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Sommaire Stratégie de Maintenance page 2 STRATEGIE DE MAINTENANCE

Curso Mantenimiento Jean Claude

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  • Sommaire Stratgie de Maintenance

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    STRATEGIE DEMAINTENANCE

  • Sommaire Stratgie de Maintenance

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    Chapitre 1 LA FONCTIONMAINTENANCEpages

    1 INTRODUCTION A LA MAINTENANCE INDUSTRIELLE2 LE SERVICEMAINTENANCE3 LES TYPES DEMAINTENANCE4 LES ACTIVITES DE LAMAINTENANCE5 LES TEMPS DE LAMAINTENANCE6 NIVEAUX ET ECHELONS DEMAINTENANCE

    SOMMAIRE

    Chapitre 2 LES DEFAILLANCES 111 DEFAILLANCES ET PANNES : QUELQUES DEFINITIONS 112 CLASSIFICATION DES DEFAILLANCES 113 EVOLUTION DES DEFAILLANCES 124 MECANISMES DE DEFAILLANCE 125 OUTILS D'ANALYSE DES DEFAILLANCES 176 DIAGRAMME CAUSES-EFFET (ou ISHIKAWA ou en ARETE DE POISSON) 177 Q-Q-O-Q-C-P 178 GRAPHE DE PARETO ou METHODE ABC 189 AMDEC 19

    Chapitre 3 LA MAINTENANCE CORRECTIVE 201 DEFINITION 202 LES PHASES D'UNE INTERVENTION DEMAINTENANCE CORRECTIVE 203 LES TYPES DEMAINTENANCE CORRECTIVE 214 PREPARATION DES ACTIONS DEMAINTENANCE CORRECTIVE 215 DIAGNOSTIC APRES DEFAILLANCE 226 OUTILS D'AIDE AU DIAGNOSTIC 227 ORGANIGRAMME DE DIAGNOSTIC 238 TABLEAU "EFFET-CAUSES-REMEDES" 239 GAMME DE DEMONTAGE 24

    Chapitre 4 LA MAINTENANCE PREVENTIVE 251 DEFINITIONS 252 LES AVANTAGES DE LA MAINTENANCE PREVENTIVE 253 LA MAINTENANCE PREVENTIVE SYSTEMATIQUE 254 LA MAINTENANCE PREVENTIVE CONDITIONNELLE OU PREVISIONNELLE 265 LE PLAN DEMAINTENANCE PREVENTIVE 276 LA COMPLEMENTARITE ENTRE MAINTENANCE PREVENTIVE ET MAINTENANCE CORRECTIVE 287 PREPARATION DES ACTIONS DEMAINTENANCE PREVENTIVE 298 MAINTENANCE PREVENTIVE ET GRAISSAGE 29

    Chapitre 5 LA SURETE DE FONCTIONNEMENT 321 DFINITIONS 322 LE TAUX DE DEFAILLANCE 333 ANALYSE FMD D'UN HISTORIQUE 334 ETUDE DE LA FIABILITE 345 LE MODELE EXPONENTIEL 356 LE MODELE DEWEIBULL 35

    Chapitre 6 LES COUTS ET INDICATEURS 391 LES COTS LIES A LA MAINTENANCE 392 INVESTISSEMENT EN MAINTENANCE 403 BUDGET DEMAINTENANCE 424 LES INDICATEURS DEMAINTENANCE 435 LE TABLEAU DE BORD 43

  • Sommaire Stratgie de Maintenance

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    Chapitre 7 ORGANISATION ET LOGISTIQUE DE MAINTENANCE 451 INTRODUCTION 452 LA FONCTION DOCUMENTATION 453 ORDONNANCEMENT 464 GMAO 475 STOCKS 496 TPM 52

    Chapitre 8 LES OUTILS DE CONTROLE 551 ANALYSE VIBRATOIRE 552 THERMOGRAPHIE 563 ANALYSE D'HUILE 584 ULTRA-SONS 59

    Chapitre 9 L'EXTERNALISATIONDES TRAVAUX 611 DEFINITIONS 612 POURQUOI EXTERNALISER ? 613 LES TACHES A SOUS-TRAITER 624 LES FORMES DE SOUS-TRAITANCE 625 LE CONTRAT DEMAINTENANCE 62

    Chapitre 10 QUALITE ET MAINTENANCE 641 LES TERMES LIES A LA QUALITE 642 LES CERTIFICATIONS ISO 9000 643 LES CERTIFICATIONS ISO 14000 644 FONCTION MAINTENANCE ET QUALITE 655 LA METHODE KAISEN 656 LES 5 ZEROS 657 LE BENCHMARKING 658 LA DEMARCHE DE RESOLUTION DE PROBLEMES 669 LA CONDUITE DE PROJET 66

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    chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de Maintenance

    Chapitre 1LA FONCTION MAINTENANCE

    1 INTRODUCTION A LAMAINTENANCE INDUSTRIELLE1.1. Dfinition de la maintenance (norme NF EN 13306)

    La maintenance est l'ensemble de toutes les actions techniques, administratives et de management durant le cycle de vie d'unbien, destines le maintenir ou le rtablir dans un tat dans lequel il peut accomplir la fonction requise.

    Une fonction requise est une fonction, ou un ensemble de fonctions d'un bien considres comme ncessaires pour fournir unservice 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

    a Le terme "maintenance" a son origine dans le vocabulaire militaire, dans le sens maintien dans des units de combat, deleffectif 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.- Maintenir cest choisir des moyens de prvenir, de corriger ou de rnover le matriel, suivant sa criticit conomique afindoptimiser le cot global de possession.Maintenir cest matriser.

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    chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de Maintenance2 LE SERVICE MAINTENANCE2.1. Les fonctions du service maintenance (norme FD X 60-000)

    Lesfo

    nction

    sde

    lamain

    tenance

    EtudePrparation

    OrdonnancementRalisationGestion

    EtudeSa 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

    La prparation des interventions de maintenance doit tre considre comme une fonction part entire du processusmaintenance. Toutes les conditions ncessaires la bonne ralisation dune intervention de maintenance seront ainsi prvues,dfinies et caractrises. Une telle prparation devra bien sr sinscrire dans le respect des objectifs gnraux tels quils sont dfinispar la politique de maintenance : cot, dlai, qualit, scurit,

    Quel que soit le type dintervention raliser, la prparation sera toujours prsente. Elle sera :implicite (non formalise) : dans le cas de tches simples, lintervenant assurera lui-mme, par exprience et de faon

    souvent automatique la prparation de ses actions ;explicite (formalise) : ralise par un prparateur, elle donne lieu ltablissement dun dossier de prparation structur

    qui, faisant partie intgrante de la documentation technique, sera utilis chaque fois que lintervention sera ralise. Il sera doncrpertori et conserv sous rserve de mises jour ultrieures.Ordonnancement

    L'ordonnancement reprsente la fonction "chef d'orchestre". Dans un service maintenance caractris par l'extrme varit destches en nature, en dure, en urgence et en criticit, l'absence de chef d'orchestre dbouche vite sur la cacophonie quel que soit lebrio des solistes.

    RalisationLa 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.

    GestionLa 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 maintenanceVoici 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, dformationsdues 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 lascurit des personnes; provoquer des rebuts ou diminuer la qualit; augmenter les cots de fonctionnement (augmentation de laconsommation 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.

