SURETÉ DE FONCTIONNEMENT 1 – GÉNÉRALITÉS La mission essentielle de la fonction maintenance est la maîtrise de la disponibilité des équipements stratégiques de l’entreprise dans des limites de coûts et de sécurité de fonctionnement imposées.
1.1 - DÉFINITION DE LA DISPONIBILITÉ (NFX 60 500) •
« Aptitude d’une entité à être en état d’accomplir une fonction requise dans des conditions données, à un instant donné ou pendant un intervalle de temps donné, en supposant que la fourniture des moens e!térieurs soit assurée ".
•
Le terme « entité " est défini comme étant tout élément, composant, sous#sst$me, sous#sst$me, sst$me matériel ou processus que l’on peut considérer individuellement.
1.2 – INTRODUCTION AU AU CONCEPT DE DISPONIBILITÉ La notion de disponibilité sous#entend trois autres notions % La fiabilité qui traite de la fréquence des défaillances, La maintenabilité qui caractérise les durées de maintenance, La logistique qui traite de l’ensemble des moens en matériel, en personnel, en rec&ange, de la documentation et de la politique de maintenance mise en 'uvre. Le grap&e ci#dessous montre l’interaction entre la fiabilité, la maintenabilité et la disponibilité • • •
VIE D’UN MATERIEL ( )t* tau! de défaillance
+ )t* tau! de réparation
R (t) FIABILITÉ
M (t) MAINTENABILITÉ
Probabiit! "# bo$ %o$&tio$$#'#$t
Probabiit! "# "r!# "# r!aratio$
MTTR Mo*#$$# "#+ t#'+ "#+ t#'+ t#&,$i-#+ "# r!aratio$
MTBF Mo*#$$# "#+ t#'+ "# bo$ %o$&tio$$#'#$t
DISPONIBILITÉ D(t) Probabiit! "’a++r#r $ +#r.i&# r#-i+
• • •
La fiabilité est caractérisée par le tau! de défaillance ( )t* et la moenne des temps de bon fonctionnement )-/* La maintenabilité est caractérisée par le tau! de réparation )t* et la moenne des temps tec&niques de réparation )--0* Le grap&e suivant )e!trait de la 1orme 1/2 34 544* met en évidence la disponibilité disponibilité intrins$que et la disponibilité opérationnelle %
La norme 1/2 34 546 donne comme définition % qualifie une valeur déterminée déterminée dans les conditions conditions de maintenance maintenance et • I$tri$+/-# 0 qualifie d’e!ploitation supposées idéales. • O!ratio$$## 0 qualifie une valeur déterminée dans les conditions de maintenance et d’e!ploitation données. Le grap&e ci#dessus montre l’importance à attribuer à la logistique d’intervention. 7es enquêtes prouvent que le temps de réparation ne représente qu’un quart des temps d’intervention. 8e qui sous# entend que 95 : du temps )immobilisation* est dû à des probl$mes de logistique.
– DISPONIBILITÉ OPÉRATIONNELLE OPÉRATIONNELLE ;n prend en compte les conditions réelles d’e!ploitation et de maintenance. C’es !" #$s%&'$$!$ #* %&$' #e +*e *$!$s"e*, .
2.1 –ANALSE DE LA DISPONIBILITÉ 2121 – DÉCOMPOSITION DES TEMPS 212121 – ETAT D’UNE ENTITÉ (NF3 45 644)
212121 21212 – NOTIONS TEMPORELLES RELATIVES AU3 ÉTATS D’UNE ENTITÉ Les mesures de disponibilité peuvent s’appuer sur une décomposition des temps du • tpe de celle représentée sur le diagramme snt&étique de décomposition des temps )1/2 34 544* décomposition distingue distingue le t#'+ #%%#&ti% "# "i+o$ibi • 8ette décomposition "i+o$ibiit! it! du t#'+ "# "i+o$ibiit!, ce dernier incluant les temps d’arrêt pour causes e!térieures
S E D E R U T A N S P M E T
T#'+ "# "i+o$ibiit!
TEMPS NON
T#'+ T#'+ #%%#&ti% "# "i+o$ibiit! Fo$&tio$8 Att#$t# $#'#$t
TEMPS TOTAL TEMPS RE7UIS T#'+ "’i$"i+o$ibiit! T#'+ "’i$&aa&it!
I$&aa&it! or &a+#+ #9t!ri#r#+
Mai$t#$a$&# r!.#$ti.#
Co$trai$t#+ "’#9oitatio$
I$"i+o$ibiit! ar/+ "!%aia$&#
T#'+ ot#$ti# "# "i+o$ibiit!
S E T N A D N O P S E R R O C S N O I T A U T I S
e s i u q e r n o i t c n o f e n u t n a s s i l p m o c c a l e i r é t a
é t i c i l l o s n o n l e i r é t a
* s e i g r e n < ) n o i t a t n e m i l a ’ d e u q n a
e r v u ' ’ d n i a m e d e u q n a
s e c $ i p e d n o i t a r u t a s u o e u q n a
s e m r o f n o c # n o n t n o m a n e s e c $ i =
@ t e ? u a e v i n f i t n e v é r p n e i t e r t n >
é m m s a r e l g B o r r t p n l o i e t 8 t u # i o s ’ i n C d o t i t n c e e m p s e n g n a & 8
n o i t a c i r b a f e d t n e m e g n a & 8
é u q i r b a f t i u d o r p e l B r t n o 8
e c i v r e s n e e s i m e r D n o i t a r a p é r D c i t s o n g a i d , n o i t a r a p é r e d s p m e -
n o i t i d n o c n e e s i m e 0
n o i t c e t é d n o 1
e c n a n e t n i a m a l à l e p p A
e g a l l i t u o n e t n e m e n n o i s i v o r p p A
e g n a & c e r e d s e c $ i p n > . o r p p A
n o i t c u d o r p e d n i o s e b n o 1
La norme 1/2 34 544 donne les définitions des temps relatifs au! états d’une entité %
1 T#'+ tota =ériode de référence c&oisie pour lEanalse des temps.
121
T#'+ r#-i+ =ériode de temps pendant laquelle lEutilisateur de lEentité e!ige que lEentité soit en état dEaccomplir une fonction requise.
1121 T#'+ #%%#&ti% "# "i+o$ibiit! =artie du temps requis correspondant à un état effectif de disponibilité de lEentité )
11421 T#'+ "# "i+o$ibiit! =artie du temps requis correspondant à un état de disponibilité )
11121
T#'+ "# %o$&tio$$#'#$t =artie du temps effectif de disponibilité correspondant à un état de fonctionnement de lEentité )L’entité accomplit une fonction requise*. 8ommentaire % ce temps constitue la base de calcul pour déterminer le nombre dEunités dEusage.
1112 T#'+ ":att#$t# =artie du temps effectif de disponibilité correspondant à un état dEattente de lEentité )L’entité est apte à accomplir une fonction requise, mais n’est pas sollicitée*.
112 T#'+ ":i$&aa&it! =artie du temps requis correspondant à un état dEincapacité )L’entité est dans l’incapacité d’accomplir une fonction requise pour causes imputables à l’entité ou e!térieures à celle#ci*.
1121 T#'+ ":i$&aa&it! or &a+#+ #9t!ri#r#+ =artie du temps dEincapacité correspondant à un état dEincapacité pour causes e!térieures )
112
T#'+ ":i$"i+o$ibiit! =artie du temps dEincapacité correspondant à un état dEindisponibilité )L’entité est inapte à accomplir une fonction requise pour cause in&érente à l’entité*.
1121
T#'+ ":i$"i+o$ibiit! ar/+ "!%aia$&# (o a.a$t r#'i+# #$ +#r.i&#) =artie du temps dEindisponibilité correspondant à un état dEindisponibilité apr$s défaillance )ou avant remise en service*.
11121
T#'+ "# $o$8"!t#&tio$ "# a "!%aia$&# (o t#'+ "# a$$# at#$t#) ntervalle de temps compris entre lEinstant oF survient la défaillance et lEinstant oF elle est détectée.
1112 T#'+ ":a# ; a 'ai$t#$a$&# ntervalle de temps sEécoulant entre lEinstant oF est détectée la défaillance et lEinstant oF la maintenance est déclenc&ée.
1112< T#'+ ":i$"i+o$ibiit! or 'ai$t#$a$&# &orr#&ti.# ntervalle de temps correspondant à la maintenance corrective sur lEentité. 8ommentaire % ce temps comprend les délais in&érents au! opérations de maintenance elles#mêmes.
