1
Reducing rolling stock maintenance cost
Louis-Marie CLEONDirecteur Adjoint de la Direction de l’I&R
Quelques chiffres en données d’entrée
Un Réseau : 31 385 km (LGV: 1 540 km)
Des ressources : 170 000 Cheminots 3 548 Locomotives
357 TGV (+ 16 Eurostar et 6 Thalys) 6 682 Voitures 103 800 Wagons
Des trains : 1 182 trains Grandes Lignes dont 480 TGV / jour 5 464 trains TER / jour 4 945 trains Transilien / jour 1 842 trains Fret / jour
Un CA : 11,4 Milliards d’Euros Régularité (moins de 5 minutes) : TGV : 87 %
Transilien : 92,1%
TER : 90 %
Contexte et enjeux de la maintenance du matériel roulantLes acteurs en présence
Ministère / DTTRFF / INFRA
ExigencesExigences sécurité sécurité
Exploitant FerroviaireExploitant Ferroviaire
Marché, exigencesMarché, exigences sécurité, qualité, coûts, sécurité, qualité, coûts,
disponibilitédisponibilité
Maintenance du Maintenance du matérielmatériel
Réponses besoins Réponses besoins et exigenceset exigences
Autorités Autorités OrganisatricesOrganisatrices
Marché, exigencesMarché, exigences
Industriels / Industriels / ConstructeursConstructeurs
Réponses besoins Réponses besoins et exigenceset exigences
VoyageursVoyageursClientsClients
Besoin, exigencesBesoin, exigences
MATERIEL
Acquisition+
Maintenance & évolution+
Transformation+
Proactivité
Prix / CoûtLimiter les coûts de maintenance qui représentent 10-12% des coûts de l'opérateur
Variabiliser les coûts et gagner en visibilité
Disponibilité / Engagement de service
Fiabilité
Qualité/Sécurité
Confort
Réactivité / Flexibilité
Anticipation / Innovation
Ingénierie / Projets
Le Matériel est au cœur des exigences des Clients
Exigences des Clients / Marché
Contexte et enjeux de la maintenance du matériel roulant Le parc de matériel roulant SNCF (mars 2003)
• 374 TGV (dont 3 rames postales)
• 997 automotrices électriques
• 1730 locomotives diesel
• 7395 voitures
• 105200 wagons
• 2027 locomotives électriques
• 988 autorails & automoteurs
• 1220 locotracteurs
Contexte et enjeux de la maintenance du matériel roulant Les données économiques générales
Estimation de la valeur à neuf du matériel roulant SNCF
15 G €
Exercice 2002 Investissements matériel neuf : 1 G € Maintenance du matériel roulant : 1,4 G €Modernisation : 0,2 G €
Répartition moyenne du coût d’un trajet Grandes Lignes de la SNCF :
11 % : maintenance du matériel19 % : charges de capital du matériel6 % : énergie de traction
Contexte et enjeux de la maintenance du matériel roulant
Les exigences législatives
Obligation (arrêté du 5 juin 2000 relatif aux règles techniques et de maintenance applicables aux matériels roulants ) d’assurer le management :
POLITIQUEPOLITIQUEresponsabilités responsabilités
formation, qualification et maintien de la qualification
formation, qualification et maintien de la qualification
règles de maintenance
règles de maintenance
gestion de la documentation gestion de la
documentation contrôle,
autocontrôle, suivi des pratiques
professionnelles
contrôle, autocontrôle, suivi
des pratiques professionnelles
Installations, appareils de mesure et d'essais
Installations, appareils de mesure et d'essais
conformité des pièces de rechange
conformité des pièces de rechange
traçabilité traçabilité
retour d'expérience
retour d'expérience
Politique et organisation de maintenance à la SNCFLa politique
La politique de maintenance du matériel consiste à mettre à disposition (des Activités = Exploitants Ferroviaires internes de la SNCF) des matériels :
conformes aux exigences de sécurité et de compatibilité définies par l’arrêté du 5 juin 2000 ;conformes aux normes et à la réglementation relatives aux transports concernés ;conformes aux objectifs de qualité, de disponibilité et de coût convenus.
Politique et organisation de maintenance à la SNCFLa stratégie de maintenance
Choisir le meilleur compromis entre maintenance préventive et maintenance corrective en fonction des objectifs opérationnels
Coûts, indisponibilité, perte d’image, sécurité, confort, régularité...
