méthodes de maintenance
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Méthodes de Maintenance
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Plan du Chapitre
1. Notions de défaillance2. Méthodes de maintenance
3. Niveaux de maintenance
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Notions de défaillance
Vocabulaire (Norme X60-010) Fonction requise Durabilité Dégradation Défaillance
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Fonction requise
fonction d¶un produit dontl¶accomplissement estnécessaire pour lafourniture d¶un service
donné une fonction requise pourra
être une fonction seule ouun ensemble de fonctions
service = mission =succession de phases par lesquelles doit passer leproduit sur un intervalle detemps donné .
Ca doit pasêtre fait
pour cela!..
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Durabilité
Aptitude d¶un produità accomplir une
fonction requisedans des conditionsdonnées d¶utilisationet de maintenance
jusqu¶à ce qu¶un étatlimite soit atteint
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Dégradation
Etat d¶un bien présentantune perte de performances:
- d¶une des fonctions qu¶ilassure- ou d¶un sous-ensemble
sans conséquence fonctionnelle sur l¶ensemble
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Défaillance
C¶est la cessationd¶aptitude d¶un bienà accomplir unefonction requise
c¶est donc une perte de disponibilité du bien
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Défaillance progressive
Temps
Niveau de performance
Niveauinitial
Dégradation
Seuil de
perte defonction Défaillance
tlim
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Une défaillance peut être :
partielle s¶il y a altération d¶aptitude dubien à accomplir sa fonction requise,
c omplète s¶il y a cessation d¶aptitude dubien à accomplir sa fonction requise,
intermittente si le bien retrouve sonaptitude au bout d¶un temps limité sansavoir subi d¶action corrective externe
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Défaut Faute
Défaillance
F aute : physique (interne ou externe) ou due à l¶utilisateur 5M : Matières, Matériel, Milieu, Moyens et Main d¶uvre
Triptyque « faute ± défaut ± défaillance »
Défaut : au départ, il est latent, car on ne s¶en aperçoitpas tout de suite
Il devient ensuite effectif
Conséquence
Cause
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Le défaut peut être :
soudain s¶il était imprévisible c atalec tique s¶il est soudain et
irréversible
progressif s¶il était prévisible etéventuellement réversible
pré c oc e s¶il se manifeste en début de
vie de l¶équipement d¶usure s¶il se manifeste en fin de vie
de l¶équipement
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Défaillance catalectique
Temps
Niveau de performance
Niveauinitial
tlim
Seuil deperte defonction
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Et la panne alors?
Etat d¶un bien le rendantinapte à accomplir une
fonction requise dans desconditions donnéesd¶utilisation
C¶est un état
La panne résulte toujoursd¶une défaillance
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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 APIactivant le bras du robot reste à 0
tant que le bras ne doit pas se déplier, la panne restelatente, elle deviendra effec tive dès que la fonction sera
nécessaire c¶est une panne c atalec tique, car imprévisible etirréversible
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Approche naturelle des méthodes demaintenance
Matière
Matériel
Milieu
Moyens
M ain d'oeuvre
Dérive Dérive
Défaut
Processus
Arrêt
Marchedégradée
Non con formité
du p roduit
Risques
d'accident
Fautes possibles Effets possibles
Maintenancecorrective
Maintenancepréventive
Maintenance
améliorative
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Choix d¶une méthode demaintenance
Elle se décide donc au niveau de la directiondu service maintenance
Etre efficace : répartir les ressourcesdisponibles vers des tâche ou des activitésqui ont des retombées directes sur larentabilité de l¶entreprise
Une logique : transférer le correctif vers lepréventif
La part de préventif que l¶on va adopter peutse déterminer à partir de considérationséconomiques sans oublier les moyenshumains
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Répartition préventif-correctif
Préventif
Correctif
30%
56%
60%
28%
90%
5%
0%
100%
Zone de coûtoptimal
Temps
Coûts
Niveau de préventif satisfaisant Trop de préventif
Trop decorrectif
Coût du correctif
Coût du préventif
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Choix d¶une méthode demaintenance
On ne peut pas faire que du préventif =le risque zéro n¶existe pas!