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    chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de Maintenance

    Bureau mthodesOrdonnancementQualit (contrle)

    ProductionSret de fonctionnement

    Distribution

    AchatsGestion des stocks Servicerelations extrieures

    S.A.V. interneSuivi du matriel

    Historiques MAINTENANCE

    Travaux neufsLocation de matriel

    Contrats

    Bureau d'tudesAmliorationde la fiabilit

    Ressources humainesEmbauche, congs,

    formation

    Service financierInvestissements

    ComptabilitContrle des dpenses

    La maintenance est de plus en plus concerne par la qualit des produits, qui passe par la qualit des machines. La TPM (TotalProductive Maintenance) japonaise montre lintrt quil y a confier des conducteurs de machines les actions de maintenancede 1er et 2e niveaux. Dans la mme logique, le TRS (taux de rendement synthtique) est un indicateur de gestion qui prenden 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 spcificitet 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 maintenancePour atteindre les objectifs de la maintenance, et en tenant compte d'un contexte de mondialisation visant rduire les cots

    pour assurer la comptitivit, les entreprises ont besoin de techniciens ayant des comptences trs fortes tant dans les domainestechniques que dans l'approche conomique des problmes et dans la capacit manager les hommes.

    La technologie des matriels actuels implique une comptence technique polyvalente. Les frontires entre les domainesmcanique, 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 etsociales.

    Le profil du technicien de maintenance, est celui dun homme de terrain, de contact et dquipe, qui sappuie sur sa formationinitiale 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

    Le management de la maintenance est la charge dune (ou plusieurs) personne(s) dsigne(s) dont les responsabilits etautorit 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.

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    chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de Maintenance3 LES TYPES DE MAINTENANCE (norme NF EN 13306)

    MAINTENANCE

    Maintenanceprventive Maintenancecorrective

    Maintenanceprventivesystmatique

    Maintenanceprventive

    conditionnelleDfaillance

    Echancier Selon tatdu bienDfaillancepartielle

    Panne

    Dpannage RparationInspection / Surveillance

    La maintenance correctiveC'est la maintenance excute aprs dtection d'une panne et destine remettre un bien dans un tat dans lequel il

    peut accomplir une fonction requise.La maintenance prventive

    C'est la maintenance excute des intervalles prdtermins ou selon des critres prescrits et destine rduire laprobabilit 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'usagemais 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 dece 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'valuationde paramtres significatifs de la dgradation du bien.

    4 LES ACTIVITES DE LAMAINTENANCE (norme NF EN 13306)L'inspection

    C'est un contrle de conformit ralis en mesurant, observant, testant ou calibrant les caractristiques significatives d'unbien. En gnral, l'inspection peut tre ralise avant, pendant ou aprs d'autres activits de maintenance.

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    chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de MaintenanceLa surveillance

    C'est l'activit excute manuellement ou automatiquement ayant pour objet d'observer l'tat rel d'un bienLa surveillance se distingue de l'inspection en ce qu'elle est utilise pour valuer l'volution des paramtres du bien avec le

    temps.La rparation

    Ce sont les actions physiques excutes pour rtablir la fonction requise d'un bien en panne.Le dpannage

    Ce sont les actions physiques excutes pour permettre un bien en panne d'accomplir sa fonction requise pendant une durelimite jusqu' ce que la rparation soit excute.L'amlioration

    Ensemble des mesures techniques, administratives et de gestion, destines amliorer la sret de fonctionnement d'un biensans 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

    Action suivant le dmontage d'un bien et la rparation ou le remplacement des composants qui approchent de la fin de leurdure 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'objectif de la reconstruction est normalement de donner un bien une vie utile qui peut tre plus longue que celle du bien

    d'origine.

    5 LES TEMPS DE LAMAINTENANCE

    Temps caractristiques lors d'une intervention5.1. 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 MTTRLa 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).

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    chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de Maintenance5.3. La MTTA

    La MTTA est la moyenne des temps techniques d'arrt (TTA).Les temps techniques d'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 MAINTENANCE6.1. Les niveaux de maintenance (norme FD X 60-000)

    La maintenance et lexploitation dun bien sexercent travers de nombreuses oprations, parfois rptitives, parfoisoccasionnelles, communment dfinies jusqualors en cinq niveaux de maintenance. Le tableau de la page suivante dfinit les cinqniveaux 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 lendroito 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

    niveau et lchelon. Les oprations de niveaux 1 3, par exemple, seffectuant sur site, celles de niveau 4 en atelier, et celles deniveau 5 chez un spcialiste hors site (constructeur ou socit spcialise). Si cela se vrifie frquemment (dans le domaine militairepar exemple), il convient cependant de ne pas en faire une gnralit. On peut rencontrer en milieu industriel des tches de niveau 5effectues directement sur site.

  • chap 1 - La fonction maintenance Stratgie de Maintenance

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    Les cinq niveaux de maintenance (norme FD X 60-000)Niv

    eau1

    Dfinition : Actions simples ncessaires lexploitation et ralises sur des lments facilement accessibles en toutescurit laide dquipements de soutien intgrs au bien.Intervenant : Lutilisateur du bienExemples en prventif : Ronde de surveillance dtat ; Graissages journaliers ; Manuvre manuelle dorganes mcaniques; Relevs de valeurs dtat ou dunits dusage ; Test de lampes sur pupitre ; Purge dlments filtrants ; Contrledencrassement des filtres.Exemples en correctif : Remplacement des ampoules ; Ajustage, remplacement dlments dusure ou dtriors, sur deslments ou composants simples et accessibles.

    Niveau

    2

    Dfinition: Actions qui ncessitent des procdures simples et/ou des quipements de soutien (intgrs au bien ouextrieurs) dutilisation ou de mise en uvre simple.Intervenant : Personnel qualifiUn personnel est qualifi lorsquil a reu une formation lui permettant de travailler en scurit sur un bien prsentantcertains risques potentiels, et est reconnu apte pour lexcution des travaux qui lui sont confis, compte tenu de sesconnaissances et de ses aptitudes.Exemples en prventif : Contrle de paramtres sur quipements en fonctionnement, laide de moyens de mesureintgrs au bien ; Rglages simples (alignement de poulies, alignement pompe-moteur, etc.) ; Contrle des organes decoupure (capteurs, disjoncteurs, fusibles), de scurit, etc. ; Dtartrage de surface de ruissellement (tour arorfrigrante) ;Graissage faible priodicit (hebdomadaire, mensuelle) ; Remplacement de filtres difficiles daccs.Exemples en correctif : Remplacement par change standard de pices : fusibles, courroies, filtres air, etc. ;Remplacement de tresses, de presse-toupe, etc. ; Lecture de logigrammes de dpannage pour remise en cycle ;Remplacement de composants individuels dusure ou dtriors par change standard (rail, glissire, galet, rouleaux,chane, fusible, courroie,).

