c2 orga maintenance

Méthodes de Maintenance

Chapitre 2

Plan du Chapitre

1. Notions de défaillance2. Méthodes de maintenance3. Niveaux de maintenance

Notions de défaillance

Vocabulaire (Norme X60-010)

Fonction requise Durabilité Dégradation Défaillance

Fonction requise• fonction d’un produit dont

l’accomplissement est nécessaire pour la fourniture d’un service donné

• une fonction requise pourra être une fonction seule ou un ensemble de fonctions

• service = mission = succession de phases par lesquelles doit passer le produit sur un intervalle de temps donné .

Ca doit pas être fait

pour cela!..

Durabilité

Aptitude d’un produit à accomplir une fonction requise dans des conditions données d’utilisation et de maintenance jusqu’à ce qu’un état limite soit atteint

Dégradation

Etat d’un bien présentant une perte de performances:

- d’une des fonctions qu’il assure - ou d’un sous-ensemble

sans conséquence fonctionnelle sur l’ensemble

Défaillance

C’est la cessation d’aptitude d’un bien à accomplir une fonction requise

c’est donc une perte de disponibilité du bien

Défaillance progressive

Niveau de performance

Niveau initial

Dégradation

Seuil deperte defonction Défaillance

Une défaillance peut être :

• partielle s’il y a altération d’aptitude du bien à accomplir sa fonction requise,

• complète s’il y a cessation d’aptitude du bien à accomplir sa fonction requise,

• intermittente si le bien retrouve son aptitude au bout d’un temps limité sans avoir subi d’action corrective externe

Défaut Faute

Défaillance

Faute : physique (interne ou externe) ou due à l’utilisateur5M : Matières, Matériel, Milieu, Moyens et Main d’œuvre

Triptyque « faute – défaut – défaillance »

Défaut : au départ, il est latent, car on ne s’en aperçoit pas tout de suite

Il devient ensuite effectif

Conséquence

Le défaut peut être :

• soudain s’il était imprévisible

• catalectique s’il est soudain et irréversible

• progressif s’il était prévisible et éventuellement réversible

• précoce s’il se manifeste en début de vie de l’équipement

• d’usure s’il se manifeste en fin de vie de l’équipement

Défaillance catalectique

Niveau initial

Seuil deperte defonction

Et la panne alors?

• Etat d’un bien le rendant inapte à accomplir une fonction requise dans des conditions données d’utilisation

• C’est un état• La panne résulte toujours

d’une défaillance

Exemple

API pilotant un robot :• faute physique interne : transistor grillé sur sortie API• faute physique externe : panne de capteur• faute humaine : appui accidentel sur un poussoir

Défaut qui peut résulter de la faute interne : sortie API activant le bras du robot reste à 0• tant que le bras ne doit pas se déplier, la panne reste latente, elle deviendra effective dès que la fonction sera nécessaire• c’est une panne catalectique, car imprévisible et irréversible

Approche naturelle des méthodes de maintenance

M atiè re

M até rie l

M ilie u

M oye ns

M ain d'oe uv re

Dé rive Dé riveD éfaut

P roce ssu s

Arrêt

MarchedégradéeN on conformitédu produit

R isquesd'accident

Fautes possibles Effets possibles

Maintenance corrective

Maintenance préventive

Maintenanceaméliorative

Choix d’une méthode de maintenance

• Elle se décide donc au niveau de la direction du service maintenance

• Etre efficace : répartir les ressources disponibles vers des tâche ou des activités qui ont des retombées directes sur la rentabilité de l’entreprise

• Une logique : transférer le correctif vers le préventif

• La part de préventif que l’on va adopter peut se déterminer à partir de considérations économiques sans oublier les moyens humains

Répartition préventif-correctif

Pré ve ntifCorre ctif

30%56%

60%28%

0%100%

Zone de coûtoptimal

Coûts

Niveau de préventifsatisfaisant Trop de préventif

Trop decorrectif

Coût du correctif

Coût du préventif

Choix d’une méthode de maintenance

• On ne peut pas faire que du préventif = le risque zéro n’existe pas!

• La politique mise en place doit bien sûr être comprise et acceptée par le service de production

• La maintenance améliorative permet, par petites touches, de s’affranchir de correctif que l’on ne veut plus voir

Quelques objectifs réalistes

Maintenancepréventive

Maintenancecorrective

Maintenanceaméliorative

Travauxdivers

D’où la nécessité d’investir

• Recherche et élaboration du programme• Collecte des données • Implantation des procédures • Formation des intervenants • Choix et achats des équipements de

maintenance

Retour sur investissement :15 mois

• Productivité accrue (15 à 20%) • Diminution des arrêts imprévus (25 à 50%) • Diminution des temps d’intervention (20 à

40%, 10% dès la première année) • Diminution du coût de stock de pièces

détachées (25% environ)• Diminution des coûts énergétiques des

équipements (2 à 5%) • Diminution des dommages et accidents de

travail (plus de 50%)