L
a politique mise en place doit bien sûr être comprise et acceptée par le servicede production
La maintenance améliorative permet, par petites touches, de s¶affranchir decorrectif que l¶on ne veut plus voir
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Quelques objectifs réalistes
0
5
10
15
20
25
30
Maintenance
préventiveMaintenancecorrective
Maintenance
améliorativeTravauxdivers
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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 demaintenance
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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%)
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Les concepts de Maintenance à
partir d¶un exemple
La conduiteautomobile
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Premier concept de la MaintenancePremier concept de la Maintenance
La tuile!Panne d¶essence
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Maintenance
Maintenance
Corrective
Palliative Curative
Événements
Opérationsde
maintenance
Concept demaintenance
RéparationDépannage
Sur défaillance
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Second concept de la MaintenanceSecond concept de la Maintenance
0 0 0 1 2 0 0 0 0124356789151234 234551234
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Maintenance
Préventive
Maintenance
Selon échéancier
ContrôleInspection Visite
Systématique
Concept demaintenance
Événements
Opérationsde
maintenance
Maintenance
Corrective
Palliative Curative
RéparationDépannage
Sur défaillance
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Troisième concept de la MaintenanceTroisième concept de la Maintenance
0 0 0 1 2 0 0 0 05
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Prévisionnelle
Maintenance
Préventive
Maintenance
Selon échéancier
ContrôleInspection Visite
Systématique
Concept demaintenance
Événements
Opérationsde
maintenance
Maintenance
Corrective
Palliative Curative
RéparationDépannage
Sur défaillanceSuivant évolutiondes paramètres
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Quatrième concept de la MaintenanceQuatrième concept de la Maintenance
0 0 0 1 2 0 0 0 05R
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Conditionnelle Prévisionnelle
Maintenance
Préventive
Maintenance
Selon échéancier
ContrôleInspection Visite
Systématique
Concept demaintenance
Événements
Opérationsde
maintenance
Maintenance
Corrective
Palliative Curative
RéparationDépannage
Sur défaillanceSuivant évolution des
paramètresSuivant seuilsprédéterminés
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Les interventions de maintenance
Elles sont liées : aux contraintes de
fonctionnement dumatériel
à leurs conséquencessur la production
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Cas 1 : matériel fonctionne,
production assurée
contrôle d¶état
(maintenancepréventiveconditionnelle)
VTOA = visuel, tactile,
olfactif, auditif (maintenance deveille)
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Cas 2 : matériel en arrêt,
production assurée Opérations
d¶entretien courant
(graissage,lubrification, etc..)
Maintenancepréventivesystématique
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Cas 3 : matériel et production
arrêtés sur panne imprévisible
Il faut agir auplus vite
Maintenance
corrective
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Cas 4 : matériel et production en
arrêt programmé
arrêt pour changement desérie, fin de semaine, grands
arrêts, etc.. maintenance améliorative,
modernisation
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Les concepts de la MaintenanceLes concepts de la Maintenance
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Définition (norme NF EN 13306)
Maintenance effectuée après ladétection d'une défaillance et destinéeà remettre un bien dans un état lui
permettant d'accomplir une fonctionrequise, au moins provisoirement
C¶est donc une maintenance quiremet en état mais qui neprévient pas la casse
Elle réagit à des événementsaléatoires, mais cela ne veut pasdire qu¶elle n¶a pas été pensée
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Opérations de maintenance corrective
1. test = comparaison des mesures avec une référence
2. détection = action de déceler l'apparition d'unedéfaillance
3. localisation = action conduisant à rechercher précisément les éléments par lesquels la défaillancese manifeste
4. diagnostic = identification et analyse des causes dela défaillance
5. dépannage, réparation = remise en état (avec ousans modification
6. contrôle du bon fonctionnement après intervention7. amélioration éventuelle = éviter la réapparition de la
panne8. historique = mise en mémoire de l'intervention pour
une exploitation ultérieure
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Dépannage
Action sur un bien en panne envue de le remettre en état defonctionnement mêmeprovisoirement (maintenancepalliative)
Cette action s¶accommodedonc de résultats provisoires etde performances moindres,mais elle ne doit pas mettre en
cause la sécurité des biens etdes personnes ainsi que laqualité des produits
Elle sera impérativement suivied¶une action de réparation.
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Les concepts de la MaintenanceLes concepts de la MaintenanceLa Maintenance corrective :La Maintenance corrective :
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Réparation
intervention définitive aprèsdéfaillance
cette intervention présentedonc un caractèrepermanent (maintenance
curative)
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Les temps en maintenance corrective
il peut être faible (de quelquessecondes pour réarmer undisjoncteur ou changer un fusibleà quelques minutes pour changer
un joint qui fuit) il peut être très important (de 0,5à plusieurs heures) dans le casdu changement de plusieursorganes simultanément (moteur
noyé par une inondation) elle peut être majeure en cas demort d¶homme (plusieurs jours sienquête de police).
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Nécessité d¶avoir à disposition uneéquipe « réactive » aux événementsaléatoires
Les temps en maintenance corrective
Pour réduire la durée des interventions:
mettre en place des méthodesd¶interventions rationnelles etstandardisées (outillages spécifiques,échanges standards, logistique adaptée,etc..),
prendre en compte la maintenabilité deséquipements dès la conception (trappede visites accessibles, témoins d¶usurevisible, etc..).