Optimisation de la maintenance en fonction de l’effet des défaillances
MaintenanceMaintenancePRÉVENTIVEPRÉVENTIVEMaintenanceMaintenancePRÉVENTIVEPRÉVENTIVE
MaintenanceMaintenanceCORRECTIVECORRECTIVEMaintenanceMaintenanceCORRECTIVECORRECTIVE
HorsHors
exploitationexploitation
EnEn
exploitationexploitation
Politique et organisation de maintenance à la SNCFL’intégration aux besoins de l’exploitant
– Niveau 1 = opérations de surveillance lors des circulations (conducteur, dispositif de surveillance de la température des boites d’essieux…)
– Niveau 2 = vérifications, tests, échanges rapides d'équipements entre deux circulations (généralement en centre de maintenance)
– Niveau 3 = visites périodiques préventives et déposes d'organes, généralement hors service commercial (en centre de maintenance)
– Niveau 4 = opérations de maintenance majeures, les révisions (en atelier)
– Niveau 5 = modernisation, transformation ou réparation importante (en atelier)
Politique et organisation de maintenance à la SNCFSchéma de maintenance type
Pas d’examen
2 x pas d’examen
Demi pas de visite (en Km)
Pas de visite (en km)
2x pas de visite (en km)
3x pas de visite (en km)
4x pas de visite (en km)
Généralement à mi vie
GVG EMN ATS1 ATS 2 VL VG VL GVG OC
EMN = Examen MécaNiqueVL : visite limitéeVG : visite générale interventions en centre de maintenanceATS : autres travaux systématiquesGVG : grande visite généraleOC : opération caisse interventions en atelier
Politique et organisation de maintenance à la SNCFLa spécialisation
La spécialisation pour maîtriserla sécurité,les coûts,la qualité de service
Dimensionnée en tenant compte notamment : Des compétences théoriques et pratiques maîtrisables par les différents acteursDes installations et outillages disponibles De l’impact économique des stocks et pièces de rechange
Politique et organisation de maintenance à la SNCFL’ingénierie de maintenance intégrée
Élaboration et optimisation des règles de maintenance par entités dédiées
Principales méthodologies utilisées :Analyse des données du retour d’expérience et modélisation des lois d’usure ou de dégradation (capteurs, data mining).Optimisation de la Maintenance par la Fiabilité
Optimisation de la maintenance : Traitement des données de mesure
Contexte : Une quantité importantes de mesures enregistrées : Par voiture de mesure
(embarquée) En voie grâce à des capteurs qui
auscultent les installations et les trains en temps réel Objectif : Exploiter ces informations pour :
Prévenir les incidents à l’aide de la maintenance prédictive
Optimiser l’allocation des ressources de maintenance à l’aide d’une vision prospective et d’une plus grande planification
Les études : Détection des défauts de roue Détection des boîtes chaudes
d’essieux Optimisation de la maintenance de
la géométrie de la voie
Optimisation de la maintenance : Exploitation du REX
Contexte : De nombreuses bases de REX disponibles De longs historiques, Des informations variées rarement associées :
exploitation, infrastructure, trafic, maintenance ...
Les études : Analyse statistique des ruptures de
rail Analyse des défauts de signalisation Modélisation des défauts de
géométrie de la voie
Objectif : Identifier les variables influentes sur les dégradations Optimisation des cycles de maintenance Répartition optimisée des ressources de maintenance Réduction des incidents
Analyse statistique des ruptures de rail : OBJECTIF BJECTIF et METHODOLOGIEet METHODOLOGIE
Réalisation d’un outil d’aide à la décision qui hiérarchise Réalisation d’un outil d’aide à la décision qui hiérarchise le criticité de rupture des rails sur le réseaule criticité de rupture des rails sur le réseau
Criticité = Probabilité * Gravité
Modèle prédictif sur les ruptures de rail
• Identification des variables influant sur la rupture
• Quantification de ces influences
Modèle de gravité
Déclinaison des modalités de gravité (conséquence sur la sécurité, la production, la maintenance …) :
• Choix des variables influentes• Hiérarchisation
Analyse des historiques de données,
Expertise métier
Analyse statistique des ruptures de rail : MISE EN OEUVREMISE EN OEUVRE
Coûts de maintenance
Quels indicateurs?
