Optimisation de la Maintenance Industrielle : Concepts Clés

Examen des Questions Clés en Maintenance

Thermographie Infrarouge : Fonctions et Applications

La thermographie infrarouge est une technique qui permet de mesurer et d'afficher la température de surface précise, sans aucun contact et à distance. Les yeux de l'homme ne sont pas sensibles au rayonnement infrarouge émis par un objet, mais les imageurs thermiques sont capables de capter l'énergie infrarouge. Cela nous permet de déterminer la température de surface à distance, en temps réel et sans contact. Sur l'écran, une échelle de couleurs est affichée, où chaque couleur représente une température différente. La température la plus élevée apparaît en blanc.

Applications de la Thermographie Infrarouge

L'analyse par caméras thermographiques infrarouges est recommandée pour :

1. Installations et lignes électriques haute et basse tension.
2. Tableaux, connexions, terminaux, transformateurs, fusibles et connecteurs électriques.
3. Moteurs, générateurs électriques, bobines, etc.
4. Réducteurs, freins, roulements, accouplements et embrayages mécaniques.
5. Fours, chaudières et échangeurs de chaleur.
6. Installations industrielles frigorifiques et de climatisation.
7. Lignes de production, de coupe, de pression, de forgeage, de traitement thermique.

Fiabilité et Courbe en Baignoire

Comprendre la Fiabilité des Systèmes

La fiabilité est définie comme la probabilité qu'un composant ou un système, mis au point au cours d'une période de temps donnée, accomplisse la tâche qui lui est confiée sans défaillance, et dans les conditions établies.

Pour comprendre la fiabilité, il faut tenir compte des éléments suivants :

1. Fiabilité et non-fiabilité.
2. Densité de défaillances.
3. Taux de défaillance ou durée de vie.
4. La courbe en baignoire.

La Courbe en Baignoire : Phases et Signification

La courbe en baignoire est un graphique représentant les défaillances au cours de la durée de vie d'un système ou d'une machine. Elle est ainsi nommée car elle a la forme d'une coupe longitudinale de baignoire.

Elle présente trois phases :

• Défaillances initiales : Cette phase est caractérisée par un taux de défaillance élevé qui décroît rapidement avec le temps. Ces défaillances peuvent être dues à différentes raisons telles que l'équipement défectueux, une mauvaise installation, des erreurs de conception du matériel, un manque de formation des opérateurs ou l'absence de procédure adéquate.
• Défaillances normales : Cette phase présente un taux de défaillance inférieur et constant. Les défaillances peuvent ne pas se produire en raison de causes inhérentes à l'équipe, mais par des causes externes aléatoires. Ces causes incluent les cas de force majeure, un mauvais fonctionnement, des insuffisances et d'autres événements fortuits.
• Défaillances d'usure : Cette phase est caractérisée par un taux de défaillance qui augmente rapidement. Ces pannes sont causées par l'usure naturelle de l'équipement due à l'écoulement du temps.

C'est l'une des douze formes établies pour les modes de défaillance des équipements, systèmes et dispositifs.

Maintenabilité : Caractéristiques et Facteurs

Définition et Importance de la Maintenabilité

La maintenabilité est la probabilité qu'une installation, une machine ou une pièce, si elle est endommagée, soit réparée en un temps tr, lorsque les opérations de maintenance sont effectuées conformément aux procédures établies. La maintenabilité peut être définie comme la facilité d'entretien.

Facteurs Influant sur le Temps de Réparation

Il existe trois types de facteurs clés qui influencent le temps de réparation d'une machine :

1. Une bonne conception de l'équipement.
2. Une organisation de maintenance appropriée.
3. L'exécution correcte de la réparation.

Facteurs de Conception

Parmi les facteurs de conception, on peut inclure :

• La complexité de la machine.
• Le poids de ses composants.
• La visibilité et l'accessibilité des composants.
• La normalisation et la miniaturisation de l'équipement.
• Les composants interchangeables.
• La facilité de montage et de démontage.

Facteurs Organisationnels

Parmi les facteurs organisationnels :

1. La direction du travail.
2. La formation du personnel.
3. Le dimensionnement des modèles de maintenance.
4. L'efficacité de la gestion des pièces de rechange.
5. La décentralisation de l'entretien.
6. La disponibilité de la documentation.

Facteurs de Performance

Parmi les facteurs de performance :

1. L'habileté au travail.
2. Les outils et conditions de travail.
3. Les instruments de mesure et de vérification.
4. La testabilité.
5. La préparation des travaux.

Analyse des Vibrations et Maintenance Prédictive

Définition de la Maintenance Prédictive

La maintenance prédictive est basée principalement sur la détection d'une défaillance avant qu'elle ne survienne, afin de permettre d'y remédier sans dommage pour le service ou l'arrêt de la production. Ces contrôles peuvent être effectués périodiquement ou en permanence, en fonction des types d'équipement, du système de production, etc.

Pour ce faire, elle utilise des outils de diagnostic, des équipements et des essais non destructifs, ainsi que l'analyse des lubrifiants, les contrôles de température des équipements électriques, etc.