Les concepts de Maintenance à partir d’un exemple

La conduite automobile

Premier concept de la MaintenancePremier concept de la Maintenance

La tuile!…Panne d’essence

Maintenance

MaintenanceCorrective

Palliative Curative

Événements

Opérations de

maintenance

Concept de maintenance

RéparationDépannage

Sur défaillance

Second concept de la MaintenanceSecond concept de la Maintenance

0 0 0 1 2 0 0 0 0124356789151234 234551234

MaintenancePréventive

Maintenance

Selon échéancier

ContrôleInspection Visite

Systématique

Événements

Opérations de

maintenance

Palliative Curative

Sur défaillance

Troisième concept de la MaintenanceTroisième concept de la Maintenance

0 0 0 1 2 0 0 0 05

Prévisionnelle

Maintenance

Selon échéancier

Systématique

Événements

Opérations de

maintenance

Palliative Curative

Sur défaillanceSuivant évolution des paramètres

Quatrième concept de la MaintenanceQuatrième concept de la Maintenance

0 0 0 1 2 0 0 0 05R

Conditionnelle Prévisionnelle

Maintenance

Selon échéancier

Systématique

Événements

Opérations de

maintenance

Palliative Curative

Sur défaillanceSuivant évolution des

paramètresSuivant seuils prédéterminés

Les interventions de maintenance

Elles sont liées :• aux contraintes de

fonctionnement du matériel

• à leurs conséquences sur la production

Cas 1 : matériel fonctionne, production assurée

• contrôle d’état (maintenance préventive conditionnelle)

• VTOA = visuel, tactile, olfactif, auditif (maintenance de veille)

Cas 2 : matériel en arrêt, production assurée

• Opérations d’entretien courant (graissage, lubrification, etc..)

• Maintenance préventive systématique

Cas 3 : matériel et production arrêtés sur panne imprévisible

• Il faut agir au plus vite

• Maintenance corrective

Cas 4 : matériel et production en arrêt programmé

• arrêt pour changement de série, fin de semaine, grands arrêts, etc..

• maintenance améliorative, modernisation

Les concepts de la MaintenanceLes concepts de la Maintenance

Définition (norme NF EN 13306)

• Maintenance effectuée après la détection d'une défaillance et destinée à remettre un bien dans un état lui permettant d'accomplir une fonction requise, au moins provisoirement

• C’est donc une maintenance qui remet en état mais qui ne prévient pas la casse

• Elle réagit à des événements aléatoires, mais cela ne veut pas dire qu’elle n’a pas été pensée

Opérations de maintenance corrective

1. test = comparaison des mesures avec une référence2. détection = action de déceler l'apparition d'une

défaillance 3. localisation = action conduisant à rechercher

précisément les éléments par lesquels la défaillance se manifeste

4. diagnostic = identification et analyse des causes de la défaillance

5. dépannage, réparation = remise en état (avec ou sans modification

6. contrôle du bon fonctionnement après intervention 7. amélioration éventuelle = éviter la réapparition de la

panne 8. historique = mise en mémoire de l'intervention pour

une exploitation ultérieure

Dépannage

• Action sur un bien en panne en vue de le remettre en état de fonctionnement même provisoirement (maintenance palliative)

• Cette action s’accommode donc de résultats provisoires et de performances moindres, mais elle ne doit pas mettre en cause la sécurité des biens et des personnes ainsi que la qualité des produits

• Elle sera impérativement suivie d’une action de réparation.

Les concepts de la MaintenanceLes concepts de la MaintenanceLa Maintenance corrective :La Maintenance corrective :

Réparation

intervention définitive après défaillance

cette intervention présente donc un caractère permanent (maintenance curative)

Les temps en maintenance corrective

• il peut être faible (de quelques secondes pour réarmer un disjoncteur ou changer un fusible à quelques minutes pour changer un joint qui fuit)

• il peut être très important (de 0,5 à plusieurs heures) dans le cas du changement de plusieurs organes simultanément (moteur noyé par une inondation)

• elle peut être majeure en cas de mort d’homme (plusieurs jours si enquête de police).

• Nécessité d’avoir à disposition une équipe « réactive » aux événements aléatoires

Les temps en maintenance corrective

Pour réduire la durée des interventions:

• mettre en place des méthodes d’interventions rationnelles et standardisées (outillages spécifiques, échanges standards, logistique adaptée, etc..),

• prendre en compte la maintenabilité des équipements dès la conception (trappe de visites accessibles, témoins d’usure visible, etc..).