    Niveau

    3

    Dfinition : Oprations qui ncessitent des procdures complexes et/ou des quipements de soutien portatifs, dutilisationou de mise en uvre complexes.Intervenant : Technicien qualifiExemples en prventif : Contrle et rglages impliquant lutilisation dappareils de mesure externes aux biens ; Visite demaintenance prventive sur les quipements complexes ; Contrle dallumage et de combustion (chaudires) ; Interventionde maintenance prventive intrusive ; Relev de paramtres techniques dtat de biens laide de mesures effectuesdquipements 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; Diagnostic dtat avec usage dquipements de soutien portatifs et individuels (pocket automate, multimtre) ;Remplacement dorganes et de composants par change standard de technicit gnrale, sans usage de moyens de soutiencommuns ou spcialiss (carte automate, vrin, pompe, moteurs, engrenage, roulement,) ; Dpannage de moyens deproduction 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 miseen uvre dquipements de soutien spcialiss.Intervenant : Technicien ou quipe spcialiseExemples en prventif : Rvisions partielles ou gnrales ne ncessitant pas le dmontage complet de la machine ;Analyse vibratoire ; Analyse des lubrifiants ; Thermographie infrarouge (installations lectriques, mcanique,thermique,) ; Relev de paramtres techniques ncessitant des moyens de mesure collectifs (oscilloscope, collecteur dedonnes vibratoires) avec analyse des donnes ; Rvision dune pompe en atelier, suite dpose prventive.Exemples en correctif : Remplacement de clapets de compresseur ; Remplacement de tte de cble en BTA ; Rvisiondune pompe en atelier spcialis suite dpose prventive ; Rparation dune pompe sur site, suite une dfaillance ;Dpannage de moyens de production par usage de moyens de mesure ou de diagnostics collectifs et/ou de forte complexit(valise de programmation automate, systme de rgulation et de contrle des commandes numriques, variateurs,) ;Reprise de clture extrieure ; Remplacement dune porte et mise en peinture ; Rparations de fissures et dfautsdtanchit ; Reprise de fuite de toiture.

    Niveau

    5

    Dfinition : Oprations dont les procdures impliquent un savoir-faire, faisant appel des techniques ou technologiesparticulires, des processus et/ou des quipements de soutien industriels. Ce sont des oprations de rnovation,reconstruction, etc.Intervenant : Constructeur ou socit spcialiseExemples : Rvisions gnrales avec le dmontage complet de la machine ; Reprise dimensionnelle et gomtrique ;Rparations importantes ralises par le constructeur ou le reconditionnement de ses biens ; Remplacement de biensobsoltes ou en limite dusure.

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de Maintenance

    Chapitre 2LES 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 pannetat d'un bien inapte accomplir une fonction requise, excluant l'inaptitude due la maintenance prventive ou d'autres

    actions programmes ou un manque de ressources extrieures.Remarque : Aprs une dfaillance, le bien est en panne, totale ou partielle. Une dfaillance est un vnement distinguer d'unepanne qui est un tat.Les causes de dfaillance

    Ce sont les raisons de la dfaillance. Les raisons peuvent rsulter d'au moins un des facteurs suivants : dfaillance due laconception, 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 dfaillanceLe mcanisme de dfaillance correspond aux processus physiques, chimiques ou autres qui conduisent ou ont conduit une

    dfaillance.2 CLASSIFICATION DES DEFAILLANCES

    La classification d'une dfaillance peut se faire en fonction des critres suivants (norme X60-500) :

    DEFA

    ILLAN

    CE

    En fonction de lavitesse d'apparition

    Dfaillance progressive Evolution dans le temps de certaines caractristiques d'une entitDfaillance soudaine Evolution quasi instantane des caractristiques d'une entit

    En fonction del'instant d'apparition

    Dfaillance en fonctionnement Se produit sur l'entit alors que la fonction requise est utiliseDfaillance l'arrt Se produit sur l'entit alors que la fonction requise n'est pas utilise

    Dfaillance la sollicitation Se produit au moment o la fonction requise est sollicite

    En fonction dudegr d'importance

    Dfaillance partielle Entrane l'inaptitude d'une entit accomplir certaines fonctions requisesDfaillance totale Entrane l'inaptitude totale d'une entit accomplir la fonction requise

    En fonction de lavitesse d'apparition etdu degr d'importance

    Dfaillance par dgradation Qui est la fois progressive et partielleDfaillance catalectique Qui est la fois soudaine et complte

    En fonction descauses

    Dfaillance par faiblesse inhrente Due la conception ou la fabrication de l'entitDfaillance par emploi inappropri Les contraintes appliques dpassent les possibilits de l'entitDfaillance par fausse manoeuvre Opration incorrecte dans l'utilisation de l'entitDfaillance par vieillissement Dgradation dans le temps des caractristiques de l'entit

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de MaintenanceDE

    FAILL

    ANCE

    En fonction de sonorigine

    Dfaillance interne l'entit L'origine est attribue l'entit elle-mme.Dfaillance externe l'entit L'origine est attribue des facteurs externes l'entit elle-mme.

    En fonction desconsquences

    Dfaillance critique Susceptible de causer des dommages (aux personnes, biens, environnement)Dfaillancemajeure Affecte une fonction majeure de l'entitDfaillancemineure N'affecte pas une fonction majeure de l'entit

    En fonction de leurcaractre

    Dfaillance systmatique Lie d'une manire certaine une causeDfaillance reproductible Peut tre provoque volont en simulant ou reproduisant la cause

    Dfaillance non reproductible La cause ne reproduit jamais la dfaillance

    3 EVOLUTION DES DEFAILLANCES3.1. 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

    1 Initiation A l'initiation se trouve souvent un dfaut "sant-matire", undfaut de conception, de fabrication, une cause extrinsque(choc, surcharge).

    2 Propagation La propagation s'opre souvent par des modes de dfaillance enfonctionnement, tels que la fatigue, l'usure,

    3 Rupture La rupture intervient gnralement de faon acclre,conscutive la propagation dans le temps, ou de faonsoudaine.

    4 MECANISMES DE DEFAILLANCE4.1. Les dfaillances mcaniques

    4.1.1 Dfaillance par usureLe mode de dfaillance par usure est prsent ds que deux surfaces en contact ont un mouvement relatif (plan/plan ou

    cylindre/cylindre).

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de MaintenanceRemarque : Les usures mcaniques provoquent plus de 50% des cots de maintenance.a) Dfinition de l'usureL'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'usureLa surface thorique de contact se limite en fait de petites aires de contact entre les asprits plastiquement dformes de

    chaque surface. Les pressions de contact entre asprits et la chaleur dissipe crent des microsoudures instantanes constituesd'un compos dpendant de la nature des matriaux en contact. La force de "frottement" est la rsultante des efforts de cisaillementqui rompent toutes ces liaisons avec transfert ou libration des particules du compos form.

    c) Diffrence entre usure et rodageLe 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)importance des lments de maintenabilit (report d'usure sur la pice voulue, pices d'usure, dtection des seuils

    d'usure,)importance du mode d'obtention des pices (la rectification augmente l'crouissage des sous-couches par exemple), de

    leurs traitements thermiques, de leurs traitements de surface (cmentation, nitruration,) ou de leurs revtements desurface (cramiques, oxydes mtalliques,)importance des lments de lubrification (choix des lubrifiants, frquence des vidanges,)importance de l'expertise, c'est--dire de la comprhension des mcanismes de dgradation observs en exploitation

    industrielle, pour trouver des solutions amlioratrices.f) Paramtres d'usure : les paramtres mesurables significatifs permettant le trac d'une courbe d'usure :

    paramtres directsdimensions (cotes)rugositduret superficiellemasse,

    paramtres induitsvibrationstempraturetaux de compressionchute de pressionperte de dbitrendement,

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de MaintenanceRemarque : Dans de nombreux cas, la mesure et l'enregistrement des paramtres induits ne ncessite pas l'arrt de l'installationou un dmontage, ce qui n'est pas le cas des paramtres directs. C'est pourquoi, en maintenance prventive conditionnelle, onmesure souvent des paramtres induits.g) Exploitation des lois d'usure : Connatre une loi d'usure, c'est pouvoir anticiper cette usure et donc mettre en place des

    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 dfinirTracer la loi d'usure partir des valeurs relevesExtrapoler la courbe pour dterminer la date d'interventionPrparer 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 plastiquea) Les diffrentes dformations

    L'essai de traction met en vidence, suivant la sollicitation applique l'prouvette, une zone de dformation lastique etrversible, puis plastique et non rversible.

