4re Partie

Institut Universitaire de Technologie de Mantes en Yvelines Département G.M.P.

Partie 1 : le cycl Partie 2 : les con Partie 3-1 : la m Partie 3-2 : la m Partie 3-3 : la To Partie 3-4 : la m Partie 4 : choix Partie 5-1 : intro Partie 5-2 : trava Partie 5-3 : la sû Partie 6 : organi Partie 7 : la gest U.T. Mantes en Yvelin

Organisation et Méthodes de Maintenance.

Module F334b Maintenance

e de vie du produit – les coûts de maintenance

cepts de base de la maintenance

aintenance corrective

aintenance préventive

tale Productive Maintenance (TPM)

aintenance conditionnelle

d’une politique maintenance

duction à la sûreté de fonctionnement

ux dirigés

reté de fonctionnement – la fiabilité

sation et méthodes de maintenance dans le groupe Renault

ion de la maintenance par ordinateur (GMAO)

es. Département Génie Industriel & Maintenance C.Brossard Crédit Valére Samyn (IUT Cherbourg)

Page 1 sur 14

Optimisation de la Maintenance

Tableau de bord Ratio de Maintenance

Situation du problème

La gestion du service maintenance se fait sous la responsabilité du responsable de maintenance. Suivant la taille du service et les habitudes, la prise de décision est collégiale ou non, mais dans tous les cas :

La prise de décision se fait à partir d'un tableau de bord

Principe et intérêt

Le tableau de bord est un ensemble d'informations traitées et mises en forme :

• Etats chiffrés ou exprimés en %.

• Des graphes d'évolution.

Par exemple l'évolution mois / mois des TA d'une chaîne de production.

• Des graphes de répartition.

Par exemple la ventilation des coûts par types d'activité.

• Des ratios ( rapport entre deux nombres ).

Par exemple, )(

)(tonnesproduitequantité

KFmatérielenmentsInvestisse=r

Position des indicateurs dans le "cycle" de gestion

Le modèle de gestion peut être assimilé à un asservissement :

Tableau de bord : analyser, comparer, mesurer

Information traitée

Conseil de gestion : réfléchir, discuter, conseiller, diagnostiquer

Directive d'action : ordonner, orienter, proposer

Cadre d'action définie

Information saisie

DECIDER

CONNAITRE

AGIR

Page 1 sur 14

Boucle du flux d'informations :

Chef de servic

Comparaison entre les conles objectifs génér

Analyse des indicate

I

Définition

Les BT permettent d'eà la l'intervention) ou l

On utilise aussi

Si plusieurs machines sondisponibilité résultante peu Machines en série

∏=n

ir tDtD1

)()(

Directives d'action

e

traintes et aux

Activités

Parc matériel

Moyens humains

Logistique (stocks)

Coûts, investissements

Mise en forme des indicateurs

urs

ndicateur de disponibilité

nregistrer les TBF, le nombre de défaillances, les TTR (temps passés es TA :

∑ ∑∑

+=

TATBFTBF

D

TRMTMTBFMTBFD

+=

t associées en série ou en parallèle dans une chaîne de fabrication, la t être calculée par des formules utilisées pour déterminer la fiabilité :

Machines en //

−−= ∏

n

ir tDtD1

))(1(1)(

Page 2 sur 14

Indicateurs TRS

Définition

Cet indicateur est caractéristique de la méthode japonaise TPM. Il est formé sur le modèle suivant :

TMPTME

TFTMPTFTMESRT ××==

TRTR

Taux synthétique de rendement

Taux brut de fonctionnement / de disponibilité

Taux de performances

Taux de qualité

ouverturedTempsmarchedeTempsSRT

'.

=

Le taux brut de fonctionnement / de disponibilité

requisTarrêtsdTrequisT

AB '−

=

Le taux de performance

mentfonctionnebondeTempseperformancsoustempsnnementbonfonctiodetemps

BC

... −

=

Le taux de qualité

traitéespiècesdenombreesdéfectueusNtraitéespiècesdenombre

CD −

=

Conclusion

Le TRS comme D permettent de mesurer l'efficacité des actions de maintenance, et les écarts entre l'objectif et les résultats opérationnels

Page 3 sur 14

ILLUSTRATION DES TEMPS

Temps d'ouverture = TO Temps maximum pendant lequel l'équipement pourrait travailler (ex 24h/jour)

Temps requis = TR Temps pendant lequel l'utilisateur exige que la machine soit en état de

produire

Temps non requis

pauses repas, interéquipes

Temps de fonctionnement = TF Arrêts machine 1 pannes

2 changement Prod

Temps de marche performante = TMP

Sous performances

3 Ralentissements4 Micro-arrêts

Temps de marche

efficace= TME

Non Qualité 5 défauts qualité 6 pertes

redémarrages

Remarques : Suivant les domaines industriels, on peut rencontrés les indicateurs suivants :