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Maintenance corrective: optionspossibles
Option 1 : « ne rien faire tant qu¶il n¶y a pas de fumée ».Elle est justifiée lorsque les défaillances n¶ont pasd¶impact sur la disponibilité des équipements, sur lasécurité des personnes et sur la qualité des produitsfournis en bout de chaîne
Option 2 : elle n¶intervient que sur des matériels jugéspeu critiques et pour lesquels un plan de maintenancepréventif serait inutilement coûteux
Mais quelque soit le taux de préventif mis en place sur un équipement, la maintenance corrective est toujoursprésente sur les matériels critiques de manièrerésiduelle (le risque zéro n¶existe pas)
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Les concepts de la MaintenanceLes concepts de la Maintenance
Seconde famille de Maintenance :Seconde famille de Maintenance :
ou « mieux vaut prévenir que guérir »!« .
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Définition (norme NF EN 13306)
Maintenance eff ectuée avant la détection d'une
défaillance d'un bien, à des inter valles prédéter minés ou selon des cr itères prescr its (suite à l'analyse de l'évolution sur veillée de
par amètres significatif s) et destinée à réduire la
probabilité de défaillance d'une entité ou ladégr adation du f onctionnement du bien
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Maintenance préventive : quand?
Maintenancecorrective
La panne sur la machine a t-elle uneincidence importante sur la production,
la qualité, lasécurité, l'environnement?
Coût de panneacceptable?
oui
Possibilté de regrouper deséquipements qui feront l'objet de
procédures d'inspection,réglage, lubrification?
non
non
oui
Maintenance
systématique
non Utilisation
de ces techniquesrentable?
oui
nonMaintenance conditionnelle
ou prévisionnelle
Possibilté d'utiliser des techniques
de surveillance?
Maintenancede ronde
oui
non
Possibilité de confier certaines tâches de maintenance
aux opérateurs?
Automaintenance
oui
non
ouiPossibilité d'estimer avec précision la durée
de vie des pièces?
oui
Maintenance
périodique
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Maintenance préventive :apprentissage progressif
On ne connaît pas lecomportement et lespathologies possibles d¶un
équipement neuf On suit au départ les
préconisations du constructeur données sous formesystématique
La fonction Méthodes mettradonc en place un planprovisoire préventif qu¶elleaffinera ensuite
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visites systématiques
prise de signatures(mesures de référence)
historiques desinterventions
mémorisation des anomaliesde comportement
Maintenance préventive :
apprentissage du comportement
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Buts de la maintenance préventive
1. Augmenter la fiabilité et donc la durée devie efficace des équipements, en profitant
des défaillances pour les expertiser etdonc pour les prévenir
l¶historique des défaillances et son analyse
sont donc des piliers incontournables de
la maintenance préventive
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2. Diminuer les tempsd¶arrêt en cas derévision ou de panne
Buts de la maintenance préventive
d¶une manière plusgénérale, améliorer ladisponibilité de l'atelier de production
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3. Permettre dedécider lamaintenance
corrective dans debonnes conditions
prévenir lesinterventions demaintenancecorrective coûteuse
Buts de la maintenance préventive
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4. Améliorer l'ordonnancementdes travaux
Buts de la maintenance préventive
régulariser lacharge de travaildu service
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5. Faciliter la gestionde stock
Buts de la maintenance préventive
régulariser laconsommation derechanges
éviter les consommationsanormales d¶énergie, delubrifiant
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6. Améliorer les conditions de travaildes personnels de maintenance etde production :
¤ ambianc e favorable
¤ suppression des c ausesd¶acc idents, et c..
Buts de la maintenance préventive
Les interventions fortuites surviennent toujours : au mauvais endroit et au mauvais moment
débouchent sur des improvisations pouvantêtre dangereuses
de manière à contrer la loi de Murphy
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7. Diminuer le budget demaintenance et le coûtdes défaillances
Buts de la maintenance préventive
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activité de surveillance s¶exerçantdans le cadre d¶une mission définie(contrat de maintenance,inspection visuelle, auditive, etc..) ;
elle permet de relever desanomalies et d¶exécuter des
réglages simples ne nécessitantpas d¶outillage spécifique, nid¶arrêt de la production ou deséquipements
Opérations de maintenancepréventive
O pération 1 : Inspec tion
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vérification de la conformitéà des données préétablies,suivie d¶un jugement
ce contrôle peut déboucher sur une action de
maintenance corrective, oualors inclure une décisionde refus, d¶acceptation oud¶ajournement
Opérations de maintenance préventive
O pération 2 : Contrôle
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examen détaillé etprédéterminé de :¤ l¶ensemble (visite générale)
¤ une partie des différentséléments du bien (visitelimitée)
pouvant impliquer desopérations de maintenance depremier et deuxième niveau
la visite peut égalementdéboucher sur de lamaintenance corrective
Opérations de maintenance préventive
O pération 3 : Visite
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comparaison des
réponses d¶unsystème par rapport àun système deréférence ou à unphénomène physique
significatif d¶unemarche correcte
Opérations de maintenance préventive
O pération 4 : Test
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Remplacement d¶une pièce oud¶un sous-ensembledéfectueux par une pièceidentique, neuve ou remise en
état préalablement,conformément auxprescriptions du constructeur
Opérations de maintenance préventive
O pération 5 :
E c hange standard
Chef ! C¶estcelle-là?