    La dformation lastique sous contrainte de fonctionnement n'est pas une dfaillance en soi, de par sa rversibilit, sauf casd'application particulier : un allongement peut par exemple crer une perte d'tanchit.

    Par contre, les dformations plastiques permanentes sont des dfaillances en elles-mmes, puisque irrversibles. De plus, ellesconstituent un risque de rupture ultrieure de nature catalectique, donc dangereux.b) Dformation plastique sous contrainte mcanique

    Ces dformations dues un dpassement de la limite lastique Re ( cause d'un choc, d'une surcharge) peuvent tre locales(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 tempraturefaible) ou lente (contrainte faible temprature forte).

    4.1.3 Dfaillances mcaniques par fatigueOn 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'origine de la rupture est due une fissuration progressive qui s'tend jusqu' ce que la section transversale ne puisse plus

    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.Zone II : Zone d'endurance limite La sollicitation est infrieure la limite lastique et est rpte un certain nombre de

    cycles.Zone III : Zone de scurit Un nombre illimit de cycle peut tre appliqu.

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de Maintenance

    4.2. Les dfaillances par corrosionLa corrosion est l'ensemble des phnomnes chimiques et lectrochimiques sur les matriaux mtalliques rsultant du milieu

    ambiant. L'influence du milieu ambiant conduit un mtal passer de son tat mtallique l'tat de sels (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 corrosionLes 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- En modifiant la structure d'un mtal, un traitement thermique peut faire apparatre une dissymtrie entre les grains etleur voisinage immdiat, et tre l'origine d'une corrosion intergranulaire localise aux joints des grains.

    4.2.2 Protection contre la corrosionles matriaux inoxydables

    protection contre la corrosionles revtements non mtalliques

    les revtements mtalliques

    les traitements de surface

    4.3. Modes de dfaillance des pices plastiques et compositesLes pices base de polymres, gnralement associes au sein des systmes des pices mtalliques, ont des modes de

    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 plastiquesComme pour les mtaux, 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".

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de Maintenance4.3.2 Vieillissement des composites

    Le vieillissement est l'altration des proprits des matriaux au cours du temps. Il est caractris par une modificationstructurelle par rupture de chanes de polymres. Il s'agit en gnral d'un vieillissement "combin" sous des actions thermiques,photochimiques, atmosphriques, chimiques, mcaniques, ou biologiques.4.4. Modes de dfaillance des parties commandes

    4.4.1 Modes de dfaillance relatifs la logique cblea) 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 passifsLes rsistances ne s'usent pas, mais peuvent subir des surintensits qui crent des coupures ou des courts-circuits. Leur valeur

    peut tre affecte par des variations thermiques.Les condensateurs s'usent sous tension et ils schent hors tension (gare l'allumage aprs arrt prolong). Les surcharges

    provoquent la rupture du dilectrique.c) composants lectroniques actifs

    Ce sont les transistors et les circuits intgrs, mais aussi les thyristors et les triacs pour les circuits de puissance. De parl'intgration de plus en plus pousse des technologies SSI, MSI, LSI, VLSI contenant des milliers de portes, la fiabilit d'un circuitest plus considrer collectivement qu'au niveau du composant.

    Des tests de dtection permettent de dire si le circuit est correct ou non. La localisation permet de situer le dfaut au sein ducomposant.

    Les mcanismes de dfaillance concernent surtout les jonctions lectroniques (semi-conducteurs thermosensibles) et semanifestent 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 connexionsLa connectique est la source de bien des dfaillances intermittentes ou fugitives qu'il faut suspecter et vrifier avant de chercher

    localiser des dfauts internes. La fiabilit des connecteurs (cosses, soudures,...) devrait tre au moins de mme valeur que celledes technologies associes, en logique cble ou programme.

    La fiabilit oprationnelle de la connectique est dpendante des conditions de l'environnement (corrosion et vibrationsprincipalement).

    4.4.2 Modes de dfaillance relatifs la logique programmeLa logique programme est par nature sensible aux perturbations nergtiques (surtension d'entre), thermiques et surtout

    lectromagntiques de 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

    Un automate est plus vulnrable par son intgration son environnement et par son utilisation que par ses faiblessesintrinsques.

    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 lectromagntiqueLa compatibilit lectromagntique est l'aptitude d'un quipement bien fonctionner dans son environnement

    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

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de Maintenance5 OUTILS D'ANALYSE DES DEFAILLANCES

    Outil Intrtdiagramme 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

    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

    Centralehydraulique Tuyauterie Distributeur

    Pas d'huileMoteur

    BoucheFiltre colmat

    PerceEcrase

    Fuiteinterne

    Bobine HS

    Tiroirbloqu

    Pas aliment Bloqu Grill

    Fuiteinterne

    Pompe HS

    Tigeflambe

    Coupe Inverse

    Clapetbloqu

    Fuite

    Bouch

    Pas detension

    Dfaut defonctionnement

    Pas d'ordreTigebloque

    Drgl interne de commande

    Vrin Limiteurde pressionDispositif

    de commande

    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-PQuoi ? Qui ? O ? Quand ? Comment ? et chaque fois Pourquoi ?Qu'il s'agisse d'analyser une dfaillance, d'organiser un poste de travail, la logistique des flux, la conduite d'une runion, une

    procdure administrative, l'emploi rigoureux de cette dmarche contribue incontournablement mettre en uvre les conditionsoptimales de performance.

    Simplicit et rigueur sont des conditions essentielles la russite.Quoi ? Pourquoi ?Qui ? Pourquoi ?O ? Pourquoi ?Quand ? Pourquoi ?Comment ? Pourquoi ?

    La mthode des 5 pourquoiLes "5 pourquoi" postulent que la rptition de la question permet l'analyse exhaustive d'une situation jusqu' conduire aux

    meilleurs choix de solutions. La question est repose jusqu' ce que la rponse ne permette plus de relancer la recherche des causes.

  • page 18

    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de Maintenance8 GRAPHE DE PARETO ou METHODE ABC

    La mthode ABC permet de dgager limportant dune masse dinformations, de faire apparatre objectivement ce qui estconfusment peru.

    Il sagit dune mthode de choix qui permet de dceler entre plusieurs problmes, ceux qui doivent tre abords en priorit. Lacourbe ABC permet donc de distinguer de faon claire les lments important de ceux qui le sont moins et ceci sous la forme dunereprsentation graphique. Cette rgle de rpartition a t dfinie par Wilfredo PARETO (socio-conomiste italien, 1848-1923) onlappelle aussi la rgle des 80-20.Intrt de la mthode : Elle permet de ne pas se laisser influencer par des travaux certes utiles, mais de trs faible importance parrapport au volume des autres travaux.Les 2 rgles dor de Pareto : "Ne pas utiliser un lphant pour craser une mouche."

    "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.Une tude ralise partir de l'historique des dfaillances de l'anne passe permet d'tablir le nombre de dfaillances par

    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 de 73% des dfaillances sur l'ensemble du parc.

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    chap 2 - Les dfaillances Stratgie de Maintenance

    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 :

    - AMDEC de conception : Analyse prvisionnelle des dfaillances Amlioration de la conceptionDfinition de la maintenance

    - AMDEC de maintenance : Analyse des dfaillances observes Amlioration de la maintenanceModification ponctuelle de la conception

    9.2. Mthodologie d'une AMDECConstitution d'un groupe de travailDcomposition fonctionnelle du systmeEvaluation des dfaillances potentiellesDtermination des modes de dfaillance, de leurs effets et de leurs causesEvaluation 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 hirarchisationL'indice de criticit C est obtenu par : C = D O G.