TRS = Temps de Rendement Synthétique = TME / TO

RO = Rendement Opérationnel = TME / TO

Page 4 sur 14

Les RATIOS

Définition

Un ratio est un indicateur du tableau du tableau de bord formé par le rapport de deux grandeurs :

Exemple : tonnesfrancsproductiondeUnité

enancemadeDépenses/180

int=

Utilisation

Le ratio est un élément de réflexion :

En valeur absolue,

Par comparaison à lui-même pour des périodes antécédentes,

Par comparaison à d'autres ratios de même nature. Types de ratios

Classification :

Indicateurs de :

• Ratios techniques

Exemple : produitesunités

pannesdenombre FIABILITE

• Ratios économiques

Exemple : edéfaillancdecoût

enancemadecoût int

EFFICACITÉ DES ACTIONS DE MAINTENANCE

• Ratios de main d'œuvre

Exemple : ∑∑

passéesheuresallouéesheures

RENDEMENT DU PERSONNEL

Page 5 sur 14

Les RATIOS Exemples de Ratios économiques :

R1 = ajoutéeValeur

ilitéindisponibCoûtsenanceMadeCoûts.

.int... +

Les coûts d’indisponibilité ou coûts de perte de production sont en général supérieur aux coûts de maintenance. En premier lieu, il est préférable de chercher à les optimiser.

R2 = enimaàsimmobiliséactifsdesValeur

enanceMadetotalCoûtsint.....

int...

Le ratio R2 demande une actualisation des valeurs actives immobilisées

R3 = serviceenmiseladepuismentfonctionnedeheuresNombre

serviceenmiseladepuisenanceMadecumulésCoûts.........

.....int...

L’évolution de R3 dans le temps permet de suivre la rentabilité du matériel. Exemples de Ratios techniques : R4 =

préventiveenancemalapourprogrammétempspréventiveenancemadenréalisatiodetemps.int....

.int....

Le ratio R4 ou taux de réalisation de la maintenance préventive permet de connaître l’implication des services de maintenance et production dans la politique de préventif, suivre la réalisation préventive et analyser les causes de non respect du planning. Elles sont en général : manque de pièces de rechange, manque de matériel, machine non disponible, absence des intervenants, priorité au dépannage…

R5 = enancmadetotaltemps

préventiveenancemadetempsint...

.int..

Le ratio R5 permet de mesurer la maîtrise de la politique de maintenance

R6 = enancemadetotaltempscorrectiveenancemadetemps

int....int..

Le ratio R6 ou taux de maintenance corrective permet de suivre l’efficacité du plan de maintenance préventive. La maintenance préventive doit réduire la maintenance corrective et le nombre de défaillances et optimiser les temps de maintenance.

R7 = mentfonctionnedetotaltemps

enancemadetotaltemps...

int...

Le ratio R7 permet de mesurer l’efficacité du service maintenance s’il est calculé d’une manière globale. Il permet de vérifier l’évolution du comportement du bien matériel. Pour une machine donnée, l’évolution des ratios R3 et R7 permet de décider d’une étude de rentabilité qui peut

Page 6 sur 14

emmener à des actions d’amélioration ou de déclassement.

Page 7 sur 14

Choix du type de maintenance

Maintenance corrective ou préventive

Si on ne dispose pas de données opérationnelles

Des abaques (abaque de M. NOIRET) ou des fiches de choix peuvent permettre une approche qualitative du choix à opérer.

Si on dispose de données opérationnelles

Si on dispose d'un historique de la machine (tenu à jour), une étude de fiabilité par le modèle de Weibull permet de situer l'équipement dans la "courbe en baignoire" :

Si β < 1, les défaillances "juvéniles" vont en régressant : Il n'y a pas lieu de

les prévenir, mais de les réparer. Si β = 1, alors le taux de défaillance λ est constant, et indépendant du temps :

L'apparition des défauts est aléatoire, donc imprévisible par nature. Seule une maintenance corrective est possible, associée à une surveillance de l'équipement.

Si β < 1, il existe alors des modes de défaillances prédominants :

Des actions préventives sont possibles après étude des "causes de défaillances".

Résumé

soit β le paramètre de forme de la loi de Weibull :

β ≤ 1 maintenance corrective, β > 1 maintenance préventive systématique.

Page 8 sur 14

Optimisation du niveau de Préventif

La gestion du "budget de maintenance" d'un équipement permet de quantifier (en francs), l'évolution des coûts directs et de perte de production :

Soit pC , le coût de perte annuelle de production. Ce coût décroît suivant un modèle hyperbolique quand le niveau de préventif s'accroît. Soit Cm , le coût direct annuel de maintenance préventive. Ce coût est sensiblement linéaire. Notons pC∆ et les écarts de coûts annuels (coûts actualisés, pour rendre la comparaison significative).

