peuvent être caractérisées (position, forme, dimensions) en utilisant des caméras contrôlée par ordinateur.
On peut même utiliser des robots pour inspecter des endroits dangereux ou difficiles d’accès tels les réseaux de canalisation et les réacteurs nucléaires
L’appareillage comprend:
• des loupes
• des miroirs
• des endoscopes
• des caméras vidéo…
Radiographie X et γ
• La pièce est placée entre la source de radiation et le film
• Plus le matériau traversé est dense, plus il absorbe le rayonnement
• L’intensité de gris du film est proportionnel à l’intensité du rayonnement
51
Thermographie infrarouge
• Mesure de la température de certains organes d’un équipement
• On établit une cartographie (zones isothermes) et on suit son évolution dans le temps
• On identifie alors les zones thermiques anormales
• On quantifie alors l’urgence d’intervention
52
Apports de la thermographie IR
• Mesure sans contact (à distance)
• Température très élevée.
• Surface très petites.
• Interprétation rapide et facile.
53
• Conséquences:
– Pas d ’arrêt du processus.
– Sécurité.
Application par thermographie IR
Domaine électrique
• Applications:
– connecteur.
– équilibrage des phases
– courants de fuite
– défaut d ’éléments
capacité, fusible, circuit électroniques
– dérive d ’un système
• batteries
• transformateur
54
Domaine mécanique
• Applications:
– défauts de mésalignement.
– Défauts de soupapes, clapets
– dispositifs soumis à vibrations
(frictions)
– ensemble des systèmes soumis à
des efforts
55
Exemple de défaut sur un
ensemble poulie-courroie
• Effets de désalignement
56
Surchauffe d’un moteur Température anormale d’un réducteur
Thermographie IR pour l ’isolation
thermique
• Outil de détection:
– matériau réfractaire.
– pertes d ’énergie.
– étude comparative
(gain )
– infiltrations d ’eau sur
un bâtiment
57
Surveillance d ’installations
• Recherche de fuite:
– canalisation.
– systèmes hydrauliques.
– Réservoir.
58
• Surveillance de niveau.
Mécanique des fluides
• Surveillance:
– chimie et pétrochimie.
– Élaboration du papier
– flux au travers d ’un moteur.
– Flux de vapeur.
– Systèmes hydrauliques
59
• Mécanique des fluides
60
Coût : A partir de 5 kDT environ pour l’ensemble
caméra + traitement d’images associé
Radiateur bouché Chauffage au sol
Autres applications
61
Analyse des lubrifiants
• La quantité de particules est un indicateur précieux de l’état de dégradation d’une machine
• Le type de particules indique en effet la provenance de l’usure, donc la pièce défaillante
• Techniques : centrifugation, gravimétrie, filtration, viscosité
• Parfaitement adaptées au contrôle des circuits hydrauliques (presses, robots, etc..) et toutes les machines utilisant l’huile comme lubrifiant (groupe électrogène, compresseur d’air, etc..).
62
Coût : de l’ordre de 10 kDT pour un kit
d’analyse d’huiles
Endoscopie • permet de visualiser à distance
toute zone d’un équipement, a priori non accessible sans démontage, à l’aide d’un appareillage de vision (caméra mobile)
• technique très utilisée en médecine (visualisation des points critiques dans les artères, l’appareil digestif, etc..) mais aussi en chirurgie
• en maintenance, permet la surveillance des cavités (ballons de pression, échangeurs thermiques, etc..), des machines tournantes (moteurs, turbines, etc..).
63
Coût : lié à son diamètre et à sa longueur
Entre 10 et 100 kDT
Endoscopie
64
Analyse vibratoire
• Mesure du niveau et de la fréquence des bruits et jeux mécaniques des machines (tournantes en particulier)
• Toutes les machines vibrent et le spectre des fréquences de leurs vibrations a un profil très particulier lorsqu’elles sont en état de bon fonctionnement
• Dés que des phénomènes d’usure, de fatigue ou de vieillissement apparaissent, l’allure de ce spectre change, ce qui permet là encore, de quantifier l’intervention
65
Coût : de 2 kDT (off-line) à 115 kDT (on-line)
Inconvénients des techniques de
mesures conditionnelles
• investissement important en matériel
• techniciens bien formés à ces techniques
• connaissance des pathologies à prévenir :
il faut d’abord savoir ce que l’on cherche !