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ensemble des actionsd¶examens, de contrôles et desinterventions effectuées en vued¶assurer le bien contre toute
défaillance majeure ou critique,pendant un temps donné (ouune unité d¶usage donnée)
une révision peut être partielleou générale et elle comporteune dépose d¶un ou plusieurssous-ensembles
une révision est une action demaintenance de niveau 4
Opérations de maintenance préventive
O pération 6 : Révision
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Les opérations 1, 2 et 3sont encore appelées« opérations de
surveillance » Elles caractérisent
parfaitement la phased¶apprentissage del¶équipement
Elles sont absolumentnécessaires si l¶on veutmaîtriser l¶évolution del¶état réel d¶un bien
On accepte donc de« payer pour savoir »
puis pour prévenir
Opérations de maintenance préventive
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Maintenance préventive effectuée :
sans contrôle préalable de l'état du bien
conformément à un échéancier établiselon le temps, le nombre de cycles defonctionnement, le nombre de piècesproduites ou un nombre prédéterminé
d'usages pour certains équipements(révisions périodiques) ou organessensibles (graissage, étalonnage, etc..).
Définition (NF EN 13306)
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Les opérations planifiées peuventêtre simples ou complexes :
lubrification
échange standard d¶un sous-ensemble ou d¶uncomposant sensible (filtre, joint, durite, balaisd¶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
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Organisation de la maintenancesystématique
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, matérielferroviaire,...)
le législateur, dans des normes homologuéeséditées par l¶AFNOR (ascenseurs, matériel souspression, matériel électrique,...).
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Ces deux aspects peuvent aussi être lefait de l¶utilisateur :
Il a préalablement testé, en dépannageet/ou en maintenance conditionnelle, lesréactions de l¶équipement,
Il estime alors posséder des historiquessuffisamment documentés et précis pour en extraire des lois de dégradation fiables.
Mot clé :
Historique = retour d¶expérience
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Règle générale d¶organisation
On s¶arrange pour que cesinterventions aient lieu
en dehors de la production
ou pendant les temps de non-
réquisition de la ligne deproduction (temps masqué) :
changement de production,
changement d¶outillage,
etc..
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Intérêts de la maintenancesystématique
Planifiable sur l¶année
Informatisation rapide : GMAO (gestion demaintenance assistée par ordinateur)
On sort les plannings d¶une semaine levendredi précédent
la charge de travail est connue etplanifiable à l¶avance
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Périodicité des interventionssystématiques
La périodicité implique la notion de temps d¶usage
Ce temps peut être absolu ou relatif, l¶origine étantprise au début de l¶exploitation de l¶équipement
Temps absolu : il convient très bien aux équipementstournant 24 heures sur 24
Temps relatif : il convient mieux à un équipementutilisé 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
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Variabilité de T
Périodicité
T
Nature des
opérations
Critères de choix de T
1/2j à 1semaine
VisitesRonde
Surveillance
Préconisationconstructeur
Habitudes empiriques
Expérience1 semaine
à un anEchange standard
Opération sur composant critique
PréconisationConstructeur
Réglementation
T optimisée par calcul1 an à 10
ansRévision partielle
ou générale
Grand arrêt
périodique
Réglementation
Habitudes empiriquessouvent liées aux
contraintes sociales
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Maintenance préventive systématique :avantages
se pratique quand on souhaite procurer à unéquipement une sécurité de fonctionnement quasi
absolue en remplaçant suffisamment tôt les piècesou organes victimes d¶usure ou de dégradation
la période T de remplacement est calculée enfonction 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 defortuit, c¶est aussi plus de sécurité
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n¶élimine toutefois pas des défaillancescatalectiques (entre 5 et 10% de correctif résiduel)
cette peur de la panne conduit souvent àdéterminer T par empirisme, avec des valeursplus faibles que l¶impose le constructeur
cette recherche de garantie de fonctionnementconduit 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
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Exemple 1: entretien d¶une automobile
Un constructeur d¶automobiles fixe la vidange d¶unvéhicule à 15000 km, mais on constate que :
seulement 2,5% en ont réellement besoin à 15000km,
la plupart des véhicules auraient pu atteindre18000 km,
quelques-uns auraient pu aller jusqu'à 22500 km.
