Maintenance Industrielle Introduction à la Maintenance Industrielle

Analogie maintenance & médecine SANTE DE L’ETRE HUMAIN SANTE DE LA MACHINE Naissance Mise en service Connaissance de l‘anatomie Connaissances technologiques Connaissance des maladies Connaissance des modes de défaillance Carnet de santé Historique Dossier médical Dossier machine Traitements et remèdes Remises en service Traitements curatifs Dépannages et réparations Traitements préventifs Entretien et surveillance Opérations, greffes, … Rénovations, modernisations, échanges standards Longévité Durabilité Bonne santé Fiabilité Jeunesse Rodage ou Déverminage Vieillesse Obsolescence Mort Rebut MEDECINE MAINTENANCE

Définition de la maintenance La maintenance est un ensemble d'activités destinées à maintenir un bien dans un état ou dans des conditions de sûreté de fonctionnement pour accomplir une fonction requise. Ces activités sont une combinaison d'activités techniques, administratives et de management. (Norme NF X 60-010)

Implications inter-disciplinaires INDUSTRIELLE MAINTENANCE Mécanique Automatisme Robotique Électricité Électrotechnique Électronique Hygiène & Sécurité Logistique Thermodynamique Fluidique Métallurgie

La fonction maintenance Concept de sûreté de fonctionnement Fiabilité : Caractéristique d’un dispositif exprimé par la probabilité qu’il accomplisse une fonction requise dans des conditions définies pour une durée déterminée.

La fonction maintenance Concept de sûreté de fonctionnement Maintenabilité : C’est la probabilité de rétablir le système en un état de fonctionnement bien défini, en un temps donné.

Les politiques de Maintenance Maintenance : Ensemble des actions permettant de maintenir (MAINTENANCE PREVENTIVE) ou rétablir (MAINTEANCE CORRECTIVE) un bien dans un état spécifique ou en mesure d’assurer un service déterminé au moindre coût. 2 types d’intervention de maintenance Préventive : Maintenance effectuée dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance. Cette intervention se fait alors que la machine fonctionne normalement. Corrective : Maintenance effectuée après défaillance

La maintenance corrective Corrective : Maintenance effectuée après défaillance Palliative : Action sur un bien en vue de le remettre provisoirement en état de fonctionnement Curative : Intervention définitive et limitée de maintenance après défaillance

La maintenance préventive Préventive : Maintenance effectuée dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance Systématique : Maintenance effectuée selon un échéancier établi dans le temps ou le nombre d’unités d’usage Conditionnelle : Maintenance subordonnée à un type d’événement prédéterminé (mesure / diagnostic) Prévisionnelle : Maintenance préventive subordonnée à l’analyse de l’évolution surveillée de paramètres significatifs de l’état de dégradation du bien, permettant de retarder et de planifier les interventions

Les politiques de Maintenance Maintenance : Ensemble des actions permettant de maintenir (MAINTENANCE PREVENTIVE) ou rétablir (MAINTEANCE CORRECTIVE) un bien dans un état spécifique ou en mesure d’assurer un service déterminé au moindre coût. Corrective : Maintenance effectuée après défaillance Préventive : Maintenance effectuée dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance Palliative : Action sur un bien en vue de le remettre provisoirement en état de fonctionnement Curative : Intervention définitive et limitée de maintenance après défaillance Systématique : Maintenance effectuée selon un échéancier établi dans le temps ou le nombre d’unités d’usage Conditionnelle : Maintenance subordonnée à un type d’événement prédéterminé (mesure / diagnostic) Prévisionnelle : Maintenance préventive subordonnée à l’analyse de l’évolution surveillée de paramètres significatifs de l’état de dégradation du bien, permettant de retarder et de planifier les interventions  de Ronde : Visites périodiques courtes et fréquentes NFE X 60-010 Améliorative : Action sur un bien en vue de l’amener à avoir une efficacité accrue

La maintenance préventive systématique Le but est de maintenir le système dans l’état de ses performances initiales. Pour cela, il est procédé lors de ces interventions à différentes opérations qui peuvent être : Pour des ensembles mécaniques et électrique: Le remplacement Le réglage Le contrôle Périodicité: Inspection planifiée Lors d’une maintenance corrective Lors des périodes d’arrêt de l’appareil C’est très fréquent, cher, et ne nécessite pas de compétences particulières, c’est souvent le fabriquant qui indique la liste des actions à mener