Maintenance corrective: options possibles

• Option 1 : « ne rien faire tant qu’il n’y a pas de fumée ». Elle est justifiée lorsque les défaillances n’ont pas d’impact sur la disponibilité des équipements, sur la sécurité des personnes et sur la qualité des produits fournis en bout de chaîne

• Option 2 : elle n’intervient que sur des matériels jugés peu critiques et pour lesquels un plan de maintenance préventif serait inutilement coûteux

• Mais quelque soit le taux de préventif mis en place sur un équipement, la maintenance corrective est toujours présente sur les matériels critiques de manière résiduelle (le risque zéro n’existe pas)

Les concepts de la MaintenanceLes concepts de la Maintenance

Seconde famille de Maintenance :Seconde famille de Maintenance :

ou « mieux vaut prévenir que guérir »!….

Définition (norme NF EN 13306)

Maintenance effectuée avant la détection d'une défaillance d'un bien, à des intervalles

prédéterminés ou selon des critères prescrits (suite à l'analyse de l'évolution surveillée de

paramètres significatifs) et destinée à réduire la probabilité de défaillance d'une entité ou la

dégradation du fonctionnement du bien

Maintenance préventive : quand?

M a in te n a n ceco rre ctive

L a p a n n e su r la m a ch in e a t-e l le u n ein cid e n ce im p o rta n te su r la p ro d u ctio n ,la q u a l i té , la sé cu rité , l 'e n viro n n e m e n t?

Co û t d e p a n n ea cce p ta b le ?

Possibilté de re groupe r de sé quipe m e nts qui fe ront l'obje t de

procé dure s d'inspe ction,ré gla ge , lubrifica tion?

M aintenancesys tém atique

non U tilisa tionde ces techniques

rentable?

nonM a in te n a n ce co n d itio n n e lle

o u p ré visio n n e l le

Possibilté d'utilise rde s te chnique s

de surve illa nce ?

M a in te n a n ced e ro n d e

Possibilité de confie rce rta ine s tâ che s de m a inte na nce a ux opé ra te urs?

A u tom a in te n a n ce

ou i Possibilité d'e stim e ra ve c pré cision la duré e de vie de s piè ce s?

M a inte na nc epé riodique

Maintenance préventive : apprentissage progressif

• On ne connaît pas le comportement et les pathologies possibles d’un équipement neuf

• On suit au départ les préconisations du constructeur données sous forme systématique

• La fonction Méthodes mettra donc en place un plan provisoire préventif qu’elle affinera ensuite

• visites systématiques • prise de signatures

(mesures de référence)• historiques des

interventions • mémorisation des anomalies

de comportement

Maintenance préventive : apprentissage du comportement

Buts de la maintenance préventive

1. Augmenter la fiabilité et donc la durée de vie efficace des équipements, en profitant des défaillances pour les expertiser et donc pour les prévenir

l’historique des défaillances et son analyse sont donc des piliers incontournables de la maintenance préventive

2. Diminuer les temps d’arrêt en cas de révision ou de panne

d’une manière plus générale, améliorer la disponibilité de l'atelier de production

3. Permettre de décider la maintenance corrective dans de bonnes conditions

prévenir les interventions de maintenance corrective coûteuse

4. Améliorer l'ordonnancement des travaux

régulariser la charge de travail du service

5. Faciliter la gestion de stock

régulariser la consommation de rechanges

éviter les consommations anormales d’énergie, de lubrifiant

6. Améliorer les conditions de travail des personnels de maintenance et de production :

¤ ambiance favorable ¤ suppression des causes

d’accidents, etc..

Les interventions fortuites surviennent toujours :• au mauvais endroit et au mauvais moment • débouchent sur des improvisations pouvant

être dangereuses

de manière à contrer la loi de Murphy

7. Diminuer le budget de maintenance et le coût des défaillances

• activité de surveillance s’exerçant dans le cadre d’une mission définie (contrat de maintenance, inspection visuelle, auditive, etc..) ;

• elle permet de relever des anomalies et d’exécuter des réglages simples ne nécessitant pas d’outillage spécifique, ni d’arrêt de la production ou des équipements

Opérations de maintenance préventive

Opération 1 : Inspection

• vérification de la conformité à des données préétablies, suivie d’un jugement

• ce contrôle peut déboucher sur une action de maintenance corrective, ou alors inclure une décision de refus, d’acceptation ou d’ajournement

Opération 2 : Contrôle

• examen détaillé et prédéterminé de : ¤ l’ensemble (visite générale) ¤ une partie des différents éléments du bien (visite limitée)

• pouvant impliquer des opérations de maintenance de premier et deuxième niveau

• la visite peut également déboucher sur de la maintenance corrective

Opération 3 : Visite

• comparaison des réponses d’un système par rapport à un système de référence ou à un phénomène physique significatif d’une marche correcte

Opération 4 : Test

Remplacement d’une pièce ou d’un sous-ensemble défectueux par une pièce identique, neuve ou remise en état préalablement, conformément aux prescriptions du constructeur

Opération 5 :Echange standard

Chef ! C’est celle-là?