Et pourtant, par sécurité, dans ce type demaintenance, tous les véhicules sont
vidangés à 15000 km !
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Probabilité de
défaillance
Panne de
jeunesse
Durée de vie
moyenne
Durée de vie
Exemple 2 : probabilité de défaillance
d¶un roulement
Augmentation des coûts
De nombreux roulements, qui auraient pu tourner plus longtemps, sont gaspillés
Période deremplacement
Augmentation des risques
Conclusion
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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 leremplacement périodique de pièces usées
le remplacement systématique du matériel doitdisparaître progressivement sauf pour du matériel peucoûteux (graissage, filtre, joints, petites pièces, etc..)ou pour des équipements pour lesquels la sécurité desbiens et des personnes est mise en jeu
l¶auscultation périodique par démontage partiel oucomplet, aujourd¶hui encore très répandue, doit céder la place à des méthodes de maintenanc ec onditionnelle
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80
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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 deperformance d'une entité
Définition (NF EN 13306)
La surveillance de la dégradation permet de fixer un
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La surveillance de la dégradation permet de fixer unseuil d¶alarme avant un seuil d¶admississibilité
Temps
Niveauinitial
Dégradation surveillée
Seuil de
perte defonction
Niveau de performance
Défaillance
IC
Seuil d¶alarme
Seuil d¶admissibilité
IP
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Que surveille t-on?
degré d¶usure, jeu mécanique, température, pression, débit, niveau vibratoire, pollution,
tout autre paramètre quipuisse refléter l¶état del¶équipement
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Niveau de performance initial
Quelque soit le paramètre surveillé:
s¶appelle aussi « signature » del¶équipement
c¶est la référence de bonfonctionnement de celui-ci pour le
point sensible surveillé
N t d
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Nature des mesures
visuelles (examen de l¶usure àl¶aide d¶une cote, observationd¶un jeu mécanique, d¶unecourroie détendue, etc..)
réalisées à partir d¶appareil demesures (voltmètre, oscilloscope,analyseur de spectre,radiographie, comptage departicules, etc..)
visualisables grâce à descapteurs préréglés (témoin deplaquette de frein sur une voiture,témoin de température, etc..)
Caractéristiq es
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Surveillance d¶équipements à partir de paramètresobjectifs ne nécessitant ni arrêt de production nidémontage
Par exemple : vibrations émises par un ensembletournant ou composition des huiles utilisées
Un suivi régulier de ces paramètres dans le tempspermet de se rendre compte de : l¶évolution qu¶ils subissent (par exemple, niveauvibratoire en hausse, modification de la viscosité del¶huile) et qui reflète l¶état de santé de l¶équipement
la durée résiduelle probable de bonfonctionnement, en fonction du seuil d¶arrêt , d¶où lenom de MAINTENANCE PREDICTIVE donné par certains
Caractéristiques
B t d l i t diti ll
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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 dégradationn¶atteigne un caractère critique
de maintenir la production à un niveauacceptable, tant en quantités fabriquées qu¶enqualité du produit
de diminuer les temps d¶arrêt, par limitation du
nombre de pannes, par une meilleure préparationdes interventions (efficacité) et utilisation descréneaux horaires ne perturbant pas laproduction (ordonnancement)
But de la maintenance conditionnelle
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de réduire les dépenses d¶entretien enintervenant à un stade précoce desdégradations, évitant ainsi des remises en étattrès coûteuses
d¶intervenir dans les meilleures conditionspossibles, sans urgence, au moment choisi,
avec la préparation adéquate de ralentir le vieillissement
But de la maintenance conditionnelle
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Avantages
Le personnel de conduitede l¶équipement estparfois associé ausystème de maintenance
à travers les tâches depremier niveau(maintenance autonome).
Amélioration de l¶étatd¶esprit du personnel deconduite: c¶est loin d¶êtrenégligeable!
Que faire pour que ça marche?
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Que faire pour que ça marche?