La maintenance préventive systématique  Caractéristiques  Avantages - Action préventive - Planification stable  Inconvénients - Engagement financier non optimisé - Risque de corrective résiduelle  Il s’agit principalement de: Graissage Changement de roulements Changement de joints

La maintenance préventive systématique Exemple de maintenance préventive systématique

La maintenance préventive systématique Exemple de maintenance préventive systématique Etape 1 : Repérer le sous ensemble « axe B » ainsi que les numéros d’interventions Etape 2 : Localiser la zone d’intervention sur la machine Etape 3 : Passer la machine en mode local Etape 4 : Ouvrir la porte Etape 5 : Dévisser le flexible repéré « W19 » Etape 6 : Abaisser le flexible jusqu’à la palette de rétention. Etape 7 : Contrôler la quantité approximative vidangée w19

La maintenance préventive conditionnelle Un démontage, un remplacement coûtent chers en temps et en perte de production. L’idée est ici de ne changer l’élément que lorsque celui-ci présente des signes de vieillissement ou de défaillance. On s’appuie sur des mesures physiques qui sont : Mesure de vibrations et de bruit, Mesure des températures, Mesure des huiles, Caractéristiques  Avantages - Connaissance de la loi de dégradation inutile - Intervention juste avant la défaillance  Inconvénients - Coût, temps et compétences - Implantation parfois difficile

La maintenance préventive conditionnelle Exemple: analyse des huiles: Particules en suspension Contamination Viscosité

La maintenance préventive conditionnelle Exemple: analyse vibratoire: Amplitude Vitesse Accélération Fréquence Pas évident à mettre en place. Exemple: mesure de température Par camera thermique Facilité de mise en œuvre

La maintenance préventive prévisionnelle La plus difficile à mettre en place, Exemple: Une mesure de particule métallique dans l’huile d’un mécanisme. Le niveau maximum autorisé est de 500 ppm. Actuellement, le niveau est à 350 ppm mais à ce rythme on atteindre les 500 ppm dans 1 mois. On décide donc de programmer une vidange dans 3 semaines, Idem avec une mesure vibratoire d’un axe de broche de machine outil. Prévisionnelle Maintenance subordonnée à l'analyse de l'évolution surveillée de paramètres significatifs de l'état de dégradation du bien, permettant de retarder et de planifier les interventions Réalité si l’intervention n’est pas effectuée Seuil de performance minimal Extrapolation pessimiste Date d’intervention planifiée Unités d'usage

La maintenance préventive prévisionnelle La plus difficile à mettre en place, Caractéristiques  Avantages - Action préventive - Intervention au « juste nécessaire »  Inconvénients -Necessite d’avoir une mesure (vibration, chaleur, particule…) - Nécessité de connaître la loi de dégradation - Extrapolation = Risque Prévisionnelle Maintenance subordonnée à l'analyse de l'évolution surveillée de paramètres significatifs de l'état de dégradation du bien, permettant de retarder et de planifier les interventions Réalité si l’intervention n’est pas effectuée Seuil de performance minimal Extrapolation pessimiste Date d’intervention planifiée Unités d'usage

Coûts de maintenance « CD » Iceberg des coûts de maintenance (ou défaillances) «CD » : Coûts directs de maintenance « CM » : Main d’œuvre Outillages (achats & amortissements) Pièces de rechange (achats & réparations) Consommables (préventifs & correctifs) Sous-traitance (interne & externe) Frais généraux (locaux, assurances, entretiens…) Coûts indirects de maintenance « Cp » : Perte de production Perte de qualité Perte d’image Pénalités commerciales Main d’œuvre inemployée Entretien et réparation des outillages Mise à jour de la documentation technique Formation du personnel Coûts directs Coût indirects

Choix de la politique de Maintenance  Arbre de Décision : Le coût de la panne est-il acceptable ? Maintenance Corrective (M.I.C.) Non Oui La panne sur cette machine a-t-elle une incidence sur la production ou sur la sécurité ? Non Maintenance Systématique (M.I.P.S.) Est-il possible d’utiliser des techniques de surveillance ? Oui Non Non Oui L’utilisation de ces techniques est-elle rentable ? Maintenance Conditionnelle (M.I.P.C.) Oui

Les Niveaux Généraux de Maintenance Niveau 1 : « Auto-maintenance » Il s'agit de réglages simples prévus par le constructeur ou le service de maintenance, au moyen d'éléments accessibles sans aucun démontage ou ouverture de l'équipement Qui : Opérateurs Quoi : Tâches basiques d’entretien Comment : Procédures et outillage courant Où : Au poste Exemple: Changement de fusibles, de voyants. Graissage d’axes Nettoyage de filtres