    Dduction des actions correctives mener9.3. Exemple d'AMDEC : ANALYSE DU SYSTEME "GASTON"

  • chap 3 - La maintenance corrective Stratgie de Maintenance

    page 20

    Chapitre 3LAMAINTENANCE CORRECTIVE

    1 DEFINITION (norme NF EN 13306)La maintenance corrective est la maintenance excute aprs dtection d'une panne et destine remettre un bien dans un tat

    dans lequel il peut accomplir une fonction requise.

    niveau de performanceperformance optimale arrt brusque

    arrt fortuit suite dgradation

    rparation dpannageTBF TA TBF TA TBF TA t

    Evolution du niveau de performance en maintenance corrective

    2 LES PHASES D'UNE INTERVENTION DE MAINTENANCE CORRECTIVELa maintenance corrective vise rtablir le bien considr dans ltat daccomplir une fonction requise, au moins

    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 corrective Stratgie de Maintenance

    page 21

    Phase 1 : Dtection de la dfaillance = Temps mis par l'utilisateur du systme pour constater une drive de fonctionnement.Phase 2 : Appel la maintenance = Temps utilis pour informer le service maintenance avec un minimum de dtails

    (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).Phase 5 : Rassemblement des moyens = Temps ncessaire aux techniciens de maintenance pour se fournir en outillages et

    pices de rechanges.Phase 6 : Opration de maintenance corrective (dpannage ou rparation) = Temps ncessaire aux techniciens de

    maintenance pour remettre le systme en tat d'accomplir sa mission.Phase 7 : Essais et contrles = Temps ncessaire aux techniciens de maintenance pour valider la remise niveau de

    comptence du systme.Phase 8 : Remise en service = Temps ncessaire aux techniciens de maintenance ventuellement associs l'utilisateur pour

    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

    elle peut forcer engager des moyens exceptionnels justifis par la criticit de la dfaillance, dautre part parce que l'interruptionnon 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

    La recherche permanente du meilleur rapport, usage/cot, peut conduire accepter la dfaillance dun quipement avantdenvisager des actions de maintenance.b) Maintenance corrective palliative

    Action de maintenance corrective destine permettre un bien daccomplir provisoirement tout ou partie dune fonctionrequise.

    Appele couramment dpannage, la maintenance palliative est principalement constitue dactions caractre provisoire quidoivent 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 unefonction requise.

    4 PREPARATION DES ACTIONS DE MAINTENANCE CORRECTIVELa prparation est une tche d'anticipation des difficults rencontres sur le terrain, effectue par un technicien qui connat le

    terrain. Elle consiste prvoir les paramtres d'excution d'une tche, identifier les problmes potentiels, dfinir les besoins puis rdiger les documents de prparation.

    La prparation d'une tche corrective peut se faire avant la dfaillance (cas d'une dfaillance attendue avec prparationanticipe) 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 corrective Stratgie de Maintenance

    page 22

    5 DIAGNOSTIC APRES DEFAILLANCE5.1. Mthodologie du diagnostic

    La mthodologie suivante est celle prsente dans le programme officiel de BTS maintenance industrielle.

    METHODOLOGIE DU DIAGNOSTIC

    Dmarche de localisation.

    Constater la dfaillance ;Identifier la fonction dfaillante ;Identifier et rpertorier les composants lis la non ralisation de la fonction et

    susceptibles dtre dfaillants ;Dfinir et hirarchiser les hypothses ;Dfinir et raliser les tests, mesures et contrles permettant de valider ou non les

    hypothses ;En dduire llment dfaillant.

    Recherche des causes.Analyser le mcanisme de dfaillance ;Identifier la cause de dfaillance ;Proposer un plan daction (remde immdiat, prconisations ).

    5.2. Quelques dfinitionsDiagnostic : " 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 DIAGNOSTICOutil Intrt

    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 corrective Stratgie de Maintenance

    page 23

    7 ORGANIGRAMMEDE DIAGNOSTICL'organigramme de diagnostic permet la vrification des hypothses mises pendant la dmarche de localisation de la

    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 corrective Stratgie de Maintenance

    page 24

    9 GAMME DE DEMONTAGELa gamme de dmontage permet de prparer l'intervention, elle fait apparatre l'ordre chronologique des oprations de

    dmontage et les outillages ncessaires. Elle permet de dterminer l'avance l'emploi d'outillages spcifiques.Pour le remontage, l'ordre des oprations est souvent l'inverse de celui du dmontage. Il est bon, malgr tout, de prciser les

    oprations de graissage et de rglage raliser pendant le remontage.Exemple : Remplacement d'un roulement

    Nature des travaux : Il sagit de remplacer le roulement repre 5 du palier de broche (voir dessin densemble ci-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.

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    chap 4 - La maintenance prventive Stratgie de Maintenance

    1 DEFINITIONS (norme NF EN 13306)

    Chapitre 4LAMAINTENANCE PREVENTIVE

    La maintenance prventiveC'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 maissans 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 cefonctionnement 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 deparamtres significatifs de la dgradation du bien.

    2 LES AVANTAGES DE LAMAINTENANCE PREVENTIVELa 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 scuritLa premire personne subir les consquences dun bris ou dune panne inopine est le travailleur qui utilise lquipement ou

    opre sur la machine. Loprateur compense souvent pour les irrgularits de fonctionnement de la machine et il court ainsi degrands risques.

    Un bon programme dentretien prventif sur les machines et les quipements dangereux pourrait permettre de dtecter lesanomalies avant laccident afin de lviter ou den diminuer les consquences.

    3 LAMAINTENANCE PREVENTIVE SYSTEMATIQUELa maintenance prventive systmatique inclut les actions de maintenance requises par les dispositions lgales et/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.

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    chap 4 - La maintenance prventive Stratgie de Maintenance

    niveau de performanceperformance optimale

    dgradation possible

    dgradation prvuedgradation possible

    dgradation prvue

    seuil dadmissibilitarrt programm Marge intervention correctiversiduelle possibleintervention systmatique

    TBF TA TBF prvu t

    Evolution du niveau de performance en maintenance prventive systmatique

    Dtermination de la priode dintervention en maintenance prventive systmatiqueLes 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.Plus on choisit k petit, moins il y a de correctif rsiduel, donc de cot de dfaillance (arrts fortuits). Par contre, on

    intervient plus souvent, donc on augmente les cots directs (main duvre, consommation de pices en change standard...) et legaspillage de potentiel.

    4 LAMAINTENANCE PREVENTIVE CONDITIONNELLE OU PREVISIONNELLELa maintenance conditionnelle ou prvisionnelle reprsente une dmarche doptimisation de la maintenance prventive

    systmatique, base sur la mesure objective de paramtres de la dgradation du bien. Elle repose sur lextrapolation de mesures etcourbes de tendance en fonction de lusage du bien. Les courbes sont issues de mesures successives compares celle du retourdexprience.

    niveau de performance mesure duparamtre alarmetemps de ractiont

    performance optimale1

    2

    m3seuil dadmissibilit

    seuil dalarme

    arrt

    intervention prventive prvisionnelle intervention prventive conditionnelleTBF TA TBF t

    Evolution du niveau de performance en maintenance prventive conditionnelle ou prvisionnelle

  • page 27

    chap 4 - La maintenance prventive Stratgie de MaintenanceMthodologie de mise en uvre dune maintenance prventive conditionnelle

    Slection des dfaillances prvenir ( partir des historiques ou dune AMDEC)Slection dun paramtre physiqueChoix des capteursChoix du mode de collecte des informations (par ronde ou par tlsurveillance)Dtermination des seuils (seuil dadmissibilit + seuil dalarme)Dfinition des procdures aprs alarmeOrganisation de lintervention conditionnelle

    5 LE PLAN DE MAINTENANCE PREVENTIVEChaque matriel ou quipement est constitu dun certain nombre dlments pour lesquels sont dfinis des actions de

    maintenance prventive systmatique ou prventive conditionnelle raliser. Il convient de prendre en considration, si ellesexistent, les recommandations des constructeurs, compltes des donnes de retour dexprience du site ou dautres sites utilisateursde 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

  • page 28

    chap 4 - La maintenance prventive Stratgie de Maintenance6 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 nonpas comme un chec de la maintenance prventive mais comme un type dintervention complmentaire.