Elle nécessite de connaître les points faiblesdes machines afin de les surveiller à bonescient
Elle doit aboutir à du « concret » sinécessaire : arrêt de la machine, échanged¶une pièce parfois importante
Elle doit être prévue dés la conception de lamachine, afin d¶intégrer les capteursnécessaires à la surveillance (témoin detempérature sur une voiture)
Tous les matériels sont concernés, encore faut-il qu¶ilss¶y prêtent (dégradation détectable et mesurable) et qu¶ils
le méritent (notion de criticité)
Formes de maintenance
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Formes de maintenanceconditionnelle
1. surveillance
périodique ou formelarge (off-line)
2. surveillancecontinue ou forme
stricte (on-line)
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Surveillance périodique
l¶intervalle de temps (t entre 2mesures est fixé en fonction de la
vitesse estimée de dégradation elle permet de détecter l¶apparitionde défauts à évolution lente
la période peut aller de 2 semaines àsix mois selon l¶importance et le coûtdes équipements en cause
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Surveillance continue
les capteurs délivrent de manière continue uneinformation, donc dans ce cas (tp 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 sinécessaire (pour cause de sécurité par exemple)
Maintenance conditionnelle continue
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Ligne de production (capteur et actionneur)
Interfaces
Bus de terrain
Calculateur ou API
Dialogue
Aide audiagnostic
Systèmeexpert
M i t diti ll ti
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L¶éloignement du système de pilotage desmesures débouche vers :
la télésurveillance
la télémaintenance (logiciels d¶aide audiagnostic, 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
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conditionnelle
Doit être mise en uvre dès qu¶on désire éviter lesdéfaillances sur un équipement sans pour autantprocéder au remplacement systématique des pièces etorganes 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 ontpeu de répercussion sur la production à des machines en surnombre
Cas d¶application de la maintenance
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La décision d¶appliquer ou non la maintenanceconditionnelle 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 maintenanceconditionnelle
La maintenance conditionnelle ne s¶improvise pas !
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98
MAINTENANCE PREVISIONNELLE
Définition (NF EN 13306) :
Maintenance conditionnelle exécutée ensuivant les prévisions extrapolées de
l'analyse et de l'évaluation de paramètres
significatifs de la dégradation du bien
Maintenance prévisionnelle
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99
Maintenance prévisionnelle
Temps
Niveauinitial
Seuil de
perte defonction
Niveau de performance
Défaillance
Seuil d¶alarme
Créneau
d¶intervention
IP
Panne
Surveillance
Maintenance prévisionnelle
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100
on reprend les idées de la maintenance conditionnelle,et on attend les signes de vieillissement ou d¶usurespouvant mettre en danger les performances dumatériel
s¶appuie sur la connaissance exacte et rigoureuse desprocessus de dégradation
exemple : témoin de jauge du réservoir d¶essenced¶une voiture, témoin qu¶on intègre dés la conception
en suivant son évolution, on se situe en permanencepar rapport à l¶échéance fatale
Maintenance prévisionnelle
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101
La maintenance prévisionnelle permet deprévoir, avec certitude et confiance, lemoment ou la date exacte de la défaillance
La fabrication en étant avertie assez tôt, etla maintenance ayant le recul suffisantpour préparer son intervention, l¶urgencedisparaît
Chacune des parties, en accord avecl¶autre, peut donc réaliser son programmesans perturbation
Maintenance prévisionnelle
Maintenance prédictive ou conditionnelle ?
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Maintenance prédictive ou conditionnelle ?
le mot « prédictif » est très malchoisi
Il n¶est d¶ailleurs pas reconnupar l¶AFNOR
le maintenancier ne « préditpas l¶avenir » de la machine
il prévoit simplement unproblème à terme sur celle-ci
si on ne prend pas lesdécisions nécessaires
La prévision n¶est qu¶une règle de bon sens,par contre la prédiction !
Les outils des maintenances
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Les outils des maintenancesconditionnelle et prévisionnelle
Thermographie
Analyse vibratoire Contrôles non
destructifs
Analyse des lubrifiants
Endoscopie
Th hi i f
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Thermographie infrarouge
Mesure de la températurede certains organes d¶unéquipement
On établit une cartographie(zones isothermes) et onsuit son évolution dans letemps
On identifie alors les zones
thermiques anormales On quantifie alors l¶urgence
d¶intervention
Appor ts de la ther mogr aphie
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pp g pIR
Mesure sans contact (àdistance)
Tempér ature tr ès élevée. Sur face tr ès petites.
Inter prétation r apide et facile.
Conséquences: ± Pas d ¶arrêt du processus.
± Sécur ité.
Application par thermographie IR
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Application par ther mogr aphie IRDomaine électr ique
Applications: ± connecteur.
± équilibr age des phases
± cour ants de f uite
± défaut d ¶éléments
capacité, f usible,circuit électroniques
± dér ive d ¶un système
batter ies
tr ansf or mateur
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Domaine mécanique
Applications: ± défauts de mésalignement.
±D
éfauts de soupapes, clapets ± dispositif s soumis à vibr ations (f r ictions)
± ensemble des systèmes soumis àdes eff or ts
± Exemple de défaut sur un ensemble poulie-courroie
Effets de désalignement
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Effets de désalignement
Surchauffe dun moteur Température anormaledun réducteur
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Ther mogr aphie IR pour l ¶isolation
ther mique
Outil de détection: ± matér iau réf r actaire.