• ensemble des actions d’examens, de contrôles et des interventions effectuées en vue d’assurer le bien contre toute défaillance majeure ou critique, pendant un temps donné (ou une unité d’usage donnée)

• une révision peut être partielle ou générale et elle comporte une dépose d’un ou plusieurs sous-ensembles

• une révision est une action de maintenance de niveau 4

Opération 6 : Révision

• Les opérations 1, 2 et 3 sont encore appelées « opérations de surveillance »

• Elles caractérisent parfaitement la phase d’apprentissage de l’équipement

• Elles sont absolument nécessaires si l’on veut maîtriser l’évolution de l’état réel d’un bien

On accepte donc de « payer pour savoir »

puis pour prévenir

Maintenance préventive effectuée :• sans contrôle préalable de l'état du bien • conformément à un échéancier établi

selon le temps, le nombre de cycles de fonctionnement, le nombre de pièces produites ou un nombre prédéterminé d'usages pour certains équipements (révisions périodiques) ou organes sensibles (graissage, étalonnage, etc..).

Définition (NF EN 13306)

Les opérations planifiées peuvent être simples ou complexes :

• lubrification• échange standard d’un sous-ensemble ou d’un

composant sensible (filtre, joint, durite, balais d’un moteur CC, etc..)

• révision générale d’un équipement • remise à niveau d’une ligne de production par

arrêt annuel

Nécessitent de bien connaître le comportement du

matériel, l’historique des pannes et le MTBF

Organisation de la maintenance systématique

Deux aspects :• détermination du contenu des interventions • choix de leur périodicité

Fréquemment fixés par :• le constructeur, dans le «guide d’entretien» de

l’équipement (aéronautique, matériel ferroviaire,...)

• le législateur, dans des normes homologuées éditées par l’AFNOR (ascenseurs, matériel sous pression, matériel électrique,...).

Ces deux aspects peuvent aussi être le fait de l’utilisateur :

• Il a préalablement testé, en dépannage et/ou en maintenance conditionnelle, les réactions de l’équipement,

• Il estime alors posséder des historiques suffisamment documentés et précis pour en extraire des lois de dégradation fiables.

Mot clé :

Historique = retour d’expérience

Règle générale d’organisation

On s’arrange pour que ces interventions aient lieu

• en dehors de la production• ou pendant les temps de non-

réquisition de la ligne de production (temps masqué) :

changement de production,

changement d’outillage,

Intérêts de la maintenance systématique

• Planifiable sur l’année• Informatisation rapide : GMAO (gestion de

maintenance assistée par ordinateur)• On sort les plannings d’une semaine le

vendredi précédent• la charge de travail est connue et

planifiable à l’avance

Périodicité des interventions systématiques

• La périodicité implique la notion de temps d’usage• Ce temps peut être absolu ou relatif, l’origine étant

prise au début de l’exploitation de l’équipement • Temps absolu : il convient très bien aux équipements

tournant 24 heures sur 24 • Temps relatif : il convient mieux à un équipement

utilisé de manière variable.• L’unité utilisée est alors l’unité d’usage : heures,

nombre de cycles, km parcourus pour une voiture, tonnes produites, etc..

Variabilité de T

Périodicité T

Nature des opérations

Critères de choix de T

1/2j à 1 semaine

VisitesRonde

Surveillance

Préconisationconstructeur

Habitudes empiriquesExpérience

1 semaine à un an

Echange standard

Opération sur composant critique

PréconisationConstructeur

RéglementationT optimisée par calcul

1 an à 10 ans

Révision partielle ou générale

Grand arrêt périodique

Réglementation

Habitudes empiriques souvent liées aux

contraintes sociales

Maintenance préventive systématique : avantages

• se pratique quand on souhaite procurer à un équipement une sécurité de fonctionnement quasi absolue en remplaçant suffisamment tôt les pièces ou organes victimes d’usure ou de dégradation

• la période T de remplacement est calculée en fonction de la loi de fiabilité du matériel (chapitre 7)

• est facile à gérer et diminue les arrêts fortuits • régularise les activités de l’entreprise : moins de

fortuit, c’est aussi plus de sécurité

• n’élimine toutefois pas des défaillances catalectiques (entre 5 et 10% de correctif résiduel)

• cette peur de la panne conduit souvent à déterminer T par empirisme, avec des valeurs plus faibles que l’impose le constructeur

• cette recherche de garantie de fonctionnement conduit donc à remplacer des pièces dont l’usure est incomplète

• trop de systématique conduit à des abus, donc des coûts de maintenance excessifs

Maintenance préventive systématique : inconvénients

Exemple 1: entretien d’une automobile

Un constructeur d’automobiles fixe la vidange d’un véhicule à 15000 km, mais on constate que :

• seulement 2,5% en ont réellement besoin à 15000 km,

• la plupart des véhicules auraient pu atteindre 18000 km,

• quelques-uns auraient pu aller jusqu'à 22500 km.

Et pourtant, par sécurité, dans ce type de maintenance, tous les véhicules sont

vidangés à 15000 km !