Les Niveaux Généraux de Maintenance Niveau 2 : « Maintenance réservée ou dédiée » Il s'agit de dépannages par échange standard des éléments prévus à cet effet et d'opérations mineures de maintenance préventive. Qui : Techniciens de maintenance Quoi : Tâches classiques de dépannage / réparation / entretien Comment : Procédures de réglage, gamme de maintenance, documents constructeurs et outillage spécifique Où : Au poste ou en atelier décentralisé Exemple: Remplacement d’un roulement à billes Remplacement d’un distributeur hydraulique Remplacement d’une resistance chauffante

Les Niveaux Généraux de Maintenance Niveau 3 : « Maintenance externalisée » Il s’agit d’opération de maintenance plus lourde que celle de niveau 2. Elles nécessitent l’intervention d’un technicien spécialisé, d’outils spécifiques et d’un protocole précis. Ces opérations peuvent être longues, Qui : Techniciens spécialisés Quoi : Travaux lourds de réglages / réparations Comment : Documentation dédiée et outillage coûteux et spécifique Où : Atelier central ou en extérieur Exemple: Démontage d'un manomètre donnant des indications erronées, ré étalonnage sur un banc de contrôle, remontage sur la machine Remplacement d'une clavette cisaillée nécessitant l'ajustage de la nouvelle clavette Remplacement d’un moteur de broche de CN

Les Niveaux Généraux de Maintenance Niveau 4 : « Révision générale » Vérification et remplacement de toutes les pièces d’usures dans un mécanisme, La machine ressort dans un etat quasi neuf Qui : Spécialiste de l’équipement Quoi : Travaux lourds (démontage, contrôle, changement, remontage) Comment : Documentation dédiée Où : Chez le fabriquant du matériel Exemple: En aéronautique, remplacement de tous les circuits électriques, hydraulique, pneumatique et pièce d’usure tous les 10 ans environ, Idem pour les bateaux (porte avion Charles de Gaulles au bout de 20 ans, 2 ans de travaux…) Changement de toutes les liaisons d’une CN Uniquement pour les produits « chers »

Les Niveaux Généraux de Maintenance Niveau 5 : « Reconstruction » Il s'agit de tous les travaux de rénovation, de reconstruction ou de réparation importante, confiés à un atelier central de maintenance ou à une entreprise extérieure prestataire de services. Il s’agit d’opérations très longues et très couteuses. Qui : Constructeur Quoi : Modifications importantes: reconstruction, réparation importante Comment : Documentation dédiée Où : Chez le fabriquant du matériel Exemple: Conception d’une machine neuve à partir d’une machine ancienne (retrofittage) Remplacement complet d’une partie de la machine en cas d’accident Uniquement pour les produits « chers »

Les Niveaux Détaillés de Maintenance 1 2 3 4 5 Technicien quelconque Technicien habilité Technicien spécialisé et habilité Technicien très spécialisé Compétence Constructeur Sur place ou dans local spécifique Atelier centralisé ou extérieur Lieu Sur place Sur place Atelier spécialisé Basique (pinceau, burette…) Portatif standard (clefs, pinces…) Spécifique (poste de soudage,…) Collectif et spécifique Défini et spécifique au constructeur Outillage Consignes de réglage, Gammes de Maintenance Consignes,Gammes, Plans & Schémas constructeur Consignes, Gammes, Plans & Schémas constructeur Documentation complète constructeur Consignes d’utilisation et d’entretien Instructions Disponibles et approvisionnées par le magasin Disponibles et approvisionnées par le magasin Pièces de rechange Consommables (fluides) Disponibles et à proximité Approvisionnées en extérieur Protocole à établir entre constructeur & utilisateur Essais et/ou Contrôles Contrôle conventionnel Visuel Sur bancs équipés Sur bancs équipés Vérification de Niveaux, Changement de filtres, Graissage… Réglage après changement de fab. Échange de modules Reprogrammation ou Réparation complète d’un système Reconstruction ou Rénovation complète d’une machine Intervention sur circuit électronique Exemples

Bibliographie Cours de Pierre André Gouge, IUT de Cachan Cours de Rodolphe Soubrier et Paul Charret, IUT de St Etienne Cours de Jean Michel Suzan, IUT de Grenoble