± per tes d ¶éner gie.
± étude compar ative (gain )
± infiltr ations d ¶eau sur un bâtiment
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Sur veillance d ¶installations
Recherche de f uite: ± canalisation.
± systèmes hydr auliques.
± Réser voir.
Sur veillance de niveau.
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Mécanique des fluides
Sur veillance: ± chimie et
pétrochimie.
± Élabor ation du papier
± flux au tr avers d ¶unmoteur.
± Flux de vapeur.
± Systèmes hydr auliques
Mécanique des fluides
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Mécanique des fluides
Coût : 30 kDT environ pour l¶ensemblecaméra + traitement d¶images associé
Radiateur bouché Chauffage au sol
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Autres applications
Analyse vibratoire
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Analyse vibratoire
Mesure du niveau et de la fréquence desbruits et jeux mécaniques des machines(tournantes en particulier)
Toutes les machines vibrent et le spectredes fréquences de leurs vibrations a unprofil très particulier lorsqu¶elles sont en étatde bon fonctionnement
Dés que des phénomènes d¶usure, de fatigueou de vieillissement apparaissent, l¶allure dece 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
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Contrôles non destructifs
Mesure des détériorationssurfaciques ou internes :
ultrasons pour la détection etle suivi des fissures internes
ressuage pour la mise enévidence des fissuresdébouchantes
magnétoscopie et courant deFoucault pour la recherche
de défauts externes sur lesmatériaux ferromagnétiques
Coût : quelques dizaines de dinars
(ressuage) à 15 kD
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Détection par ultrasons
Détection par Ressuage
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p ga ± Imprégnation du colorant
b ± Rinçagec ± Application du révélateur
d ± Apparition d¶une fissure
Détection par Magnétoscopie
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Détection par Magnétoscopie
Détection par courant de
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Détection par courant de
Foucault
Analyse des lubrifiants
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Analyse des lubrifiants
La quantité de particules est unindicateur précieux de l¶état dedégradation d¶une machine
Le type de particules indique en effetla provenance de l¶usure, donc lapièce défaillante
Techniques : centrifugation,gravimétrie, filtration, viscosité
Parfaitement adaptées au contrôle descircuits hydrauliques (presses, robots,
etc..) et toutes les machines utilisantl¶huile comme lubrifiant (groupeélectrogène, compresseur d¶air, etc..).
Coût : de l¶ordre de 10 kDT pour un kit
d¶analyse d¶huiles
Analyse des lubrifiants
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Analyse des lubrifiants
Analyse des lubrifiants
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Analyse des lubrifiants
Endoscopie
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Endoscopie permet de visualiser à distance
toute zone d¶un équipement, apriori non accessible sansdémontage, à l¶aide d¶unappareillage de vision (caméramobile)
technique très utilisée en médecine(visualisation des points critiquesdans les artères, l¶appareil digestif,etc..) mais aussi en chirurgie
en maintenance, permet lasurveillance des cavités (ballons depression, échangeurs thermiques,etc..), des machines tournantes(moteurs, turbines, etc..).
Coût : lié à son diamètre et à sa longueur
Entre 10 et 100 kDT
Endoscopie
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Inconvénients des techniques de
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Inconvénients des techniques demesures 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 peuventêtre externalisées
Autre aspect de la maintenance
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préventive
maintenance de ronde, desurveillance ou de routine
assure une surveillanceconstante de l¶ensemble des
équipements ne peut être réalisée que par
des techniciens concernés,c¶est à dire attentifs auxmoindres problèmes
permet de détecter trèsrapidement des défaillancesmineures qui pourraient, àterme, avoir desconséquences majeures
La maintenance de surveillance
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concerne :
tous les problèmes de lubrification, de contrôlesde 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 informatiquea permis à cette forme de maintenance de
se développer ces dernières années
Automaintenance
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Automaintenance
Tout le monde est associé à la maintenance, mêmel¶opérateur du bas de l¶échelle et chacun estresponsabilisé à son propre niveau (ce qui impliqueune formation)
Consiste à confier aux opérateurs, en plus de leurstâches de production, une partie de la maintenancede 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 températureou la pression),
l¶alerte éventuelle (appel maintenance )
Maintenance améliorative
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Maintenance améliorative
« Ensemble des mesurestechniques, administrativeset de gestion, destinées à
améliorer la sûreté defonctionnement d'un biensans changer sa fonction
requise »
(norme NF EN 13306)
Opérations de maintenance
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améliorative
1. Rénovation
2. Reconstruction3. Modernisation
Rénovation
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Rénovation
inspection complète de tous les organes
reprise dimensionnelle complète ou leremplacement des pièces déformées
vérification des caractéristiques éventuellement, réparation des pièces et sous-ensembles défaillants
C¶est donc une suite possible à unerévision générale
Une rénovation peut donner lieu à unéchange standard
Reconstruction
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Définition : « action suivant le
démontage du bienprincipal et
remplacement desbiens qui approchentde la fin de leur duréede vie et/ou devraientêtre
systématiquementremplacés ».