Cm∆

Il suffit de comparer ces écarts

- si ∆ < à Cm pC∆ ,... alors le matériel est "sous-entretenu";

- si ∆ > à Cm pC∆ ,... alors le matériel est "sur-entretenu";

- si ∆ ≈ à Cm pC∆ ,... le niveau de maintenance est dans la zone d'optimalisation.

Ex :

Page 9 sur 14

Maintenance corrective ou préventive

➮ Situation du problème

Etant donné la maintenance d'un matériel réparable, est-il plus avantageux, au plan économique, d'attendre une défaillance ou de la prévenir ?

R(t) m = MTBF

Sous-ensemble fragile :

- interchangeable

- intervention préventive p

➮ Données techniques

L'étude de la fiabilité du sous-ensem

- Si λ est constant, alors R(t)

- Si λ est variable, alors R(t) = ➮ Données économiques

On a estimé le coût de direct de l'inte

défaillance, noté P ( = pC )

Hypothèse : p (coût direct correctif) = pθ (coût direcà t = θ.

Matériel réparable

ossible

ble fragile nous permet de connaître :

= avec m = MTBF =

rvention, noté p ( = Cm ) et le coût indirect de la

t préventif) = coût de remplacement de l'organe fragile

Page 10 sur 14

➮ Première éventualité

Maintenance corrective : On attend la défaillance de coût : Les défaillances arrivant tous les m = Le coût moyen par unité d'usage d'une maintenance corrective est :

C1 = ➮ Deuxième éventualité

Maintenance préventive systématique : On intervient préventivement au bout d'une période notée θ : Coût direct = Malgré la maintenance systématique, il subsiste du correctif résiduel qui se produit en moyenne tous les : Le coût indirect généré par ce correctif résiduel vaut donc en moyenne : Si la période d'intervention est m(θ), le coût moyen par unité d'usage d'une maintenance préventive est donc :

C2 (θ) = ➮ Critère de choix

Il faut mettre en place des actions préventives si :

Page 11 sur 14

Page 12 sur 14

Période optimale de remplacement

➮ Situation du problème

Si le rapport C2(θ) < C1, il est économiquement rentable de mettre en œuvre du systématique, mais C2 étant fonction de θ, il est possible de trouver l'optimum économique en étudiant les variations de C2(θ) / C1 lorsque θ varie.

➮ Etude du rapport C2(θ) / C1

Ppm

mRPp

CC

+×

−+=

θ

θθ ))(1()(

1

2

Si R(t) est modélisable par une loi de Weibull à deux paramètres ( ), le rapport devient :

r

dte

reC

C

t

x

+

+Γ

×−+

=

∫ − 1

1111)(

0

1

2 βθθ

β

β

Avec x = θ / η et r = P / p

En fait, 1

2 )(C

C θdépend de deux paramètres :

β = paramètre technique,

r = paramètre économique

β caractérise la distribution de durée de vie

r caractérise le rapport des coûts indirects et directs (criticité des défaillances)

➮ Abaques "C, β"

Pour différentes valeurs de β et r, il est possible de tracer l'abaque suivant :

Période optimale d'intervention θ0 = η x

➮ Application Données résultant de l'étude de fiabilité : η = 10 mois, γ = 0, β = 3 Données économiques : r = P / p = 10

Si la maintenance systématique est rentable, déterminer la période optimale

(économiquement) de préventif

Page 13 sur 14

Abaque de Noiret

Page 14 sur 14

Page 15 sur 14

Application ABAQUE DE NOIRET Dans une entreprise, vous exploitez une machine importée sans SAV, mise ne service il y a 3 ans et demi. Cette machine spéciale d'emballage est de conception très complexe et peu accessible, elle est néanmoins robuste. Elle fonctionne en continu en 1 x 8 h et en cas de défaillance, les produits sont perdus, et le client réclame des pénalités de retard. Quel type de maintenance appliquer à cette machine ?

Application OPTIMISATION DE LA MAINTENANCE

Un système suit une loi de fiabilité du type :

3

600)(

−

=t

etR On a estimé que :

- le coût direct d'une défaillance = coût de l'intervention = Cd = 100 F (= p) - le coût indirect = perte de production = pC = 500 F ( = P)

Hypothèse : coût direct correctif = coût direct préventif = coût de remplacement de l'organe défaillant = Cd 1. Donner le coût moyen par unité d'usage Y1 de la maintenance corrective.

2. Donner le coût moyen par unité d'usage Y2 de la maintenance préventive en fonction de Tp (période

d'intervention en préventif).

3. Tracer la courbe Y2 en fonction de Tp pour optimiser Y2.

4. Utiliser l'abaques (C, β) optimiser Y2.

5. Faire un bilan (tableau).