    Le responsable de maintenance doit choisir la maintenance prventive quil effectuera et, autant que possible, la part quillaissera la maintenance corrective.

    6.1. Influence sur la charge de travailcharge detravail

    100%85%

    78%

    Chargeoptimise

    Correctif rsiduelincompressible

    Actionsprventives

    prventif 0% 30% 60% 90%correctif 100% 56% 28% 5%

    rpartitiondes heures

    Les valeurs ne sontdonnes qu' titreindicatif.

    Les 5% de correctif dit rsiduel sont invitables. La charge globale de travail dcrot quand la part dheures consacres auprventif augmente.6.2. Aspect conomique

    Cots

    cot total

    cot totaloptimis

    cot d aucorrectif

    cot des actionsprventives

    prventif 0% 30% 60% 90%correctif 100% 56% 28% 5%

    niveau optimal deprventif

    Rpartitiondes heures

    Ce graphe montre lexistence dun optimum conomique du niveau prventif mettre en uvre. Il prouve surtout que faire de lamaintenance, ce nest pas du prventif tout prix.

  • page 29

    chap 4 - La maintenance prventive Stratgie de Maintenance7 PREPARATION DES ACTIONS DE MAINTENANCE PREVENTIVE

    La vocation de la maintenance prventive est videmment de prvenir un certain nombre de dfaillances, mais surtoutdapprendre connatre le comportement dune machine de faon pouvoir lui appliquer terme du systmatique et/ou duconditionnel. Les visites prventives seront prpares dans ce double objectif.7.1. Conditions de mise en oeuvre

    A linverse de la maintenance corrective, qui intervient en marge de la production, la maintenance prventive, quelle soitsystmatique, conditionnelle, ou prvisionnelle travaille avec les utilisateurs des systmes.

    Ces maintenances prventives sont prioritairement conditionnes par une bonne connaissance des matriels et de leurcomportement.

    Elle suppose aussi la participation des techniciens pour le renseignement des documents de suivi, dinspection, de contrle etpour les rapports dintervention, dexpertises ou encore les historiques. Leur responsabilit accrue induit un niveau suprieur decomptence et de formation ainsi quune revalorisation de la tche.7.2. Dmarche de la prparation

    Nous devons effectuer le choix des machines visiter, en fonction de leur criticit. Nous tablirons ainsi une listede priorits de prises en charge successives, dans le cas dune nouvelle politique de mise en uvre de maintenanceprventive.

    Nous dcomposerons ensuite chaque machine en modules et nous chercherons quels sont les "points cls" (lmentssupposs fragiles, ou sensibles) de ces modules.

    Il nous faut ensuite fixer pour chaque point cl une frquence de visite priori. Le cumul des rsultats de ces visitesmettra en vidence lventuel besoin de les rapprocher ou de les espacer.

    chancier des visites : il constitue le plan de maintenance prventive de la machine, aprs avoir homognis lesdiffrentes frquences.

    tablissement des fiches de visites, relatives une machine donne.Exploitation de ces fiches, qui, compltes par les dfaillances rsiduelles portes sur lhistorique de la machine,

    permettra de faire voluer la maintenance prventive vers une maintenance systmatique simple grer, et vers unemaintenance conditionnelle pour les lments qui sy prtent.

    8 MAINTENANCE PREVENTIVE ET GRAISSAGELe 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 appointsen qualit :

    - qualit des lubrifiants- qualit des modes opratoires (par exemple, un roulement ne devrait pas tre rempli de graisse plus de 50 % deson volume)

    8.1. La lubrificationLa fonction d'un lubrifiant est de favoriser le mouvement ou le glissement entre deux surfaces frottantes. D'une manire

    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.

    Chacune de ces fonctions peut tre plus ou moins dveloppe selon l'application. De tous les lubrifiants, enrichis ou non, leshuiles et les graisses minrales base de ptrole sont les plus utiliss.

    Les produits de synthse occupent une place grandissante.

  • chap 4 - La maintenance prventive Stratgie de Maintenance

    page 30

    a) Principaux lubrifiants

    LIQUIDES PATEUX SOLIDES

    Lubrifiantsminraux

    Huiles minrales(parafine, naphte)obtenues par distillationdu ptrole

    - Graisses base d'huile de ptrole- Ptes lubrifiantes- Lanoline

    - Graphite- Bisulfure de molybdne- Bislniures- Cires, rsines

    Lubrifiantsde synthse

    Huiles synthtiques(polyglycols, esters)obtenues partir de produitssimples issus de laptrochimie

    Graisses de synthse (silicone) - Plastiques fluors (PTFE...)- Polyamides- Vernis de glissement

    Les graisses sont obtenues par dispersion d'un agent glifiant dans une huile. L'agent glifiant est un savon mtallique obtenupar la raction d'un acide gras ou d'un corps gras sur une base. Les principaux savons sont base de calcium, de sodium,d'aluminium ou de lithium.

    Des additifs permettent d'amliorer certaines proprits dj existantes ou d'octroyer des proprits nouvelles une huile ou unegraisse (anti-usure, antioxydants, nettoyants).b) Principales utilisations industrielles

    Application Lubrifiant utilis Qualits requises

    Paliers lissesHuile Vitesses rapides

    Graisse Charges excessives ; Vitesses lentes

    RoulementsHuile Tempratures leves ; Vitesses leves

    Graisse Entretien rduit ; Etanchit ; Anticorrosif ; Anti-chocs

    EngrenagesHuile Graissage par barbotage

    Graisse Petits engrenages

    Circuits hydrauliques Huile Multigrade ; Anticorrosif ; Anti-usure

    Turbines Huile Anticorrosif ; Evacuation thermique

    Compresseurs Huile Antioxydant ; Fluidit

    Usinage Huile de coupeAnticorrosif ; Fluidit ; Evacuation thermique

    Huile soluble ( l'eau) Fluidit ; Evacuation thermiqueTransformateurs lectriques Huile Isolant lectrique ; Evacuation thermique

    8.2. Priodicit du graissageA 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 prventive Stratgie de Maintenance

    page 31

    8.3. Plan de graissageC'est la liste des points de graissage, avec la dsignation des articles consommables, la frquence et certaines consignes

    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

  • page 32

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenance

    1 DFINITIONS

    Chapitre 5LA SURETE DE FONCTIONNEMENT

    Fiabilit Maintenabilit Logistique

    Disponibilit Scurit

    Sret de fonctionnement

    1.1. Sret de fonctionnementEnsemble 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 unintervalle 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) (norme NF EN 60706-2 ou X60-503)

    Remarque : En anglais, MTTR correspond "mean time to restoration" (norme X60-500), il serait donc plus rigoureux d'utiliserMMTA dans le calcul de la disponibilit. Cependant, la grandeur de MTTR (ou MTTA) tant petite devant MTBF, l'erreurengendre par cette imprcision de traduction est tout de mme acceptable.