Proba bilité de dé fa illa nce

Pa nne deje une sse

Duré e de vie m oye nne

Duré e de vie

Exemple 2 : probabilité de défaillance d’un roulement

Augm e nta tion de s coûts

De nombreux roulements, qui auraient pu tourner plus longtemps, sont gaspillés

Période deremplacement

Augm e nta tion de s risque s

Conclusion

• seule la nécessité d’une sécurité de haut niveau peut justifier la maintenance systématique

• il est prouvé que le taux de panne de beaucoup de machines n’est pas toujours amélioré par le remplacement périodique de pièces usées

• le remplacement systématique du matériel doit disparaître progressivement sauf pour du matériel peu coûteux (graissage, filtre, joints, petites pièces, etc..) ou pour des équipements pour lesquels la sécurité des biens et des personnes est mise en jeu

• l’auscultation périodique par démontage partiel ou complet, aujourd’hui encore très répandue, doit céder la place à des méthodes de maintenance conditionnelle

Maintenance préventive subordonnée :• à un type d'événement prédéterminé

(auto-diagnostic, information d'un capteur, mesure, etc.)

• ou à l'analyse de l'évolution surveillée de paramètres significatifs de la dégradation et de la baisse de performance d'une entité

Définition (NF EN 13306)

La surveillance de la dégradation permet de fixer un seuil d’alarme avant un seuil d’admississibilité

Niveau initial

Dégradation surveillée

Défaillance

Seuil d’alarme

Seuil d’admissibilité

Que surveille t-on?

• degré d’usure,• jeu mécanique,• température,• pression,• débit,• niveau vibratoire,• pollution,• tout autre paramètre qui

puisse refléter l’état de l’équipement

Niveau de performance initial

Quelque soit le paramètre surveillé:• s’appelle aussi « signature » de

l’équipement • c’est la référence de bon

fonctionnement de celui-ci pour le point sensible surveillé

Nature des mesures

• visuelles (examen de l’usure à l’aide d’une cote, observation d’un jeu mécanique, d’une courroie détendue, etc..)

• réalisées à partir d’appareil de mesures (voltmètre, oscilloscope, analyseur de spectre, radiographie, comptage de particules, etc..)

• visualisables grâce à des capteurs préréglés (témoin de plaquette de frein sur une voiture, témoin de température, etc..)

• Surveillance d’équipements à partir de paramètres objectifs ne nécessitant ni arrêt de production ni démontage

• Par exemple : vibrations émises par un ensemble tournant ou composition des huiles utilisées

• Un suivi régulier de ces paramètres dans le temps permet de se rendre compte de : l’évolution qu’ils subissent (par exemple, niveau vibratoire en hausse, modification de la viscosité de l’huile) et qui reflète l’état de santé de l’équipement la durée résiduelle probable de bon fonctionnement, en fonction du seuil d’arrêt , d’où le nom de MAINTENANCE PREDICTIVE donné par certains

Caractéristiques

But de la maintenance conditionnelle

Il s’agit pour un équipement donné :• d’éliminer ou de limiter le risque de panne,

l’intervention ayant lieu avant que la dégradation n’atteigne un caractère critique

• de maintenir la production à un niveau acceptable, tant en quantités fabriquées qu’en qualité du produit

• de diminuer les temps d’arrêt, par limitation du nombre de pannes, par une meilleure préparation des interventions (efficacité) et utilisation des créneaux horaires ne perturbant pas la production (ordonnancement)

• de réduire les dépenses d’entretien en intervenant à un stade précoce des dégradations, évitant ainsi des remises en état très coûteuses

• d’intervenir dans les meilleures conditions possibles, sans urgence, au moment choisi, avec la préparation adéquate

• de ralentir le vieillissement

But de la maintenance conditionnelle

Avantages

• Le personnel de conduite de l’équipement est parfois associé au système de maintenance à travers les tâches de premier niveau (maintenance autonome).

• Amélioration de l’état d’esprit du personnel de conduite: c’est loin d’être négligeable!

Que faire pour que ça marche?

• Elle nécessite de connaître les points faibles des machines afin de les surveiller à bon escient

• Elle doit aboutir à du « concret » si nécessaire : arrêt de la machine, échange d’une pièce parfois importante

• Elle doit être prévue dés la conception de la machine, afin d’intégrer les capteurs nécessaires à la surveillance (témoin de température sur une voiture)

Tous les matériels sont concernés, encore faut-il qu’ils s’y prêtent (dégradation détectable et mesurable) et qu’ils

le méritent (notion de criticité)

Formes de maintenance conditionnelle

1. surveillance périodique ou forme large (off-line)

2. surveillance continue ou forme stricte (on-line)

Surveillance périodique

• l’intervalle de temps t entre 2 mesures est fixé en fonction de la vitesse estimée de dégradation

• elle permet de détecter l’apparition de défauts à évolution lente

• la période peut aller de 2 semaines à six mois selon l’importance et le coût des équipements en cause

Surveillance continue

• les capteurs délivrent de manière continue une information, donc dans ce cas t 0