Avantages de la Maintenance Prédictive

1. Réduit les temps d'arrêt.
2. Permet de suivre l'évolution d'un défaut dans le temps.
3. Optimise la gestion du personnel d'entretien.
4. Le mécanisme de vérification de l'état, effectué de manière régulière ou accidentelle, permet de créer une archive du comportement mécanique.
5. Connaître le délai exact d'action pour éviter le développement d'un problème.
6. Prendre des décisions concernant l'arrêt d'une ligne ou d'une machine à des moments critiques.
7. Élaboration de formulaires internes de fonctionnement ou d'achat de nouveaux équipements.
8. Permet la connaissance de l'historique des actions, à utiliser pour la maintenance corrective.
9. Facilite l'analyse des défauts.
10. Permet l'analyse statistique du système.

Procédé d'Analyse des Modes de Défaillance (AMDEC)

La méthode AMDEC est une technique d'analyse qui permet, à l'avance, d'évaluer la probabilité qu'une défaillance se produise et, si elle se produit, les conséquences qu'elle entraîne pour l'équipement, la machine ou le système de production.

La détection d'une défaillance éventuelle d'un composant, d'une partie ou de la totalité de l'équipement permet d'évaluer la criticité et la perception de la gravité, en offrant des actions de prévention à organiser, gérer et coordonner, diminuant ainsi la criticité.

L'AMDEC permet une approche préventive. Le point de départ est que le groupe de travail possède une bonne connaissance du comportement de l'installation et des systèmes de production existants et similaires au sein de l'entreprise.

Phases de l'Analyse AMDEC

L'analyse se compose de trois phases :

1. Qualitative : met en évidence la défaillance.
2. Quantitative : évalue le risque.
3. Actions correctives : mise en œuvre d'un plan de mesures correctives.

Caractéristiques de l'AMDEC

L'AMDEC est caractérisée par :

1. Un travail en groupe formalisé.
2. L'analyse de l'impact prévu produit par un dispositif.
3. L'utilisation d'une méthode simple et objective.
4. L'existence de critères clairs.

Courbe en Baignoire : Mécanique vs Électronique

Différences et Similitudes des Courbes de Défaillance

Dans la courbe en baignoire, il y a 3 zones : d'abord, l'intensité des défaillances est plus élevée en raison de la récente installation de l'équipement et du manque d'immunité à l'environnement, des problèmes de qualité, des problèmes d'ajustement et de réglage de ses composants, etc. Dans le cas des équipements mécaniques, où les processus tribologiques sont cruciaux, cette phase correspond à des dommages intrinsèques au processus de fabrication ou de conception. En revanche, dans les systèmes électriques, cette période est presque négligeable.

Dans le domaine électronique, la phase de jeunesse présente une longue pente, ce qui réduit le taux de défaillance à la fin de cette phase, tandis que dans le domaine mécanique, la pente est beaucoup moins longue et le taux de défaillance reste très élevé à la fin de la phase. Au cours de la vie utile, le taux de défaillance dans le domaine mécanique est plus élevé que dans le domaine électronique, mais les deux suivent la même tendance. La dernière phase est beaucoup plus courte dans le domaine mécanique que dans le domaine électronique. Nous pouvons dire que la courbe en baignoire dans le domaine mécanique est plus proche du modèle de courbe en baignoire normale.

Concept de Disponibilité et Facteurs Clés

La disponibilité est la probabilité qu'un actif remplisse la fonction qui lui est assignée en cas de besoin. La disponibilité dépend de la fréquence des défaillances qui se produisent dans un temps donné et des conditions (fiabilité), ainsi que du temps nécessaire pour corriger le défaut (maintenabilité).

Il existe plusieurs définitions de la disponibilité :

• La disponibilité moyenne et opérationnelle coïncident pratiquement et sont les principaux indicateurs de l'efficacité de la maintenance.
• La disponibilité intrinsèque est inhérente à la conception des machines dans le cadre du même constructeur.
• La maintenance influence l'amélioration de la disponibilité intrinsèque fournie par le constructeur, par le biais de la maintenance préventive, de la préparation du travail et de la maintenance modificative.
• La maintenance de service améliore la disponibilité opérationnelle grâce à un soutien logistique.
• Une machine sera très disponible si, en cas de dommage, la réparation est très rapide, c'est-à-dire si elle est maintenable.

L'état de préparation opérationnelle d'une installation dépend de :

1. Son design et sa structure.
2. La maintenance préventive mise en place.
3. Le temps passé en maintenance préventive (arrêt).
4. Le temps de réparation active.
5. Les temps logistiques et administratifs.
6. Le délai de réparation par personne.

Il est logique que plus les moyens de maintenance sont importants, plus la disponibilité est élevée, mais pas de façon linéaire. Une forte disponibilité correspond à une forte augmentation des coûts de maintenance.

Courbes de Demi-Vie et Choix de la Maintenance

Représentation et Paramètres des Courbes

La durée de vie moyenne d'une pièce est représentée sur un graphique où l'axe vertical indique le nombre d'heures de fonctionnement et l'axe horizontal le nombre de pièces. Il y a deux paramètres : R = oscillations de la durée de vie probable, et V = espérance de vie inférieure.

Choix de la Technique d'Entretien

Si la durée de vie moyenne est très faible et qu'il y a très peu de variation, choisissez la maintenance corrective (MHT) car la maintenance prédictive ne serait pas rentable. Si c'était l'inverse, et que l'oscillation de la durée de vie probable est élevée, nous choisirions la maintenance prédictive (MOC).