    1.3. FiabilitAptitude dun bien accomplir une fonction requise, dans des conditions donnes, durant un intervalle de temps donn.(norme NF EN 13306)

    1.4. MaintenabilitDans des conditions donnes d'utilisation, aptitude dun bien tre maintenu ou rtabli dans un tat o il peut accomplir une

    fonction requise, lorsque la maintenance est accomplie dans des conditions donnes, en utilisant des procdures et des moyensprescrits. (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)

  • page 33

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenance

    Temp

    stota

    ld'ar

    rt(h)

    2 LE TAUX DE DEFAILLANCE2.1. 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 : = Nombre de dfaillancesDure d'usage

    - soit la fonction (t) qui reprsente la probabilit d'apparition d'une dfaillance d'un quipement l'instant t : c'est le tauxde 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 baignoireL'allure gnrale des variations de la fonction (t) d'un quipement au long de sa dure de vie est une courbe en forme de

    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 :la priode de jeunesse, caractrise par des dfaillances prcocesla priode de maturit, caractrise par des dfaillances alatoires et un taux de dfaillance sensiblement constantla priode de vieillesse, ou d'usure, caractrise par un taux de dfaillance croissant jusqu' obsolescence

    3 ANALYSE FMDD'UN HISTORIQUELe concept de FMD correspond la prise en compte et l'analyse des 3 indicateurs "fiabilit maintenabilit disponibilit".

    3.1. Analyse de la non disponibilitLa non disponibilit (ou indisponibilit) d'un systme est le rsultat de la combinaison de deux facteurs : le nombre de

    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 produit n.t .

    Graphe en n./t - Indicateur d'indisponibilit

    6

    5

    4

    3

    2

    1

    0C B F A E D G

    Repres systmes

    Ce type de graphique permet de dterminer quel systme est tudier prioritairement pour amliorer la disponibilit.

  • page 34

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenance

    Temp

    smoy

    end'i

    nterve

    ntion

    (h)No

    mbre

    ded

    failla

    nces

    3.2. Analyse de la non fiabilitUn graphique en n permet de dterminer quel systme est tudier prioritairement pour amliorer la fiabilit.

    Graphe en n - Indicateur de non fiabilit

    4035302520151050

    C F A B D E GRepres systmes

    3.3. Analyse de la non maintenabilitUn graphique en t permet de dterminer quel systme est tudier prioritairement pour amliorer la maintenabilit.

    Graphe en /t - Indicateur de non maintenabilit

    4035302520151050

    C F A B D E GRepres systmes

    4 ETUDE DE LA FIABILITE4.1. 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 dansle cas d'une maintenance prventive systmatique.4.2. Calcul de la fiabilit

    La fiabilit R(t) reprsente la probabilit pour quune entitaccomplisse une fonction requise, dans des conditions donnes,pendant un intervalle de temps donn.Remarque : On peut tre amen utiliser aussi la fonction derpartition F(t) qui est la fonction complmentaire de R(t) :

    1

    0,5

    F(t) R(t) 1 00 1 2 3

    tDeux mthodes permettent de faire une tude de fiabilit :

    - le modle exponentiel- le modle de Weibull

  • page 35

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenance

    5 LE MODELE EXPONENTIELIl 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 : R(t) e t

    MTBF : MTBF 1

    Remarque : Le modle exponentiel ne fonctionne que si est considr constant. Il ne pourra donc pas tre utilis dans les priodesde jeunesse ni de vieillesse du matriel.

    6 LE MODELE DEWEIBULLLa 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

    la vie d'un quipement. Elle couvre les cas de taux de dfaillance variables, dcroissants (priodes de jeunesse), ou croissant(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) : R t t exp

    exp = 2,71828base du logarithme nprien

    Taux de dfaillance (t) : t 1 t

    MTBF : MTBF A Le paramtre A est dtermin par la lecture destables de Weibull en fonction du paramtre .

    6.2. Dtermination graphique des paramtres de la loi de Weibull :La courbe est trace sur un papier spcial appel papier de Weibull ou d'Allen Plait, ce qui permet de tracer une droite et de

    simplifier les calculs.a) Schmatisation des axes

    99,9 %

    63,2 %

    -2,3 -1 0Axe des

    4,6ln (t)

    t0,1

    Axedes

    1 100 L'axe des abscisses est gradu enlogarithme dcimal (log t) et l'axe des

    nprien de logarithme nprien(ln (ln (1 / 1 - F(t))).

    0,1 %0,1

    t1 Axe de lunit dusage 100

  • page 36

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenanceb) Aspect du papier de Weibull

    6.3. Mthodologie de WeibullConsulter les historiques de pannes et dresser la liste des temps de bon fonctionnement entre deux dfaillances.Classer ces temps par ordre croissant.Cumuler le nombre de dfaillances (rang). Au premier temps il y a 1 avarie, au deuxime temps, il y en a 2, etc.Calculer les frquences des avaries F(i), en fonction de la taille N de l'chantillon :

    N 20mthode des rangs mdians

    N > 20 et N < 50formule des rangs moyens

    N 50groupement par classes

    F(i) i - 0,3N 0,4 F(i)i

    N 1

    nombre de classes : K N avec XM = TBFmaxi, Xm = TBFminiF(i) est alors calcul pour la limite suprieure de chacune desclasses, en utilisant les rangs moyens.

    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.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 utilisepour la lecture devra tre la mme que celle choisie pour l'axe de t.

    - Le paramtre est obtenu en traant une parallle la droite prcdente et passant par la valeur 1 de l'axe des . Lavaleur de se lit sur l'axe des , l'intersection avec la droite parallle trace ci-dessus.

    Interprter les rsultats

  • page 37

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenance

    TBF (h) rang i F(i)626 10,9%1423 26,6%1709 42,2%2296 57,8%2707 73,4%4103 89,1%

    6.4. Exemple d'utilisation de WeibullProblmatique :

    Soit une entreprise fabricant des systmes de freinage automobiles. Une machine commande numrique permet la fabrication decylindres 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 de relever 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 : F(i) i - 0,3N 0,4

    Report des valeurs sur le graphe de Weibull (aprs avoirmodifi l'chelle des abscisses) :

    Trac de la droite passant au mieux par les points obtenus :

    Probabilit de fonctionnement sur une priode de 2 semaines :

    Construction d'une droite parallle passant par l'origine :

    Dtermination des paramtres et

    tR t exp

    avec : 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.

  • page 38

    chap 5 - La sret de fonctionnement Stratgie de Maintenance

    Formulaire - Loi de WeibullCoefficients pour la dtermination des donnes statistiques

    Moyenne : MTBF A Ecart-type : B

    1 2 1 A

    B 2

    A B A B A B

    0,2 120 1901 1,5 0,9027 0,613 4 0,9064 0,2540,25 24 199 1,55 0,8994 0,593 4,1 0,9077 0,2490,3 9,2605 50,08 1,6 0,8966 0,574 4,2 0,9089 0,2440,35 5,0291 19,98 1,65 0,8942 0,556 4,3 0,9102 0,2390,4 3,3234 10,44 1,7 0,8922 0,54 4,4 0,9114 0,2350,45 2,4786 6,46 1,75 0,8906 0,525 4,5 0,9126 0,230,5 2 4,47 1,8 0,8893 0,511 4,6 0,9137 0,2260,55 1,7024 3,35 1,85 0,8882 0,498 4,7 0,9149 0,2220,6 1,5046 2,65 1,9 0,8874 0,486 4,8 0,916 0,2180,65 1,3663 2,18 1,95 0,8867 0,474 4,9 0,9171 0,2140,7 1,2638 1,85 2 0,8862 0,463 5 0,9182 0,210,75 1,1906 1,61 2,1 0,8857 0,443 5,1 0,9192 0,2070,8 1,133 1,43 2,2 0,8856 0,425 5,2 0,9202 0,2030,85 1,088 1,29 2,3 0,8859 0,409 5,3 0,9213 0,20,9 1,0522 1,77 2,4 0,8865 0,393 5,4 0,9222 0,1970,95 1,0234 1,08 2,5 0,8873 0,38 5,5 0,9232 0,1941 1 1 2,6 0,8882 0,367 5,6 0,9241 0,191