111<21 T#'+ "# r!aratio$ =artie du temps dEindisponibilité pour maintenance corrective pendant laquelle les opérations de maintenance corrective sont effectivement réalisées sur lEentité, tous les temps anne!es étant e!clus.
C&e'"$,es 1 % le temps de réparation peut correspondre au! étapes caractéristiques dEune intervention de maintenance corrective %temps de localisation de la panne, temps de diagnostic, temps de correction de panne, temps de contrBle et dEessais finals. 2 % cette définition suppose donc que tous les moens en personnel et en outillage sont disponibles aupr$s de lEentité. 111<2 T#'+ a$$#9#+ "# 'ai$t#$a$&# &orr#&ti.# =artie du temps dEindisponibilité pour maintenance corrective correspondant au! délais de mise en oeuvre des opérations de maintenance corrective effectuées sur lEentité.
C&e'"$,e / ils peuvent correspondre au! # T#'+ a"'i$i+trati%+ % temps pendant lesquels sEeffectuent lés tGc&es administratives liées au! opérations de maintenance )temps de prise de décision, traitement des documents, temps de saisie, etc.*. # T#'+ o=i+ti-#+ 0 temps pendant lesquels les opérations de maintenance ne peuvent pas être effectuées, en raison de facteurs logistiques e!térieurs par suite de la nécessité de se procurer les
ressources nécessaires à ces opérations )attente de pi$ce de rec&ange, dEéquipes e!térieures, dEoutillage dEinterventions et dEessais*. # T#'+ t#&,$i-#+ 0 temps correspondant au! opérations tec&niques au!iliaires associées au! opérations de maintenance proprement dites )refroidissement, stabilisation de la mac&ine, délai lié au ccle de production, etc.*. # T#'+ "# r!aratio$ " tra.ai "# 'ai$t#$a$&# )études, mét&odes, ordonnancement, etc.*.
1112> T#'+ "# r#'i+# #$ &o$"itio$ ntervalle de temps nécessaire apr$s les activités de maintenance pour remettre lEentité en condition de réaliser une fonction requise dans sa configuration de fonctionnement.
112
T#'+ ":i$"i+o$ibiit! or 'ai$t#$a$&# r!.#$ti.#
=artie du temps dEindisponibilité correspondant à un état dEindisponibilité pour maintenance préventive.
112<
T#'+ ":i$"i+o$ibiit! or &o$trai$t#+ ":#9oitatio$
=artie du temps dEindisponibilité correspondant à un état dEindisponibilité pour contraintes dEe!ploitation )
12
T#'+ $o$ r#-i+
=ériode de temps pendant laquelle lEutilisateur de lEentité nEe!ige pas que lEentité soit en état dEaccomplir une fonction requise.
121
T#'+ ot#$ti# "# "i+o$ibiit! /raction du temps non requis pendant laquelle lEentité est disponible.
C&e'"$,e / ce temps peut correspondre à des opérations de mise en conservation et de stocJage )voir 2 34#@??*. 12
T#'+ ot#$ti# ":i$"i+o$ibiit!
Parti# " t#'+ $o$ r#-i+ #$"a$t a-## :#$tit! +#rait i$at# à accomplir u ne fonction requise quelle quEen soit la cause. 8ommentaire% ce temps peut être notamment consacré au! opérations lourdes de maintenance, à des opérations de maintenance corrective qui se prolongent &ors du temps requis, à un c&angement dEoutil &ors du temps requis, etc.
212 – MESURE DE LA DISPONIBILITÉ OPÉRATIONNELLE 21221 – RATIOS NORMALISÉS (NF3 54 44) Ratio+
I$t!r?t
-emps requis -emps total
>!pression du tau! d’engagement des biens
-emps effectif de disponibilité -emps requis
ndicateur d’évaluation de la disponibilité opérationnelle des biens
-emps de fonctionnement -emps effectif de disponibilité >!pression du tau! d’utilisation des biens
Ob+#r.atio$+
Kuivant les besoins on peut c&oisir d’autres indicateurs de disponibilité comme le ratio % -emps de fonctionnement -emps de fonctionnement -emps d’indisponibilité apr$s défaillance et préventif
2122 – AUTRES MOD@LES DE DISPONIBILITÉ OPÉRATIONNELLE (NON8NORMALISÉS) Kelon les résultats c&erc&és, des approc&es plus simples pourront être utilisées avantageusement % •
Di+o$ibiit! 'o*#$$# +r $ i$t#r.a# "# t#'+ 0
7isponibilité du point de vue « aintenance ". -ient compte de la carence des moens de maintenance et d’e!ploitation
T#'+ "# "i+o$ibiit! 74 M
T#'+ "# "i+o$ibiit! t#'+ "’i$"i+o$ibiit! MTBF
/;0NL> 7> AK>
D4 M MTBF MTTR
•
--0 % oenne des temps de tec&niques de réparation -/ % oenne de temps de bon fonctionnement
Di+o$ibiit! =oba# 0
-ient compte de l’incapacité pour causes e!térieures % probl$mes liés à l’entité*
MTBF D= M MTBF MTA TCBF
-A % oenne des temps d’arrêt -8/ % 8umul des temps de bon fonctionnement
D= M TCBF TA
-A % -emps d’arrêt
T#'+ #%%#&ti% "# "i+o$ibiit!
8aractérise le tau! global de l’utilisation de l’entité
D= M T#'+ tota
l est indispensable de réfléc&ir à l’e!ploitation attendue avant de préciser le contenu d’un mod$le Augmenter la disponibilité consiste à diminuer le nombre d’arrêts )fiabilité* et diminuer le temps mis pour en supprimer les causes )maintenabilité*
212< – MODELE DE SUIVI D’UN MATÉRIEL DE PRODUCTION La disponibilité, son amélioration ou sa maîtrise étant un des obOectifs fréquents des services de maintenance, il peut s’avérer utile d’assurer un suivi de disponibilité.
212<21 – VENTILATION DES TEMPS D’ARRT 8ette ventilation permet de mettre en évidence, par période, les temps des différentes actions de maintenance. 8es temps permettent de déterminer certains éléments entrant dans le calcul de la disponibilité opérationnelle. : -4 : -4 Attentes
-A/6
Actions correctives
-A/?
Actions préventives
-A/@ -A6 -A/P -A? -A@ -AP
Centilation des -.A
=ériodes
=ériodes Centilation des -.A.
TO 0 -emps d’ouverture ou temps requis TAF 0 -emps d’arrêt imputable à la fabrication )anque de ain d’'uvre, d’alimentation en énergie, manque ou saturation de pi$ces, pi$ces en amont non#conforme TAM 0 -emps d’arrêt imputable à la maintenance
212<28 SUIVI DES DISPONIBILITÉS
Mar+
A.ri
Mai
i$
i#t
3@6,6
95?,5
Q3?,?
RR6,9
??4R,Q
MTBF
@@,@
@9,5
@Q,R
@P,5
63,?
MTI
?,R
@,@
?,?
?,3
@,6
DOU$it!1
4,R@?
4,R@3
4,R36
4.R6Q
4,RP4
D= Li=$#
4,95P
4,Q?4
4,Q@?
4,93R
4,9RQ
Co't#r
D= Li=$# 42 42 42 425 42> 42
8e tableau permet de suivre l’évolution de la disponibilité globale 7g en réalisant une analse tenant compte des 7isponibilités 7i des différentes unités. l permet de détecter sur un équipement « stabilisé " toute variation de performance significative. ;n peut donc prévenir la dérive et la défaillance.
212<2< – SUIVI DES LIGNEES DE PRODUCTION Nne c&aîne est constituée de différentes unités )ou mac&ines* aant leur vie propre )bon fonctionnement, panne, mode dégradéI*, donc leur disponibilité 7i. l est important de connaître l’influence de ces disponibilités propres à c&aque unité sur la ligne compl$te, en particulier sur la disponibilité totale de la c&aîne.
2.1...1 – CANES A UNITÉS LIÉES A – UNITÉS EN SÉRIE DÉPENDANTES Kur ce tpe de ligne, l’arrêt d’une unité entraîne l’arrêt de la ligne.
N? /lu! d’entrée
N@
N6
NP
N5 /lu! de sortie
Ki 7i est la disponibilité de la mac&ine opérationnelle de la ligne sera %
Dg =
Ui et $ le nombre de mac&ines en série, la disponibilité
1 n
1
i =1
Di
∑
− ( n − 1)
7ans ce tpe de ligne de production, on peut remarquer que % • •
=lus le nombre d’unités est grand, plus la disponibilité globale a de c&ance de diminuer Nne perte, même infime de la disponibilité d’une unité fait c&uter considérablement la disponibilité de la ligne.