coûts, coûts , coûts nb km nb Voy. km
Réduction des coûts
Augmenter la disponibilité et donc les km
Augmenter la disponibilité
Répercution sur les coûts des km supplémentaires
50%
Optimiser les travaux entre les services produits trains
Réduire les manœuvres Gestion des manœuvres en établissement
Objectifs:
Minimiser les coûts de manœuvre des établissements de maintenance (programmation)Réagir à des aléas de production en proposant des planifications adaptées (pré-op. et opérationnel) qui minimisent les retards en sortie d’établissement
Planification et optimisation de la manœuvre à la maintenance
Typologie des manœuvres sur un site d’entretien
Définition d’une typologie des manœuvres propre à différents établissements
Conception d’une procédure automatisée de génération des manœuvres à partir du plan de transport des activités et du plan d’occupation des voies
Modélisation du problème : formalisme des graphes disjonctifs
Réalisation d’interfaces utilisateurs « simples »Saisie et modification des donnéesAffichage des solutions en sortie
Rames bloc réversibles même pour Parcours > 200 km Vitesse > 160 km/h
Allongement des pas de vidange des WC par traitementélectrochimique des effluents solides.
Système de Production de Maintenance
Organiser le système de production (maintenance et préparation des rames), déployer et appliquer des méthodologies et mesurer nos résultats
Développer des Méthodes industrielles dans tous les établissements
Accélérer nos progrès par un système de production en amélioration permanente
Piloter la performance industrielle
Optimiser le dispositif de maintenance
Les Matériels : Programmes de rénovation des caisses
10001000caissescaisses
2002 2003 2005
400
650
1000
2004
Conception simultanée du matériel et de son soutien : Démarche SLI
West Coast Main Line VIRGIN - ALSTOM
25%75%
coûts de maintenance
coûts d'achat
locomotive électrique
60%
40%coûts de maintenance
coûts d'achat
locomotive diesel
30%70%
coûts de maintenance
coûts d'achat
Train grande vitesse RENFE - SIEMENS
37%
63%
coûts de maintenance
coûts d'achat
Optimisation des cycles de maintenance
évolution du pas des visites TGV A
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005
Optimisation des cycles de maintenance – TGV SE
22 jours
ES : examen de serviceECC : examen confort clientEMN: examen mécaniqueVL : visite limitée
37 jours
225.000km ou 168 jours
450 000 km ou 10 mois
900 000 km ou 19 mois
1 800 000 km ou 37 mois
GVG ATS ATS 1 ATS 2 VL VG GVG
VG : visite généraleATS : autres travaux systématiquesGVG : grande visite généraleOP mi-vie : 15 ans modulable
8 jours
5 000 km
ES ECC ECF/EMN
52 jours
Maximisation de la disponibilité
En conception : Fiabilité : MTBF des composants, architecture redondée, tolérance aux pannes,Maintenabilité : MTTR (Mean Time To Replace) des organes, modularité, facilité d’accès aux organes à maintenir,Systèmes embarqués de diagnostic et de transmission de données.
En maintenance :Détente des cycles de maintenance par exploitation des données du REX*Adaptation des organisations : maintenance de proximité, travail en horaires décalés, segmentation des opérations.
Montée en charge des exigences liées à l’environnement : Le bruit
objectifs bruit
70
80
90
100
110
train devoyageurs 200
km/h
train devoyageurs 300
km/h
wagons
db
semelles
disques
9696
8888
101101
9292 9191
7979
Fonte& Composites
Semelles fonte
Disques et Semelles composites
Limites Directives Européennes
Montée en charge des exigences liées à l’environnement
Émissions polluantes
0
5
10
15
20
25
CO (g/kWh) HC (g/kWh) NOx (g/kWh) Fumée (IB) PM (g/kWh)
<1982 1982 1993 1997 2003 2008
Introduction de la concurrence à toutes les étapes du cycle de vie
EssaisEssaisForm
alisation
Formalisatio
n
du besoin
du besoin
Fabricatio
n
Fabricatio
n
ACAC--AOAOMaintenance
Maintenance
Conception
Conception
développement
développement
CdCFCdCF ContratContrat Mise enMise enexploitationexploitation
EssaisEssaisForm
alisation
Formalisatio
n
du besoin
du besoin
Fabricatio
n
Fabricatio
n
ACAC--AOAOMaintenance
Maintenance
Conception
Conception
développement
développement
CdCFCdCF ContratContrat Mise enMise enexploitationexploitation
Concurrence :Opérateurs Historiques Equipementiers
Nouveaux entrants SpécialistesConstructeurs
Merci de votre attention pour cet exposé