    1,05 0,9803 0,934 2,7 0,8893 0,355 5,7 0,9251 0,1861,1 0,9649 0,878 2,8 0,8905 0,344 5,8 0,926 0,1851,15 0,9517 0,83 2,9 0,8917 0,334 5,9 0,9269 0,1831,2 0,9407 0,787 3 0,893 0,325 6 0,9277 0,181,25 0,9314 0,75 3,1 0,8943 0,316 6,1 0,9286 0,1771,3 0,9236 0,716 3,2 0,8957 0,307 6,2 0,9294 0,1751,35 0,917 0,687 3,3 0,897 0,299 6,3 0,9302 0,1721,4 0,9114 0,66 3,4 0,8984 0,292 6,4 0,931 0,171,45 0,9067 0,635 3,5 0,8997 0,285 6,5 0,9318 0,168

    3,6 0,9011 0,278 6,6 0,9325 0,1663,7 0,9025 0,272 6,7 0,9333 0,1633,8 0,9038 0,266 6,8 0,934 0,1613,9 0,9051 0,26 6,9 0,9347 0,16

  • page 39

    chap 6 - Les cots et indicateurs Stratgie de Maintenance

    Chapitre 6LES COUTS ET INDICATEURS

    1 LES COTS LIES A LAMAINTENANCE1.1. Introduction

    Les consquences d'une maintenance insuffisamment performante peuvent tre particulirement importantes dans lefonctionnement d'une entreprise. Il est donc primordial de s'y intresser afin de rduire au maximum les cots de production.

    Le problme majeur est celui de la justification priori d'une politique de maintenance prventive puisqu'il n'est pas toujoursais 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 dfaillanceNous adopterons le modle suivant :

    Avec :Cd : cot de dfaillance d'un quipement

    Cd = Cm + Ci

    Cm : cot direct de maintenance (pices et main d'uvre)Ci : cot indirect d'indisponibilit

  • chap 6 - Les cots et indicateurs Stratgie de Maintenance

    page 40

    Optimisation des cots de dfaillance CdCm et Ci varient en sens inverse, dans la mesure o la rduction des temps d'indisponibilit est le rsultat d'unemaintenance 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 :

    Avec :Cm = Cmo + Cf + Cc + Ce

    - 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)Ils intgrent toutes 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 :- les cots de pertes de production incluant les cots de non-production (dpenses fixes non couvertes et dpenses

    variables non rincorpores), et la non-qualit de production provoque par la dfaillance des quipements productifs (cots desrebuts et retouches),

    - le surcot de production (personnel, cots des moyens de remplacement mis en uvre, stock supplmentaire de pices enattente 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 ENMAINTENANCE2.1. Introduction

    Des outils efficaces du suivi d'un quipement permettent de prendre une dcision quant l'opportunit de poursuivrel'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 indicateurs Stratgie de Maintenance

    page 41

    2.2. Cot moyen annuel de fonctionnement (Cmf)2.2.1. DfinitionA 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. ExpressionSur une dure T dtermine, l'expression du cot moyen annuel de fonctionnement est :

    Cmf Va Cd Ce RvT2.2.3. Evolution du Cmf dans le temps

    Cmf

    Rnovation

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10temps en annes

    Priodeconomique

    Priodeconomique

    avec 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 indicateurs Stratgie de Maintenance

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    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 nepermettrait pas d'amliorer la rentabilit et quand, sachant que les gains cumuls vont dsormais diminuer jusqu' compromettre larentabilit 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 desconditions d'utilisation et de maintenance donnes.

    La durabilit est tudie ds la conception (probabilit de qualit), puis au niveau de l'utilisation, dans l'objectif d'une dured'usage, enfin au niveau de la maintenance. Il faut donc rechercher la dure probable pendant laquelle il sera conomiqued'appliquer une maintenance rationnelle.

    3 BUDGET DE MAINTENANCE3.1. Le principe de base du budget

    Il y a deux manires dtablir un budget en maintenance :- budget de type historique : dans ce cas, les rsultats de lexercice prcdent sont reconduits en les minorant ou majorant

    selon divers lments financiers ou techniques : on appelle cela travailler en utilisant lexprience ;- Budget de type planification et anticipation : dans ce second cas on dtaille les besoins par quipement. Cette mthode

    ncessite un travail important quand il faut linitialiser. Ce type de budget est le seul qui soit rellement fiable, mme sil ncessiteun effort important pour tre mis en uvre.3.2. Labsence de politique de maintenance

    Afin daccrotre la fiabilit des quipements et rduire les cots de maintenance, il est ncessaire de mettre en place desmthodes et des moyens importants. Labsence dune politique de maintenance entrane une soumission aux alas des pannes et auxvnements. 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 descots. Si lon constate des carts trop importants entre les cots accumuls et le budget prvu, il est intressant deffectuer unervision 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 cothoraire de la MO. Cette MO peut tre interne (assure par les techniciens propres lentreprise) ou externe (Service aprs vente desquipements, sous-traitance). Gnralement le cot de la MO externe est plus bas que le cot de la MO interne, car il estngociable.

    Le cot horaire ne comprend pas seulement le salaire des techniciens. Il doit comprendre : les salaires des techniciens, lessalaires de lencadrement de maintenance, les cots de documentation, de formation, les dpenses de fonctionnement (nergie,consommables non imputs aux quipements), les salaires et les cots de fonctionnement des administratifs au prorata du tempsquils consacrent au service maintenance, les cots de structure, doutillage

    Lensemble de ces cots annuels est divis par le nombre dheures consacres annuellement aux installations maintenir. Cestemps sont issus des comptes rendus dintervention. On obtiendra ainsi le cot horaire standard de la maintenance qui peut tre dequelques dizaines d'euros. En France, pour un technicien de maintenance, le cot horaire de la main duvre est compris entre 20 et50 euros par heure.

  • chap 6 - Les cots et indicateurs Stratgie de Maintenance

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    4 LES INDICATEURS DEMAINTENANCE4.1. 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- au niveau relations client-fournisseur pour mesurer les performances de ce dernier face aux obligations de rsultatsdfinies 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 BORDLe 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 ;- de communication destination de la Direction (dans lobjectif de la sensibiliser et de limpliquer dans la dfinition de la

    politique de maintenance)- de communication destination des personnels de maintenance (pour leur communiquer les rsultats de leurs actions et les

    sensibiliser laspect conomique de leur activit)

  • chap 6 - Les cots et indicateurs Stratgie de Maintenance

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    - de communication destination des personnels de production (pour les inciter au respect des procdures dexploitation etdauto 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 dela politique de maintenance et justifie ainsi la mise en place de la maintenance prventive. C'est un outil de synthse qui peut seprsenter sous plusieurs formes :

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    chap 7 - Organisation et logistique de maintenance Stratgie de Maintenance

    Chapitre 7ORGANISATION ET LOGISTIQUE DE MAINTENANCE

    1 INTRODUCTIONLa complex