>!emple % Koit une ligne de ?4 unités aant c&acune une disponibilité 7i de 4,RR. 8alculeS la disponibilité 7g. IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII.. 0éponse % 7g M 4,R4Q Nne unité voit sa disponibilité 7i passer à 4,Q4. 8alculer la nouvelle disponibilité 7g % IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII.. 0éponse % 7g M 4,95
B DUNITÉS EN SÉRIE INDÉPENDANTES Kur ce tpe de ligne, l’arrêt d’une unité n’entraîne pas l’arrêt de l’ensemble de la ligne. )>!istence d’un stocJ intermédiaire permettant d’alimenter la mac&ine en aval de l’unité défaillante pendant une durée établie à partir du temps moen d’arrêt le plus important enregistré en régime normal* Les stocJs intermédiaires )K* sont reconstitués en faisant varier les cadences.
K
K
N?
N@
K
N6
K
NP
N5 /lu! de sortie
/lu! d’entrée
7 )Ligne* M 7N? ! 7N@ ! 7N6 ! III7Nn n
D Ligne = ∏ ( Di ) 1
C DUNITÉS A REMPOTAGE – DEPOTAGE Kur ce tpe de ligne, il est possible, en cas de panne d’une unité de « rempoter " le stocJ aval et de « dépoter " le stocJ amont. 8eci n’est souvent possible que pour un court arrêt. KtocJ tampon K@6
K?@
K6P
KP5
0empotage
7épotage
N?
N@
N6
NP
N5 /lu! de sortie
/lu! d’entrée
7ans ce cas les mac&ines deviennent indépendantes. La disponibilité globale de la ligne est celle de la mac&ine aant la plus faible disponibilité 7i
Dg = mini de (D )i
2.1...2 – LI3NES 4 UNITÉS EN REDONDANCE 7ans ce tpe de ligne, toutes les unités permettant d’accomplir la fonction requise, fonctionnent simultanément. )La fonction est touOours réalisée*
N? Kortie
>ntrée N@
N6
7 Ligne M ? D T)?#7?*)?#7@*I..))?#7n*U n
D Ligne = 1 − ∏ (1 − Di ) 1
2.1... – LI3NE UELCONUE =our toute ligne liée, il faut se poser la question % Ki un tronHon est défaillant, la ligne enti$re est#elle arrêtée V • Ki oui, la ligne est effectivement liée, et les tronHons sont effectivement en série. ;n applique • donc la relation précédente.
Ee%!e / ?
@ 6
3
P
5
9 Q
Ki un seul des tronHons est défaillant, la ligne s’arrête % la ligne est une ligne « liée ", les tronHons sont en série • • • •
=our les tronHons ?,@,6,P,5 et 3, nous déterminerons leur disponibilité opérationnelle 7?,7@, 76, 7P, 75 et 73. =our les tronHons 9 et Q, on déterminera une disponibilité globale de ces @ éléments 7 9,Q. 79,Q sera calculée pour @ éléments montés en parall$le. Les disponibilités opérationnelles étant connues, nous pourrons alors procéder au! calculs sur une ligne ou tous les éléments seront montés en série. ? 7?
@ 7@
6 76
P 7P
5 75
3 73
9 et Q 79,Q
2.1...7 – A8ÉLIORATION DE LA DISPONIBILITÉ DES CANES =our cela il faut % • • • •
7étecter l’unité la plus pénalisante >ngager une action de fiabilité W maintenabilité pour l’amener au niveau des autres unités )sans la « pousser " au dessus X * Cérifier l’&omogénéité des disponibilités 7i sur l’ensemble de la ligne Ki la disponibilité de la ligne est insuffisante, on améliorera les 7i de c&aque unité.
E3ERCICE D’APPLICATION GRENAILLEUSE AUTOMATI7UE Le service maintenance d’une fonderie doit déterminer la disponibilité opérationnelle d’une grenailleuse automatique. • • •
8elle#ci fonctionne ?Q & par Oour. L’année compte 646 Oours ouvrés. L’entreprise est fermée pendant le mois d’août.
Le tableau ci#dessous regroupe les temps, e!primés en &eures, relatifs à l’e!ploitation de la grenailleuse pendant un an )année @44@*
?* 7onner la valeur pour l’année des temps de disponibilité, d’indisponibilité, effectif de disponibilité, d’incapacité. @* 8alculer la valeur du temps non requis. 6* ;n veut faire le suivi de disponibilité opérationnelle de cette grenailleuse. a. 7éfinir @ ratios mettant en évidence la disponibilité opérationnelle globale )tenant compte de tous les arrêts* et la disponibilité opérationnelle du point de vue maintenance. b. 8&oisir celui qui représente le mieu! la disponibilité opérationnelle de l’équipement c. /aire un grap&e de suivi mensuel de la disponibilité opérationnelle de l’entité sur la période d’un an )correspondante au tableau*. d. Yuelles conclusions peut#on tirer de ce grap&e V e. La disponibilité intrins$que de l’entité est de 4,R9. f. >st#ce que cette valeur est atteinte. Ki non, indiquer les mesures générales à prendre pour remédier à ce probl$me en mettant en évidence si celui#ci découle de la maintenance ou de la production.
E3ERCICE D’APPLICATION CELLULE D’ASSEMBLAGE >-N7> 7> 7K=;1L-> Nne cellule dEassemblage de lEunité N est constituée de P mac&ines réparties en @ postes séparés par un stocJ intermédiaire K
•
Le poste A est composé des mac&ines ? et @ )mac&ines en série dépendantes*.
•
Le poste est composé des mac&ines 6 et P )mac&ines en redondance active*.
•
LEunité fonctionne 9 & par Oour.
•
a @@4 Oours ouvrés dans lEannée.
•
Nne intervention sur la cellule )amélioration de la cadence* est prévue durant lEannée. >lle durera @?4 &.
Kur lEannée, le dépouillement des &istoriques donne pour des mac&ines les temps dEarrêt suivants • • • •
? M @4& @ M ?@& 6 M ?Q& P M @P &
=our lEannée calculer % • • • • • •
le temps requis pour la cellule, le temps de fonctionnement de c&aque poste, le temps de fonctionnement de c&aque mac&ine, la disponibilité de c&aque mac&ine, la disponibilité de c&aque poste, la disponibilité de la cellule.
212> – ANALHSE DE L’ INDISPONIBILITÉ 8’est le complément de la disponibilité.
212>21 8 2MESURE DE L’INDISPONIBILITÉ Ratio+ $or'ai+!+ (Nor'# NF3 5444) -emps d’indisponibilité correctif préventif >!prime la pénalité subie par l’utilisateur par le fait de la maintenance
-emps requis 1ombre de défaillance
-au! de défaillance -emps de fonctionnement La 1orme indique la possibilité d’utiliser plusieurs autres ratios faisant apparaître l’importance du correctif
212>2 8 LES DÉFAILLANCES 2.1.7.2.1 – D9$'$$&' #e !" #9"$!!"':e (NFX 06 500) Nne défaillance est la cessation de l’aptitude d’une entité à accomplir une fonction requise • •
Apr$s défaillance, une entité est en état de panne. Nne défaillance est un passage d’un état à un autre )bon fonctionnement à panne*
2.1.7.2.2 – C!"ss$9$:"$&' #es #9"$!!"':es Les caractéristiques d’une défaillance doivent être bien identifiées afin de prévoir et d’organiser l’intervention nécessaire pour la remise de l’entité dans son état initial. La classification des défaillances peur s’appuer sur le tableau suivant %
La 1orme 1/2 34 544 donne comme définitions des caractéristiques %
E$ %o$&tio$ "# a .it#++# ":aaritio$ 0 •
7éfaillance progressive )par dérive*
7éfaillance due à une évolution dans le temps de certaines caractéristiques dEune entité •
7éfaillance soudaine
7éfaillance brutale due à une évolution quasi instantanée des caractéristiques dEune entité.
E$ %o$&tio$ "# :i$+ta$t ":aaritio$ •
7éfaillance en fonctionnement
7éfaillance se produisant sur lEentité, alors que la fonction requise est utilisée •
7éfaillance à lEarrêt
7éfaillance se produisant sur lEentité, alors que la fonction requise nEest pas utilisée.
Co''#$tair# 0 la panne correspondante est une panne latente OusquEà ce quEelle soit détectée •
D9"$!!"':e à la sollicitation
7éfaillance se produisant au moment o F la fonction requise est sollicitée. 8ommentaire % cette défaillance peut être soit une défaillance à lEarrêt, restée latente OusquEà la sollicitation, soit une défaillance provoquée par le processus de sollicitation.