• à la limite, on est capable de suivre sur écran ou sur traceur la loi de dégradation du matériel

• elle permet donc de suivre des défauts à évolution rapide

• l’intervention préventive est alors signalée par une alarme

• cette alarme peut interrompre l’équipement si nécessaire (pour cause de sécurité par exemple)

Maintenance conditionnelle continue

Ligne de production (capteur et actionneur)

Interfaces

Bus de terrain

Calculateurou API

Dialogue

Aide audiagnostic

Systèmeexpert

L’éloignement du système de pilotage des mesures débouche vers :

• la télésurveillance• la télémaintenance (logiciels d’aide au

diagnostic, systèmes experts)

Maintenance conditionnelle continue

La maintenance conditionnelle continueest la forme la plus moderne de maintenance :il devient nécessaire d’y penser dès que l’on

conçoit un nouvel équipement

Cas d’application de la maintenance conditionnelle

• Doit être mise en œuvre dès qu’on désire éviter les défaillances sur un équipement sans pour autant procéder au remplacement systématique des pièces et organes sujets à dégradation

• N’est rentable que sur du matériel en bon état, neuf ou récemment révisé, et occupant une place importante, voire stratégique, dans le processus de fabrication (équipement clé)

• Donc inutile de l’appliquer : à du matériel robuste et présentant peu de risque à des équipements secondaires dont les pannes ont

peu de répercussion sur la production à des machines en surnombre

La décision d’appliquer ou non la maintenance conditionnelle à un équipement doit toujours être

dictée par un souci de rentabilité

Mais il faut aussi être prêt :• moyens nécessaires mis en place • connaissance préalables des points sensibles

Cas d’application de la maintenance conditionnelle

La maintenance conditionnelle ne s’improvise pas !

MAINTENANCE PREVISIONNELLE

Définition (NF EN 13306) :

Maintenance conditionnelle exécutée en suivant les prévisions extrapolées de

l'analyse et de l'évaluation de paramètres significatifs de la dégradation du bien

Maintenance prévisionnelle

Niveau initial

Défaillance

Seuil d’alarme

Créneaud’intervention

Surveillance

• on reprend les idées de la maintenance conditionnelle, et on attend les signes de vieillissement ou d’usures pouvant mettre en danger les performances du matériel

• s’appuie sur la connaissance exacte et rigoureuse des processus de dégradation

• exemple : témoin de jauge du réservoir d’essence d’une voiture, témoin qu’on intègre dés la conception

• en suivant son évolution, on se situe en permanence par rapport à l’échéance fatale

• La maintenance prévisionnelle permet de prévoir, avec certitude et confiance, le moment ou la date exacte de la défaillance

• La fabrication en étant avertie assez tôt, et la maintenance ayant le recul suffisant pour préparer son intervention, l’urgence disparaît

• Chacune des parties, en accord avec l’autre, peut donc réaliser son programme sans perturbation

Maintenance prédictive ou conditionnelle ?

• le mot « prédictif » est très mal choisi

• Il n’est d’ailleurs pas reconnu par l’AFNOR

• le maintenancier ne « prédit pas l’avenir » de la machine

• il prévoit simplement un problème à terme sur celle-ci si on ne prend pas les décisions nécessaires

La prévision n’est qu’une règle de bon sens,par contre la prédiction !…

Les outils des maintenances conditionnelle et prévisionnelle

• Thermographie• Analyse vibratoire• Contrôles non

destructifs• Analyse des lubrifiants• Endoscopie

Thermographie infrarouge

• Mesure de la température de certains organes d’un équipement

• On établit une cartographie (zones isothermes) et on suit son évolution dans le temps

• On identifie alors les zones thermiques anormales

• On quantifie alors l’urgence d’intervention

Apports de la thermographie IR

• Mesure sans contact (à distance)

• Température très élevée.• Surface très petites.• Interprétation rapide et facile.

• Conséquences:– Pas d ’arrêt du processus.– Sécurité.

Application par thermographie IRDomaine électrique

• Applications:– connecteur.– équilibrage des phases– courants de fuite– défaut d ’éléments

• capacité, fusible, circuit électroniques

– dérive d ’un système• batteries• transformateur

Domaine mécanique

• Applications:– défauts de mésalignement.– Défauts de soupapes, clapets– dispositifs soumis à vibrations

(frictions)– ensemble des systèmes soumis à

des efforts

– Exemple de défaut sur un ensemble poulie-courroie

• Effets de désalignement

Surchauffe d’un moteur Température anormale d’un

réducteur

Thermographie IR pour l ’isolation thermique

• Outil de détection:– matériau réfractaire.– pertes d ’énergie.– étude comparative

(gain )– infiltrations d ’eau sur

un bâtiment

Surveillance d ’installations

• Recherche de fuite:– canalisation.– systèmes hydrauliques.– Réservoir.

• Surveillance de niveau.