• peu utilisées directement par le
maintenancier généraliste, mais peuvent
être externalisées
66
La maintenance de surveillance
concerne :
• tous les problèmes de lubrification, de contrôles de pression, température
• les examens sensoriels (détection de fuites, d’odeurs, de bruits anormaux)
• les réglages de certains organes (courroies, calages, etc..)
• les contrôles des équipements annexes (distribution d’énergie, épuration des eaux, évacuation des résidus, ...).
67
La télésurveillance gérée par informatique
a permis à cette forme de maintenance de
se développer ces dernières années
Niveaux d’intervention
• La variété des travaux de maintenance s’ouvre sur un large éventail de complexité allant de l’action élémentaire simple jusqu’aux moyens lourds
• Classification en 5 niveaux d’intervention
• Chaque niveau prend en compte :
la compétence requise
le lieu où l’intervention doit se dérouler
les moyens matériels à mettre en œuvre
la complexité des instructions nécessaires à l’exécution
l’impact de l’intervention sur le stock de rechange
l’importance des contrôles et des essais à faire, en cours ou en soin d’intervention
68
NIVEAU 1
• Ce sont des actions simples nécessaires à l’exploitation et réalisées sur des éléments facilement accessibles en toute sécurité à l’aide d’équipements de soutien intégrés au bien
• A titre d’exemple et pour fixer les grandeurs : nettoyage d’un filtre, compléments de carburant ou de fluides, graissage, remplacement de consommables ou accessoires (lampe, pile, etc..)
• C’est le plus souvent l’opérateur ou l’exploitant du bien qui effectue la maintenance de niveau 1
• Il est en effet inutile d’appeler un technicien de maintenance pour effectuer ce travail
69
NIVEAU 2 • Ce sont des actions qui nécessitent des procédures
simples et des équipements de soutien (intégrés ou non au bien) d’utilisation et de mise en œuvre simple
• Exemples : contrôles de performance, réglages, dépannages simples, réparations par échange standard (à condition qu’il soit facile à réaliser)
• Ce type d’intervention doit être réalisé par du personnel habilité (personnel de niveau V) selon des procédures détaillées et des équipements de soutien définis dans les instructions de maintenance
• Une personne est habilitée lorsqu’elle a reçu une formation lui permettant de travailler en sécurité sur un bien présentant des risques potentiels et lorsqu’elle est désignée pour l’exécution des travaux qui lui sont confiés, compte tenu de ses connaissances et de ses aptitudes
70
NIVEAU 3
• Ce sont des actions qui nécessitent des procédures
complexes et des équipements de soutien d’utilisation
ou de mise en œuvre complexes
• Exemples : opérations de réglages généraux,
réalignements d’arbres, opérations délicates de
maintenance systématique, réparations par échanges
de sous-ensembles ou de composants (électronique,
mécanique, thermique, etc..)
• Ces opérations délicates doivent être réalisées par des
techniciens qualifiés, à l’aide de procédures détaillées
et des équipements de soutien définis dans les
instructions de maintenance
71
NIVEAU 4
• Ce sont des opérations dont les procédures impliquent la maîtrise d’une technique ou d’une technologie particulière et la mise en œuvre d’équipements de soutien spécialisés
• Exemples : réparations par échanges de sous-ensembles ou de composants, réparations spécialisées, vérification des appareils de mesure, contrôle de la transmission de données, etc..
• Ces interventions doivent être réalisées par un technicien ou une équipe spécialisée à l’aide de toutes les instructions de maintenance générales ou particulières
72
NIVEAU 5
• Ce sont des opérations dont les procédures impliquent
un savoir-faire faisant appel à des techniques ou
technologies particulières, des processus et des
équipements de soutien industriels
• Ce niveau recouvre donc toutes les opérations de
réfection, rénovation ou reconstruction
• Elles sont en règle générale réalisées par le
constructeur ou par une société spécialisée avec des
équipements de soutien définis par le constructeur
73
Pour fixer les idées...
• niveau 1 :Complément de lubrifiant
• niveau 2 : remplacement d’un filtre à air
• niveau 3 : interventions sur circuit électronique
• Niveau 4 : maintenance d’un compresseur d’air
• niveau 5 : réparation complète d’une machine-
outil
74
Recommended