E$ %o$&tio$ " "#=r! ":i'orta$&# •
7éfaillance partielle
7éfaillance qui entraîne lEinaptitude dEune entité à accomplir certaines fonctions requises, mais non toutes. •
Défaillance complète
7éfaillance qui entraîne lEinaptitude totale de lEentité à accomplir toutes les fonctions requises.
E$ %o$&tio$ "# a .it#++# ":aaritio$ #t " "#=r! ":i'orta$&# •
Défaillance par dégradation
Défaillance qui est à la fois progressive et partielle. •
Défaillance catalectique
7éfaillance qui est à la fois soudaine et compl$te.
E$ %o$&tio$ "#+ &a+#+ •
Défaillance par faiblesse inhérente (de conception ou de fabrication)
7éfaillance attribuable à une faiblesse in&érente à lEentité elle#même lorsque les contraintes ne dépassent pas les niveau! prévus lors de la conception, et qui est due % #à une conception inappropriée de celle#ci )défaillance due à la conception*, # ou à une fabrication non conforme à la conception de lEentité ou au! procédés de fabrication spécifiés )défaillance due à la fabrication*. •
Défaillance par emploi inapproprié
7éfaillance causée par lEapplication de contraintes en utilisation qui dépassent les possibilités spécifiées de lEentité, ou attribuable à un manque de précaution dans son utilisation. •
Défaillance par fausse manœuvre
7éfaillance dEune entité causée par une opération incorrecte dans son utilisation •
Défaillance par vieillissement
7éfaillance causée par une dégradation dans le temps des caractéristiques de lEentité, liée à des p&énom$nes p&sico#c&imiques, mécaniques,... tels quEusure, fatigue, corrosion. •
Défaillance primaire
7éfaillance dEune entité dont la cause directe ou indirecte nEest pas une défaillance ou une panne dEune autre entité. •
Défaillance secondaire
7éfaillance dEune entité dont la cause directe ou indirecte est une défaillance ou une panne dEune autre entité.
E$ %o$&tio$ "# +o$ ori=i$# •
Défaillance interne à l'entité
7éfaillance dont lEorigine est attribuée à lEentité elle#même •
Défaillance eterne à l'entité
7éfaillance dont lEorigine est attribuée à des facteurs e!ternes à lEentité elle#même. 8ommentaire % une défaillance secondaire est une défaillance e!terne à lEentité.
E$ %o$&tio$ "#+ &o$+!-#$&#+ •
Défaillance critique
7éfaillance considérée comme susceptible de causer des dommages corporels, des dégGts matériels importants ou de conduire à dEautres conséquences Ougées inacceptables. •
Défaillance non critique
7éfaillance qui nEest pas considérée comme susceptible de causer des dommages corporels, des dégGts matériels importants ou de conduire à dEautres conséquences Ougées inacceptables. •
Défaillance ma!eure
7éfaillance susceptible dEaffecter de faHon importante une fonction considérée comme dEimportance maOeure •
Défaillance mineure
7éfaillance qui nEest pas susceptible dEaffecter de faHon importante une fonction considérée comme dEimportance maOeure.
E$ %o$&tio$ "# #r &ara&t/r# •
Défaillance s"stématique
7éfaillance liée dEune mani$re certaine à une cause qui ne peut être éliminée que par une modification de la conception, du procédé de fabrication, du mode dEemploi, de la documentation, ou dEautres facteurs appropriés Défaillance reproductible • 7éfaillance qui peut être provoquée à volonté en simulant ou en reproduisant sa )ou ses* cause )s*. •
Défaillance non reproductible
7éfaillance se produisant dans des conditions telles que lEapplication de sa )ou ses* cause )s* )volontairement ou involontairement* ne reproduit Oamais la défaillance, ou que la reproduction est impossible à réalise •
Défaillances de cause commune
7éfaillances affectant ou pouvant affecter simultanément ou en cascade, à partir dEune même cause, tout ou partie des composants dEune entité ou éventuellement plusieurs entités à la fois. Nne défaillance se caractérise également par le moment ou elle se manifeste par rapport au ccle de vie de l’entité % >lle peut être % •
=récoce )en se manifestant au début*.
8ommentaire % 7ans ce cas elle se rapporte à la période de déverminage ou de rodage. • •
Aléatoire )dont le tau! est sensiblement constant durant le ccle de vie de l’entité* 7’usure )en fin de ccle de vie de l’entité, avec un tau! rapidement croissant en fonction du processus de détérioration par usure, corrosion, éc&auffementI.
212>2< – COLLECTE DES INFORMATIONS •
N"*,e #es $'9&,"$&'s ; ,e:*e$!!$,
l s’agit de recueillir des données relatives à l’e!ploitation du matériel, profil d’utilisation, défaillances et arrêts consécutifs à leur apparition. Les informations recueillies doivent permettre de caractériser au minimum la nature tec&nique et la fréquence des incidents. >n général on profite de cette saisie d’informations pour recueillir également les durées d’immobilisation qui int$grent à la fois l’aptitude à la maintenance des matériels concernés et l’organisation de la maintenance )attente de la réparation, des pi$cesI.* =armi les informations à relever possible, on peut citer % •
8elles permettant l’identification précise des éléments concernés par la défaillance )ensemble, sous#ensemble, composant réparé ou remplacéI*
•
8elles relatives à la nature de l’intervention et du travail )maintenance préventive, corrective, contrBle, réglage, remontage, démontage, éc&ange de pi$cesI.*
•
8elles relatives d’environnement, mode de marc&eI*
•
8elles relatives à la nature de la défaillance )origine, conséquence, importance et vitesse d’apparitionI*
•
7es informations temporelles relatives au! défaillances et au! immobilisations )relevés des compteurs )&oraires, de ccles, Jilom$tres, quantités produitesI.* au moment de l’incident,
au!
circonstances
)conditions
-emps de réparation, temps total d’immobilisationI.
•
A cette liste non limitative, peuvent s’aOouter des renseignements concernant les intervenants )identités, nombre et qualification des tec&niciens* et les coûts de maintenance )pi$ces et main d’'uvre* •
8&#"!$s #e s"$s$e
Afin de faciliter le recueil et l’e!ploitation des informations, on utilise un formulaire spécial )feuille de pannes, rapport d’incident, bordereau de réparation, fic&e d’analse de défaillanceI* 7ans les pages suivantes vous aureS un e!emple de formulaire papier d’une fic&e d’analse de défaillance et un e!emplaire d’une fic&e établie sur le logiciel de ZA; ZZAA1- que nous utilisons au lcée.
*"!$ #es $'9&,"$&'s La qualité des informations recueillies est fondamentale car l’e!ploitation de ces données conduit à des actions correctives éventuelles sur les équipements en service et constitue une base pour le futur. Nn certain nombre de vérifications doivent être réalisées afin d’effectuer les traitements uniquement sur des données validées. •
Ce',"!$s"$&' #e #&''es >lle permet de réaliser plus facilement les vérifications énoncées ci#dessus. La fonction « 0ecueil et traitement de l’information ", confiée à une personne ou à un service permet de garantir la qualité du sst$me mis en place. 8ette organisation facilite aussi la rédaction des états de snt&$se )Analse des résultats sur une période de référence donnée, bilan des résultats à périodicité fi!e, évolutions à la suite des modifications réaliséesI* •
212>2> – ANALHSE DES DÉFAILLANCES 2.1.7.7.1 – Re!e+s #e #9"$!!"':e Les documents à la disposition de l’analste sont de deu! tpes % 7ocuments qualitatifs % /ic&e d’analse de défaillance, e!pertiseI • 7ocuments quantitatifs % &istoriques donnant les dates d’intervention )calcul du -/*, les • durées d’intervention )--0*, les temps d’immobilisation )-A*I
2.1.7.7.2 – É*#e %", 9"$!!es< =our une entité donnée, il est possible de recenser et de codifier les tpes de défauts répétitifs. >!emples % =our un moteur électrique, on peut, ; artir " "!oi#'#$t "#+ ,i+tori-#+ , recenser les défaillances suivantes % nducteur à la masse, • ruit ou vibration, • nduit grillé, • 8ourt#circuit à c&audI • ;n peut en premi$re analse dégager les défauts réputés « normau! " et éliminer les défauts e!trins$ques à corriger si possible )mais non à prendre en compte*. 8es défauts sont le plus souvent dus à une mauvaise utilisation ou à une ambiance de fonctionnement e!ceptionnelle. =our les défaillances « normales ", une analse plus fine va permettre d’orienter la politique de maintenance à mettre en 'uvre. =our cela, on va tracer trois grap&es de =areto, grap&es appelés grap&es en n t
2.1.7.7. – D$"=,"es #e P",e& e'
nt
Kur ces trois grap&es, les ordonnées seront respectivement % • • •
n% t % nt
nt = n ×
nombre de défaillances enregistrées par famille moenne des durées d’interventions consécutives à ces défaillances % produit des données précédentes
∑ t = ∑ t )0eprésente la durée totale des interventions consécutives à la défaillance* n
•
3,"%>e e'
nt
C’es *' #$s%&'$$!$.