Mécanique des fluides

• Surveillance:– chimie et

pétrochimie.– Élaboration du

papier– flux au travers d ’un

moteur.– Flux de vapeur.– Systèmes

hydrauliques

• Mécanique des fluides

Coût : 30 kDT environ pour l’ensemble caméra + traitement d’images associé

Radiateur bouché Chauffage au sol

Autres applications

Analyse vibratoire

• Mesure du niveau et de la fréquence des bruits et jeux mécaniques des machines (tournantes en particulier)

• Toutes les machines vibrent et le spectre des fréquences de leurs vibrations a un profil très particulier lorsqu’elles sont en état de bon fonctionnement

• Dés que des phénomènes d’usure, de fatigue ou de vieillissement apparaissent, l’allure de ce spectre change, ce qui permet là encore, de quantifier l’intervention

Coût : de 2 kDT (off-line) à 115 kDT (on-line)

Contrôles non destructifs

Mesure des détériorations surfaciques ou internes :

• ultrasons pour la détection et le suivi des fissures internes

• ressuage pour la mise en évidence des fissures débouchantes

• magnétoscopie et courant de Foucault pour la recherche de défauts externes sur les matériaux ferromagnétiques

Coût : quelques dizaines de dinars (ressuage) à 15 kD

Détection par ultrasons

Détection par Ressuagea – Imprégnation du colorant

b – Rinçage c – Application du révélateur d – Apparition d’une fissure

Détection par Magnétoscopie

Détection par courant de Foucault

Analyse des lubrifiants

• La quantité de particules est un indicateur précieux de l’état de dégradation d’une machine

• Le type de particules indique en effet la provenance de l’usure, donc la pièce défaillante

• Techniques : centrifugation, gravimétrie, filtration, viscosité

• Parfaitement adaptées au contrôle des circuits hydrauliques (presses, robots, etc..) et toutes les machines utilisant l’huile comme lubrifiant (groupe électrogène, compresseur d’air, etc..).

Coût : de l’ordre de 10 kDT pour un kit d’analyse d’huiles

Analyse des lubrifiants

Endoscopie• permet de visualiser à distance

toute zone d’un équipement, a priori non accessible sans démontage, à l’aide d’un appareillage de vision (caméra mobile)

• technique très utilisée en médecine (visualisation des points critiques dans les artères, l’appareil digestif, etc..) mais aussi en chirurgie

• en maintenance, permet la surveillance des cavités (ballons de pression, échangeurs thermiques, etc..), des machines tournantes (moteurs, turbines, etc..).

Coût : lié à son diamètre et à sa longueurEntre 10 et 100 kDT

Endoscopie

Inconvénients des techniques de mesures conditionnelles

• investissement important en matériel• techniciens bien formés à ces techniques • connaissance des pathologies à prévenir :

il faut d’abord savoir ce que l’on cherche ! • peu utilisées directement par le

maintenancier généraliste, mais peuvent être externalisées

Autre aspect de la maintenance préventive

• maintenance de ronde, de surveillance ou de routine

• assure une surveillance constante de l’ensemble des équipements

• ne peut être réalisée que par des techniciens concernés, c’est à dire attentifs aux moindres problèmes

• permet de détecter très rapidement des défaillances mineures qui pourraient, à terme, avoir des conséquences majeures

La maintenance de surveillance concerne :

• tous les problèmes de lubrification, de contrôles de pression, température

• les examens sensoriels (détection de fuites, d’odeurs, de bruits anormaux)

• les réglages de certains organes (courroies, calages, etc..)

• les contrôles des équipements annexes (distribution d’énergie, épuration des eaux, évacuation des résidus, ...).

La télésurveillance gérée par informatique a permis à cette forme de maintenance de

se développer ces dernières années

Automaintenance• Tout le monde est associé à la maintenance, même

l’opérateur du bas de l’échelle et chacun est responsabilisé à son propre niveau (ce qui implique une formation)

• Consiste à confier aux opérateurs, en plus de leurs tâches de production, une partie de la maintenance de leurs machines: propreté du poste de travail (nettoyage, rangement) vérification visuelle des différentes zones du poste à l’arrêt

et en fonctionnement « surveillance active » en fonctionnement (VTOAG et relevés

de normalités de certains paramètres comme la température ou la pression),

l’alerte éventuelle (appel maintenance )

Maintenance améliorative

« Ensemble des mesures techniques, administratives et de gestion, destinées à

améliorer la sûreté de fonctionnement d'un bien sans changer sa fonction

requise »

(norme NF EN 13306)

Opérations de maintenance améliorative

1. Rénovation

2. Reconstruction

3. Modernisation

Rénovation

• inspection complète de tous les organes• reprise dimensionnelle complète ou le

remplacement des pièces déformées• vérification des caractéristiques• éventuellement, réparation des pièces et sous-

ensembles défaillants

• C’est donc une suite possible à une révision générale

• Une rénovation peut donner lieu à un échange standard

Reconstruction

Définition :• « action suivant le

démontage du bien principal et remplacement des biens qui approchent de la fin de leur durée de vie et/ou devraient être systématiquement remplacés ».