inclut des modificationset/ou améliorations
donne à un bien une vieutile qui peut être pluslongue que celle du biend¶origine
impose le remplacement depièces vitales par despièces d¶origine ou despièces neuves équivalentes
peut être assortie d¶unemodernisation ou demodifications
Modernisation
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Modernisation
remplacement d¶équipements,d¶accessoires, de logiciels par des sous-ensembles apportant, grâce à desperfectionnements techniques n¶existantpas sur le bien d¶origine, une améliorationde l¶aptitude à l¶emploi du bien
peut intervenir dans les opérations derénovation ou de reconstruction.
Conditions d¶application de la
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maintenance améliorative
La maintenance améliorative est un état d¶espritnécessitant un pouvoir d¶observation critique et
une attitude créative Un projet d¶amélioration passe obligatoirement par
une étude économique sérieuse : l¶amélioration doitêtre rentable
Tous les matériels sont concernés, sauf bien sûr,les matériels obsolètes ou proche de la réforme
Objectifs de la maintenance
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améliorative
augmentation des performances deproduction
l¶augmentation de la fiabilité l¶amélioration de la maintenabilité
standardisation de certains éléments ousous-ensemble
l¶augmentation de la sécurité desutilisateurs
Niveaux d¶intervention
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La variété des travaux de maintenance s¶ouvre sur unlarge éventail de complexité allant de l¶actionélémentaire 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 uvre la complexité des instructions nécessaires à
l¶exécutionl¶impact de l¶intervention sur le stock de rechangel¶importance des contrôles et des essais à faire, en
cours ou en soin d¶intervention
NIVEAU 1
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Ce sont des actions simples nécessaires àl¶exploitation et réalisées sur des éléments facilementaccessibles en toute sécurité à l¶aide d¶équipementsde soutien intégrés au bien
A titre d¶exemple et pour fixer les grandeurs :nettoyage d¶un filtre, compléments de carburant ou defluides, graissage, remplacement de consommablesou accessoires (lampe, pile, etc..)
C¶est le plus souvent l¶opérateur ou l¶exploitant dubien qui effectue la maintenance de niveau 1 Il est en effet inutile d¶appeler un technicien de
maintenance pour effectuer ce travail
NIVEAU 2
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Ce sont des actions qui nécessitent des procédures
simples et des équipements de soutien (intégrés ounon au bien) d¶utilisation et de mise en uvre simple
Exemples : contrôles de performance, réglages,dépannages simples, réparations par échangestandard (à condition qu¶il soit facile à réaliser)
Ce type d¶intervention doit être réalisé par dupersonnel habilité (personnel de niveau V) selon desprocédures détaillées et des équipements de soutiendéfinis dans les instructions de maintenance
U
ne personne est habilitée lorsqu¶elle a reçu uneformation lui permettant de travailler en sécurité sur unbien présentant des risques potentiels et lorsqu¶elleest désignée pour l¶exécution des travaux qui lui sontconfiés, compte tenu de ses connaissances et de ses
aptitudes
NIVEAU 3
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Ce sont des actions qui nécessitent des procédurescomplexes et des équipements de soutien d¶utilisationou de mise en uvre complexes
Exemples : opérations de réglages généraux,
réalignements d¶arbres, opérations délicates demaintenance systématique, réparations par échangesde sous-ensembles ou de composants (électronique,mécanique, thermique, etc..)
Ces opérations délicates doivent être réalisées par destechniciens qualifiés, à l¶aide de procédures détailléeset des équipements de soutien définis dans lesinstructions de maintenance
NIVEAU 4
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Ce sont des opérations dont les procédures impliquentla maîtrise d¶une technique ou d¶une technologieparticulière et la mise en uvre d¶équipements desoutien spécialisés
Exemples : réparations par échanges de sous-ensembles ou de composants, réparationsspécialisées, 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 toutesles instructions de maintenance générales ouparticulières
NIVEAU 5
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141
Ce sont des opérations dont les procédures impliquentun savoir-faire faisant appel à des techniques outechnologies 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 deséquipements de soutien définis par le constructeur
P fi l idé
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Pour fixer les idées...
niveau 1 :Complément de lubrifiant
niveau 2 : remplacement d¶un filtre à air
niveau 3 : interventions sur circuitélectronique
Niveau 4 : maintenance d¶un compresseur d¶air
niveau 5 : réfection complète d¶unemachine-outil
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