$'#$:"e*,
#e
l permet d’estimer la perte de disponibilité provoquée par c&aque famille de défaillances, et donc de sélectionner l’ordre de prise en c&arge de c&aque défaillance en fonction de leur criticité.
•
3,"%>e e' '
C’es *' $'#$:"e*, #e 9$"$!$. l faut cependant s’assurer que l’équipement est bien emploé selon les préconisations du constructeur.
;n peut envisager, apr$s analse de c&aque défaillance, d’amene r •
des modifications tec&niques % • améliorations, • remplacement de composant, • redondance • pérennisation des réglagesI
•
des consignes de conduite )pour éviter les fausses man'uvres*
•
des mesures préventives )visites, surveillance accrue par les opérateurs,
•
des actions de -= )-otal =roductive aintenance* )
•
3,"%>e e'
t
C’es *' $'#$:"e*, "$'e'"$!$.
#e
(A!$&,"$&' #e !’"%$*#e #* $e' ; !" "$'e'"':e)
Apr$s analse des composantes de agira sur %
t
, )déplacements, temps de diagnostic, attente de pi$cesI*, on
La logistique % rec&anges disponibles, moens de dépannages )aides au diagnostic*, moens de manutentions, diminutions des temps d’essais, gestion des stocJsI L’organisation de la maintenance % Zammes, formation du personnel, développement des éc&anges standards, conception modulaire, politique multi#réparateurs, ordonnancementI L’amélioration de la maintenabilité % accessibilité, conception débroc&ab le,I 0emarque % il sera touOours plus efficace d’éviter l’apparition d’une panne, plutBt que de vouloir réduire la durée de l’arrêt post#panne X
2.1.7.7.7 – Les :&*,es ABC #e P",e& 7ans le tpe d’analse précédent, les grap&es de =areto sont mieu! adaptés à la rec&erc&e des priorités d’action que la courbe A8. -outefois, elles peuvent être utilisées pour une analse globale d’un équipement. )7étermination du sous# ensemble ou du composant le plus pénalisant* >lles peuvent se tracer apr$s un dépouillement d’&istorique en prenant comme crit$re n t ou ∑ t )somme des durées d’arrêt des sous#ensembles ou composants* La mét&ode A8 permet au gestionnaire de maintenance de dégager les cibles d’actions prioritaires, mai aussi de déterminer les éléments pouvant être négligés dans un premier temps. l faudra peut#être se poser quand même la question « est#t#il possible d’éliminer se probl$me rapidement V " dans ce cas on fera quand même la démarc&e corrective X
2126 – A2M2D2E2C (NF3 54 614) 212621 – PRÉSENTATION 2.1.5.1.1 - P,se'"$&' #* s$=!e A8DEC / Analse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leur Criticité 2.1.5.1.2 – De ?*&$ s’"=$-$! @ l s’agit d’une mét&ode d’analse permettant, pour c&aque composant d’un sst$me, de recenser son mode de défaillance et son effet sur le fonctionnement ou sur la sécurité. Le but de l’A7>8 est d’améliorer la fiabilité et la disponibilité du matériel. L’A7>8 est une mét&ode essentiellement adaptée à l’étude des défaillances des équipements de tpes différents )électriques, mécaniques, &drauliquesI* ou alliant plusieurs tec&niques. L’’A7>8 est un outil capable de mettre en évidence les points faibles d’un sst$me, afin de les surveiller, puis de les corriger par des actions appropriées.
2.1.5.1. – &e:$9s =eut être utilisée au niveau de la conception d’un équipement )étude de fiabilité prévisionnelle* >lle permet de % 7éterminer les parties de l’équipement présentant le plus grand risque de défaillance • )ensemble, sous ensembleI* lle peut servir de moen d’étude des défaillances en cours de vie de l’équipement. >lle permet % • 7’améliorer l’équipement 7’adapter la politique de maintenance • 7’améliorer le suivi des param$tres de fonctionnement • 7e diagnostiquer les défaillances plus rapidement. • 8’est généralement une mét&ode lourde pour l’analse de sst$mes comple!es et qui nécessite un travail de groupe Le principe et certains outils peuvent cependant être utilisés pour des cas simples.
2.1.5.1.7 *$ %,"$?*e :es "'"!ses @ U$ =ro# "# tra.ai animé par une personne aant la maîtrise de la mét&ode. 8e groupe doit comprendre toutes les personnes compétentes qui lui permettront d’analser tous les aspects du probl$me.
21262 – DÉROULEMENT D’UNE AMDEC Nne A7>8 comprend touOours trois étapes % • • •
L’analse L’évaluation de la criticité )c&iffrage du risque* La définition des actions correctives à apporter
2.1.5.2.1 – A'"!se • • • •
dentifier la mission que doit assurer le sst$me complet dans son environnement 7écomposer ce sst$me en sous#ensemble /aire l’inventaire de tous les composants de c&aque sous#ensemble
Le groupe détermine, pour c&aque élément du dispositif ou sst$me, les crit$res présentés ci# dessous et remplit la grille support. Les résultats de cette analse seront consignés dans une « /ic&e d’analse A7>8 " Kur cette fic&e, pour c&aque composant )ligne*, les colonnes sont réparties en P grandes familles % • Analse fonctionnelle )colonnes ? et @ de la fic&e A7>8 ci#dessous* • Analse de défaillance potentielle )colonnes 6 à 3* >stimation de la criticité )colonnes 9 à ?4* • esures à appliquer )colonne ??* •
Ee%!e #e 9e*$!!e A8DEC – 8&e' #e P,&#*:$&'
8ODES DE DÉFAILLANCE / (COLONNE ) Le mode de défaillance est l’effet par lequel une défaillance est observée )1/2 34 4?4* l est touOours relatif à une fonction de l’entité. Les principau! modes de défaillances générau! sont les suivants % • • • •
/onctionnement prématuré 1e fonctionne pas au moment prévu 1e s’arrête pas au moment prévu 7éfaillance en fonctionnement
8es modes de défaillances, trop générau! ne permettent pas de réaliser un analse concluante. La 1orme A/1;0 1/2 34 5?4 propose une liste de 66 modes de défaillance relatifs au! parties commandes. ls sont indiqués dans le tableau ci#contre %
CAUSES DE DÉFAILLANCE / (COLONNE 7) 8irconstances liées à la conception, la fabrication, l’utilisation aant entraîné la défaillance )1orme 1/2 34 544* Le groupe d’étude doit, à partir du mode de défaillance, effet observable de cette derni$re, poursuivre ses rec&erc&es pour définir les causes possibles de cette défaillance. A un mode de défaillance peut correspondre plusieurs causes et réciproquement >!emple % défaillance d’un équipement de démarrage d’un moteur électrique •
ode de défaillance % le moteur ne démarre pas )@4*
•
8auses possibles % o o
anque de tension d’alimentation Kécurité déclenc&éeI
La liste du tableau des « odes de défaillance " sert aussi à définir avec plus de précision, à la fois les modes et les causes d’une défaillance. Ainsi, un sst$me d’alimentation peut avoir pour mode de défaillance général « défaillance en fonctionnement " )@R*, comme mode de défaillance spécifique « =erte de la sortie " )6?* et comme cause de défaillance « 8ircuit électrique ouvert " )6?*
EFFET DE LA DÉFAILLANCE / (COLONNE 5 ET 6) =our c&aque élément et pour c&aque mode de défaillance, le groupe décrit les conséquences subies par l’utilisateur. )effets en local )colonne 5* et sur le sst$me )colonne 3** =our l’A7>8 « oen de production ", les conséquences sont relatives à l’utilisateur du moen )fabrication, service maintenanceI*
2.1.5.2.2 – É+"!*"$&' #e !" :,$$:$ >lle est donnée par l’indice de priorité de risques )=0* L’ =0 est égal au produit de 6 param$tres % Z % ndice de gravité de la défaillance )colonne 9* / % fréquence d’apparition de la défaillance )ou ; % indice d’occurrence* )colonne Q* 7 % ndice de probabilité de non#détection de la défaillance )colonne R* =0 M Z ! / !7 ou Z ! ; ! 7 Le calcul de l’=0 permet de &iérarc&iser les causes de mani$re à appliquer des actions correctives adaptées. Les valeurs utilisées pour 7, /, Z varient de ? à P et sont données dans les tableau! ci#dessous %
GRAVITE 0 G
FRE7UENCE 0 F o O
DETECTION 0 D
0elative à l’>//>- de c&aque 7>/ALLA18>
=robabilité que la 8ANK> se produise et qu’elle entraîne le ;7>
=robabilité que la 8ANK> etWou le ;7> atteigne l’utilisateur du moen
1
oins de ? défaillance par an
1
? défaillance ma!imum par trimestre
Arrêt intervention compris entre @4 mn et 34 mn
<
? défaillance ma!imum par semaine
<
Le signe avant#coureur n’est pas facilement décelable
Arrêt intervention \ 34 mn 1on#conformité pi$ces Kécurité en cause
>
? défaillance par Oour
>
Aucun signe avant#coureur
1
Arrêt intervention [ ? mn
Arrêt intervention compris entre ? mn et @4 mn
< >
Kigne avant#coureur qui permettra à l’opérateur par une action préventive d’éviter la défaillance Le signe avant#coureur e!iste mais risque que celui#ci ne soit pas perHu par l’opérateur
2.1.5.2. – A:$&'s :&,,e:$+es ; "%%&,e, A partir d’un seuil que le groupe de travail aura arrêté )en général à partir de =0 \ ?3* des actions d’améliorations seront envisagées % odifications de conception • oens de détection ou consignes de surveillance ou inspections périodiques • 7ispositif de remplacement, reconfiguration, repliI • • ;bservations, recommandations I.