• inclut des modifications et/ou améliorations

• donne à un bien une vie utile qui peut être plus longue que celle du bien d’origine

• impose le remplacement de pièces vitales par des pièces d’origine ou des pièces neuves équivalentes

• peut être assortie d’une modernisation ou de modifications

Modernisation

• remplacement d’équipements, d’accessoires, de logiciels par des sous-ensembles apportant, grâce à des perfectionnements techniques n’existant pas sur le bien d’origine, une amélioration de l’aptitude à l’emploi du bien

• peut intervenir dans les opérations de rénovation ou de reconstruction.

Conditions d’application de la maintenance améliorative

• La maintenance améliorative est un état d’esprit nécessitant un pouvoir d’observation critique et une attitude créative

• Un projet d’amélioration passe obligatoirement par une étude économique sérieuse : l’amélioration doit être rentable

• Tous les matériels sont concernés, sauf bien sûr, les matériels obsolètes ou proche de la réforme

Objectifs de la maintenance améliorative

• augmentation des performances de production

• l’augmentation de la fiabilité • l’amélioration de la maintenabilité • standardisation de certains éléments ou

sous-ensemble • l’augmentation de la sécurité des

utilisateurs

• La variété des travaux de maintenance s’ouvre sur un large éventail de complexité allant de l’action élémentaire simple jusqu’aux moyens lourds

• Classification en 5 niveaux d’intervention • Chaque niveau prend en compte :

la compétence requise le lieu où l’intervention doit se dérouler les moyens matériels à mettre en œuvre la complexité des instructions nécessaires à l’exécution l’impact de l’intervention sur le stock de rechange l’importance des contrôles et des essais à faire, en

cours ou en soin d’intervention

Niveaux d’intervention

NIVEAU 1

• Ce sont des actions simples nécessaires à l’exploitation et réalisées sur des éléments facilement accessibles en toute sécurité à l’aide d’équipements de soutien intégrés au bien

• A titre d’exemple et pour fixer les grandeurs : nettoyage d’un filtre, compléments de carburant ou de fluides, graissage, remplacement de consommables ou accessoires (lampe, pile, etc..)

• C’est le plus souvent l’opérateur ou l’exploitant du bien qui effectue la maintenance de niveau 1

• Il est en effet inutile d’appeler un technicien de maintenance pour effectuer ce travail

NIVEAU 2• Ce sont des actions qui nécessitent des procédures

simples et des équipements de soutien (intégrés ou non au bien) d’utilisation et de mise en œuvre simple

• Exemples : contrôles de performance, réglages, dépannages simples, réparations par échange standard (à condition qu’il soit facile à réaliser)

• Ce type d’intervention doit être réalisé par du personnel habilité (personnel de niveau V) selon des procédures détaillées et des équipements de soutien définis dans les instructions de maintenance

• Une personne est habilitée lorsqu’elle a reçu une formation lui permettant de travailler en sécurité sur un bien présentant des risques potentiels et lorsqu’elle est désignée pour l’exécution des travaux qui lui sont confiés, compte tenu de ses connaissances et de ses aptitudes

NIVEAU 3

• Ce sont des actions qui nécessitent des procédures complexes et des équipements de soutien d’utilisation ou de mise en œuvre complexes

• Exemples : opérations de réglages généraux, réalignements d’arbres, opérations délicates de maintenance systématique, réparations par échanges de sous-ensembles ou de composants (électronique, mécanique, thermique, etc..)

• Ces opérations délicates doivent être réalisées par des techniciens qualifiés, à l’aide de procédures détaillées et des équipements de soutien définis dans les instructions de maintenance

NIVEAU 4

• Ce sont des opérations dont les procédures impliquent la maîtrise d’une technique ou d’une technologie particulière et la mise en œuvre d’équipements de soutien spécialisés

• Exemples : réparations par échanges de sous-ensembles ou de composants, réparations spécialisées, vérification des appareils de mesure, contrôle de la transmission de données, etc..

• Ces interventions doivent être réalisées par un technicien ou une équipe spécialisée à l’aide de toutes les instructions de maintenance générales ou particulières

NIVEAU 5

• Ce sont des opérations dont les procédures impliquent un savoir-faire faisant appel à des techniques ou technologies particulières, des processus et des équipements de soutien industriels

• Ce niveau recouvre donc toutes les opérations de réfection, rénovation ou reconstruction

• Elles sont en règle générale réalisées par le constructeur ou par une société spécialisée avec des équipements de soutien définis par le constructeur

Pour fixer les idées...

• niveau 1 :Complément de lubrifiant• niveau 2 : remplacement d’un filtre à air• niveau 3 : interventions sur circuit

électronique• Niveau 4 : maintenance d’un compresseur

d’air• niveau 5 : réfection complète d’une

machine-outil

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