2.1.5. – EXE8PLE D’A8DEC E7UIPEMENT 0 ALESEUSE E$+#'b# %o$&tio$$# 0 SERRAGE dentification du odes de composant 1b défaillance /onction >nsemble distribution régulation à tiroir
?
8ommande défectueuse touOours fermée
8ommande le mouvement
-ouOours ouvert
-uauterie ) compris raccord*
/uites au! raccords ?
Alimentation fluide Cérin
0upture
@
É"itio$ 0 O&tobr# 44<
8auses possibles d’une défaillance
>ffets sur le sous#sst$me )>ffet local*
>ffet sur le sst$me
locage tiroir
Arrêt du mouvement en état fermé Arrêt du mouvement en état ouvert
Cieillissement Cibrations /atigue
>ffort insuffisant mpossibilité d’assurer la fonction
D
F
G
@
?
@
+ ) ' # T R # = P $ I a , & ! ’ "
P
Arrêt de la ligne 0isque de dérive géométrique @
?
@
P
?4 mn
7érive qualité Arrêt de la ligne
?
6
@
3
@
?
@
P
?4 mn
aintenance préventive ? fois W semaine
?
?
@
@
Zrippage, blocage
7éformation de la tige
/onction non assurée
Arrêt de la ligne
@
?
@
P
@
@
@
Q 5 mn
Cibration, déréglages
8ontrBle de retombée du capteur
aintenance préventive ? fois W semaine
7érive qualité
]ors service
nterdiction de fonctionner sans serrage )s&unt*
5 mn
>ffort insuffisant
Nsure, vieillissement
A&tio$ "# 'ai$t#$a$&# ror# Pr!.#$ti% &o$+#i! Mo"i%i&atio$+ #$.i+a=!#+
Kignalisation par voant
Nsure des Ooints
/ins de course 8ontrBle de position du vérin
P,a+# o!ratio$$## 0 SERRAGE
/uite ?
-ransmet l’effort de serrage
A2M2D2E2C
Arrêt du contrBle Arrêt de la ligne de position
Kignalisation par voant Koigner l’accessibilité
21262> 8 CONCLUSION L’A7>8 est une des tec&niques d’analse préventive de la qualité et de la fiabilité des produits ou des sst$mes >lle permet d’envisager, à priori, des actions correctives • >lle permet d’améliorer la conception de produits ou de sst$mes dans les domaines de la • fiabilité, de la sécurité, de la maintenance. >lle permet de sensibiliser les concepteurs à l’obtention d’un produit ou d’un sst$me aant le • niveau de qualité désiré. Obi=atio$+ 0 • • • • •
1écessité d’un travail de groupe formalisé 1écessité d’une étude de défaillances à priori 1écessité d’une mise en commun d’e!périences d’origines diverses et, si possible, d’une banque de données des défauts et défaillances 1écessité d’une mét&odologie simple et ob Oective >!istence d’un crit$re décisionnel % le niveau de criticité établi.
I$&o$.!$i#$t+ 0 • •
Kst$me d’analse lourd et contraignant Kst$me d’analse délicat à manier )risque de trop détaillerI*
2.2 – ETUDE DE FIABILITÉ 221 –LES LOIS DE DEGRADATION 22121 – USURE 7éfinition % L’usure est l’enl$vement progressif de mati$re à la surface des pi$ces d’un couple cinématique en glissement relatif. ;n rencontre en général %
Le 9,ee$'=-:&,,&s$&' / )ou usure par micro#débattements* apparaît au contact de deu! pi$ces statiques soumises à des mouvements oscillants )vibrations par e!emple*. 8’est le cas des pi$ces frettées, des clavetages, ou des roulements maintenus longuement à l’arrêt et soumis à des vibrations L’:"$!!"=e est l’enl$vement d’asses grosses « écailles " de mati$re par fatigue de contact. Le =,$%%"=e est la soudure de larges Sones de contact, avec arrac&ement massif de mati$re L’","s$&' est l’action d’impuretés ou de déc&ets )poussi$res, sables, particules métalliques émisesI* L" :"+$"$&' se manifeste sur des pi$ces en contact dans une Sone de turbulences liquides. 7es bulles d’air se forment et en implosant provoquent une onde de c&oc )accompagnée d’une élévation de température ponctuelle*, d’oF arrac&ement de partidules ^ )]élices, turbines, c&emises de moteursI* L’,&s$&' est due à l’enl$vement de mati$re par l’impact d’un fluide ou de particules solides en suspension, ou de p&énom$nes électriques )arcsI* Le 9"e'"=e est un réseau de craquelures superficielles dû à la fatigue t&ermique
Le ",?*"=e est un enfoncement localisé dû à une c&arge ponctuelle Le ,""=e est la trace laissée par le passage d’un corps dur Les :&,,&s$&'s seront étudiées au _ @.@.?.@ 2.2.1.1.1 - 8:"'$se #e !’*s*,e 8e mode de défaillance est ine!orable d$s lors que deu! surfaces sont en contact et ont un mouvement relatif. Le p&énom$ne d’usure engendre une émission de particules )débris* avec perte de cBte, de forme, de poids. 2.2.1.1.2 – Les !&$s #’*s*,e L’usure s’évalue de deu! faHons % soit par u M épaisseur mesurée, soit par # u M volume de mati$re enlevée. $sure mesurée u trapolation %euil d&admissibilité Date d&intervention à prévoir Dernière inspection
Durée d&usage
ériode des inspections
#aleur d&usure = u (t) mesurée u
P>"se 1
P>"se 2
P>"se
Durée d&usage
A partir de la mise en contact initiale des deu! surfaces « finies ", on peut mettre en évidence trois Sones distinctes % =&ase ? % constituée de l’abrasion des principales aspérités. 8’est la p&ase de rodage =&ase @ % c’est l’usure « stable " linéaire dans le temps. >lle est en général reportée sur une des deu! surfaces de contact. >lle est proportionnelle au produit de la pression de contact par la vitesse de glissement. =&ase 6 % dite « usure catastrop&ique " consiste en émissions particulaires. 8es débris créent un « labourage " de la surface la plus tendre et une dégradation rapide.
Les analses de lubrifiants permettent de suivre cette dégradation )voir _ suivant*
2.2.1.1. – L’*s*,e e !es #$99,e'es 9&,es #e "$'e'"':e E$ 'ai$t#$a$&# &orr#&ti.# 0 L’absence de suivi implique usure non contrBlée. L’apparition du grippage déclenc&e l’arrêt de la mac&ine, puis l’intervention.
E$ Mai$t#$a$&# r!.#$ti.# a.#& .i+it#+ 0 ;n détermine la loi d’usure et le seuil d’admissibilité Lors de la visite on inspecte le param$tre en réalisant sa mesure et en effectuant la comparaison avec la valeur attendue. ;n déclenc&e l’intervention préventive d$s que le seuil d’admissibilité est proc&e.
E$ 'ai$t#$a$&# r!.#$ti.# +*+t!'ati-# 0 ;n fi!e la date d’intervention périodique correspondant au temps mis par la dégradation à atteindre le seuil d’admissibilité )risque si l’usure n’est pas constante entre deu! visites X*
E$ 'ai$t#$a$&# r!.#$ti.# &o$"itio$$## 0 ;n suit un param$tre mesurable d’usure et on déclenc&e l’intervention lorsqu’on ce rapproc&e du seuil )en tenant compte de l’e!trapolation possible*
L#+ a$a*+#+ "#+ bri%ia$t+ mettent en évidence cette succession de p&ases en caractérisant le nombre et la taille croissante de particules métalliques libérées.
Les %&$'s :!s :&':e,'"' :&':e%e*, e ,es%&'s"!e #e "$'e'"':e / •
8&oi! des matériau! utilisés %
>n général les trois tpes de probl$mes rencontrés sur des sst$mes sont ceu!#ci % • • • •
>léments de maintenabilité % • • •
• • • •
/rottements et usures minimau! sur paliers, glissi$res, engrenages, camesI /rottement ma!imal et usure minimale pour les freins, embraages, pneumatiques, semellesI /rottement et usure ma!imau! pour les meules, limesI.
0eport d’usure sur la pi$ce la plus facile à remplacer, mise en place de bagues et plaques d’usure facile à remplacer, détection des seuils d’usure par capteursI
odes d’obtention des pi$ces )rectification augmentant l’écrouissage des sous#couc&esI* odes de traitements t&ermiques -raitements de surface )cémentation, nitrurationI* 0evêtements de surface )céramique, o!des métalliquesI*
•
>léments de lubrification % • • • • •
-pe de lubrification )limite, &drodnamique, automatique, mi!teI* 1ature du lubrifiant )&uile, graisse ou lubrifiant solide, inde! de viscosité et a dditifsI* ;rganisation )surveillance des niveau!, de la qualité, fréquence des vidangesI* Kuivi par analse des particules émises )nature, qualité, dimensionsI* Keuils de pollution par rapport au tpe de mac&ine
L’+r# $# +# +ri'# a+ 'ai+ "# $o'br#+#+ +otio$+ #9i+t#$t or a r!"ir# +r +it# ('ai$t#$a$&#) o 'i#9 or a 'aJtri+#r or+ "# a &o$&#tio$. 2212 – CORROSION -ous les responsables de maintenance sont confrontés au! multiples formes de corrosions au! contacts des métau! et de leur environnement )air atmosp&érique, eau plus ou moins c&argée, liquides et gaS diversI*. eaucoup de formes de corrosions e!istentI
" ) – C&,,&s$&' !e:,&:>$$?*e Les surfaces métalliques e!posées à un milieu aqueu! )atmosp&érique ou non* sont soumises à une o!dation du métal avec libération d’électrons )rouille* Lorsque des couples de métau! différents sont plongés dans un quelconque électrolte, se produit la corrosion galvanique. 7ans ce cas, les métau! les plus électronégatifs se corrodent plus rapidement )g, Al, `n, /e*
) –C&,,&s$&' :>$$?*e =rovoquée par la mise en contact fortuite, normale, temporaire ou permanente de surfaces métalliques avec des produits agressifs )acides, composés alcalins, atmosp&$res réductrices ou o!dantes, ou certains additifs de lubrifiantsIréagissant avec la surface qu’ils sont censés protéger X*. >lle entraîne par corrosion une perte réguli$re de mati$re, une formation de piqûres ou des fissurations. : ) – C&,,&s$&' !e:,$?*e Kous l’effet des « courants de fuites " )mises à la terre défectueuse, c&arges électrostatiques, courants induits* deus surfaces métalliques voisines peuvent être soumises à une différence de potentiel suffisante pour permettre l’amorHage d’un arc électrique entre elles. l a alors crat$risation transfert de mati$re par le p&énom$ne d’arc*
# ) – C&,,&s$&' #e :&'": >lle survient d$s que deu! pi$ces en contact sont soumises à des vibrations.
e ) – C"+$"$&' >lle est due à l’e!plosion de micro bulles de gaS incondensables sous l’action d’une brutale c&ute de pression )accélération de la vitesse d’écoulement en régime turbulent* au sein d’un liquide. L’onde de c&oc gén$re du « bruit " et des « crat$res " dans la Sone de cavitation )sur &élices, rouets de pompesI* 2.2.1.2.1 – C&':!*s$&' A c&acune de ces familles de corrosion correspondent des smptBmes et rem$des particuliers. Le tec&nicien de maintenance, apr$s avoir observé les smptBmes )surface lisse, brillante, terne, piquée, rugueuse, recouverte de dépBtI* et analsé les conditions d’apparition de la dégradation, doit se référer à des spécialistes pour la préconisation des actions correctives ou préventives.
Les lois de dégradation dues au! corrosions sont moins bien connues que les lois d’usure. 7e nombreu! param$tres sont en cause et la mét&ode e!périmentale sera la mieu! adaptée pour connaître les vitesses de corrosion.
2.2.1.2.2 - A:$&'s #e "$'e'"':e "ss&:$es >n préventif sstématique % visites de contrBle >n maintenance d’amélioration % c&oi! d’autres matériau!, de nouveau! revêtements de surface, diminution de l’agressivité de l’ambianceI
2212< – E3TENSION DES LOIS DE DÉGRADATION L’usure et ses formes voisines que sont l’abrasion et la corrosion, sont des dégradations particuli$res. 7’autres modes de dégradations peuvent être « mis en loi " sous réserve qu’un param$tre estimateur de cette dégradation sois quantifiable. ls seront alors gérés selon le même mode d’étude. >!emples % 8olmatage d’un filtre )pression dans le circuit* 8ontamination d’un lubrifiant )analse de la teneur en eauI* aisse d’un flu! lumineu! )mesure de l’éclairement*I
2.2.1.7 – APPLICATION DÉFAILLANCES DE PNEU8ATIUES EXE8PLE D’UN SUIGI DES PNEU8ATIUES D’UN PARC DE CA8IONS 7éfaillances possibles % =récoce
>clatement à la mise en place )auvaise qualité de fabrication, mauvais montage* mprobable XXX
Aléatoire Nsure Accidentelle
8revaisons =erte d’ad&érence ou vibrations >clatement sur obstacle )non prise en compte car défaillance e!terne*
Zrap&ique d’usure établi par l’e!périence )valeurs moennes d’usure* % Nsure en mm
=neu
?5 Keuil limite réglementaire
?? Q
mois ?4
?5
8&aussée 8&angement sstématique
I$t#rr!tatio$+ 0 La connaissance du seuil limite admissible permet % • •
>n maintenance sstématique d’intervenir tous les ?@ à ?6 mois )ne tiens pas compte des Jm parcourus* >n maintenance conditionnelle d’intervenir d$s que l’usure mesurée atteint ?? mm )tiens compte de l’usure réelle*
l est également possible % • •
>n maintenance de ronde de vérifier périodiquement la pression de gonflage >n préventif de vérifier l’état apparent de l’usure de mani$re à affiner la connaissance de la loi d’usure.
22 – INTRODUCTION K LA FIABILITÉ La comple!ité croissante des matériels et la miniaturisation rendent difficiles les actions de maintenance corrective. 7e plus, la mise en Oeu d’investissements et de risques de plus en plus élevés, les coûts de perte de production élevés, certaines maintenances impraticables sur site )aérospatiale, nucléaire, travau! sous#marinsI* tendent à imposer une connaissance c&iffrée de la fiabilité afin d’évaluer quantitativement les risques, les moens logistiquesI
2221 – DÉFINITION (NF3 54 644) « La fiabilité est l’aptitude d’une entité à accomplir une fonction requise dans des conditions données, pendant un intervalle de temps donné "
222 – 7UALITÉ ET FIABILITÉ la qualité est prise ici dans le sens « satisfaction du besoin de l’utilisateur ".>n général cela se traduit par la conformité du produit au! spécifications initiales. La fiabilité mesure son aptitude à demeurer conforme dans le temps.
222< – EFFICACITÉ OPTIMALE D’UN SHST@ME (PERTINENCE) 8’est la Sone ou le bilant économique final est optimum en tenant compte de tous les param$tres % =ri! d’ac&at, fiabilité, maintenabilité, coût de la maintenance, sécuritéI 8e pri! de revient est un élément essentiel. >n général, on ne rec&erc&e pas la meilleure fiabilité mais le meilleur compromis « pri! W fiabilité " pour un ensemble donné de performances.
=ri!
=ri! de revient total
;=-N du compromis « =ri! de revient D fiabilité "
8&ar
4
`one optimale
?
222> – DIFFÉRENTS STADES POUR UNE ÉTUDE DE FIABILITÉ 8ompte#tenu des nombreu! param$tres qui influencent la fiabilité d’un sst$me, on conHoit facilement qu’on devra intervenir à toutes les p&ases d’un proOet % ;n trouvera ainsi % A la conception % !" F$"$!$ %,+$s$&''e!!e % • • • • •
Ntilisation de banques de données 8alculs de durées de vies ét&ode t&éorique >ssais ét&ode e!périmentaleI
A la construction % la F$"$!$ >&,$?*e #e :&'s,*:$&' % =rototpe • La 9$"$!$ $',$'sH?*e donnée par le constructeur )conditions de maintenance et d’e!ploitation idéales* La 9$"$!$ &%,"$&''e!!e )donnée par l’utilisateur et tenant compte des conditions de maintenance et d’e!ploitation réelles* La 1orme 1/ 2 43 54? montre bien ces différents stades %
2226 – NOTIONS FONDAMENTALES 2.2.2.5.1 – C&':e% #e %,&"$!$ La fiabilité est un caractéristique qui s’e!prime sous forme de probabilité. >!emple % Nne fiabilité d’un roulement de broc&e pendant @4 444 &eures de fonctionnement égale à 4,R4 signifie % • • • •
Yu’il a R4 c&ances sur ?44 =our que le roulement /onctionne sans signe d’usure =endant @4 444 &eures A une fréquence de rotation oenne de ? 544 trWmn
PROBABILITE FONCTION RE7UISE TEMPS DONNE DONNEES
L’estimation découlera généralement d’une doubles e!trapolation % •
A partir des résultats obtenus dans un intervalle de temps déterminé )ou suivant le tpe de dispositif pendant un nombre de ccles déterminé* % e,"%&!"$&' s*, !" %,$&#e #e 9&':$&''ee' ?*$ $',esse !’*$!$s"e*,
•
A partir des résultats obtenus sur un éc&antillon d’équipement % e,"%&!"$&' s*, !’e'se!e #e !" %&%*!"$&' #’?*$%ee' #"'s !"?*e!!e " %,!e+ !’:>"'$!!&'.
2.2.2.5.2 – D9$'$$&' #* #$s%&s$$9 l s’agit de l’entité à laquelle s’applique l’étude %
Di+o+iti% r!arab# •
Le dispositif est caractérisé par la possibilité de remplacer un ou plusieurs constituants défaillants par d’autres neufs et de même tpe, sans éc&ange de ceu! qui ne sont pas défaillants. )8eci implique que le nombre de constituants éc&angés doit être inférieur au total de la nomenclature de ces constituants*
•
Les défaillances sont distinctes et affectent des fonctions ou des sous#sst$mes différent s et indépendants )e!emple % sur un vé&icule % défaillance d’allumage et défaillance sur boîte de vitesse*
•
8ertaines défaillances sont répétitives
Di+o+iti% $o$8r!arab# 8e dispositif est représenté généralement par un constituant généralement mécanique ou électronique ou par un ensemble de pi$ces dont la défaillance de l’une entraîne le remplacement de toutes, c’est à dire de l’ensemble. 8es sst$mes, au moment de l’observation sont soit % orts )ils ont eut une défaillance* • Kuspendus )ils ne sont plus en service ou en essai pour un motif autre qu’une défaillance* • >ncore en service ou en essai • La détermination de la fiabilité et sa terminologie varient souvent selon le tpe du dispositif à analser .
Les procédés de calcul, suivant le tpe de dispositif, seront traités dans les c&apitres ultérieurs
T#r'i$oo=i# Por $ "i+o+iti% r!arab# , sa fiabilité sera e!primée par % • • • •
Kon tau! de défaillance λ Kon temps de fonctionnement t Ka -/ Ka --// )temps moens Ousqu’à la premi$re défaillance. La remise en service suite à une rénovation est assimilée à une premi$re mise en service*
Por $ "i+o+iti% $o$8r!arab#, sa fiabilité sera e!primée par % • • •
Kon tau! de défaillance λ Kon temps de fonctionnement t Ka --/ )durée de vie e!primée en unités d’usage*
2.2.5.2. – Ess"$s #e 9$"$!$ Lorsque l’on veut évaluer la fiabilité d’un équipement, on est freiné par @ facteurs liés % le temps et l’argent. ;n va donc sélectionner un certain nombre d’essais destinés à connaître la fiabilité λ t ou la durée de vie.
Crit/r#+ "’#++ai+ • • •
7urée d’essai -aille de l’éc&antillon )nombres de pi$ces* 1iveau de confiance ou risque d’erreur
Di%%!r#$t+ #++ai+ •
E++ai !i+! (o &o'#t) 0 1 dispositifs sont essaés % on attend la défaillance du dernier )généralement long et onéreu!*
•
E++ai tro$-! 0 Avec ou sans remplacement des défectueu!. L’essai est arrêté à un instant fi!é à l’avance )nous sommes dans un cas semblable à un équipement opérationnel avec un &istorique des défaillances e!ploité à une date t*
•
E++ai +!-#$ti# 0 Aucune limite de la durée ou du nombre de défaillances. ;n cumule les résultats, on les e!amine au fur et à mesure et la décision d’arrêter l’essai sera prise suivant les résultats cumulés.
•
E++ai ar 'ort +o"ai$# 0 ;n forme « m " groupes de « = " pi$ces )1 M m=*. ;n enregistre la premi$re défaillance de c&aque groupe. ;n arrête l’essai quand tous les groupes ont eu une défaillance )l’essai de c&aque groupe est censuré*
2225 – DÉFINITION DES PARAM@TRES NÉCESSAIRES K LA MESURE DE LA FIABILITÉ 2.2.2.6.0 - P,&"$!$ P ;n veut à partir de défaillances enregistrées dans un intervalle de temps déterminé sur une entité, définir la probabilité de défaillance sur la période de fonctionnement qui intéresse l’utilisateur, ou bien à partir de défaillances enregistrées sur un éc&antillon d’équipement, définir la probabilité de défaillance de la population d’équipements. • •
La probabilité d’un événement est un nombre compris entre 4 et ? La somme des probabilités de c&acun des événements incompatibles est égal à ?
;n aura % = de défaillance = de non défaillance M ? /)t*
0 )t*
M?
2.2.2.6.1 – G",$"!e 8’est une variable aléatoire qui #t ?tr# &o$ti$# )intervalle de temps entre défaillances consécutives d’un matériel % n’importe quelles valeurs de l’intervalle* o "i+&r/t# )nombre de défaillances d’un matériel sur une période donnée ou pour une quantité fabriquée % elle ne prend que certaines valeurs*
2.2.2.6.2 – F&':$&' #e ,%",$$&' F() 8’est la probabilité de subir une défaillance à un instant - compris entre 4 et t )Nn dispositif mis en service pour la premi$re fois tombera en panne pour la premi$re fois à un instant - non connu à priori.* La fonction de répartition se définit par % /) t *
M
= )- [ t* M
nombre de cas favorables 1ombre de cas possible
2.2.2.6. - De's$ #e %,&"$!$ 9 () 8’est la probabilité de subir une défaillance à l’instant « - " compris entre « t " et « t dt " )c’est à dire Ouste à l’instant « t "* 7ans le cas d’une variable aléatoire continue, la densité de probabilité « f )t* " est la dérivée de la fonction de répartition /)t* 4
t
t dt
f)t* M dWdt /)t* t
F (t ) = ∫ f (t )dt 0
>!emple de représentation grap&iques des fonctions « 7ensité de probabilité " f)t*, « de répartition " /)t*
?
/ )t* 4.5
f )t* dt t
/ )t* M probabilité )- [t*
f )t* dt M probabilité )t [- [ t dt*
0 )t* M ? D /)t* probabilité )- \ t*
=robabilité de défaillance entre 4 et t
=robabilité de défaillance à t )dt 4*
=robabilité de non# défaillance entre 4 et t
2.2.2.6.7 – F&':$&' #e 9$"$!$ R() 0eprésente la probabilité de non#défaillance dans l’intervalle de temps entre 4 et t, c’est#à#dire la probabilité de défaillance au delà du temps t )entre t et ∞*
0 )t* M = )-\t* ∞
R(t ) =∫ f (t )dt t
8’est aussi la fonction complémentaire de la fonction /)t* % / )t* 0)t* M ? donc 0)t* M ? D /)t*
2.2.2.6.5 - F&':$&' #* "* #e #9"$!!"':e
()
8’est la probabilité de subir une défaillance à l’instant « t " pour une entité aant vécu Ousqu’à l’instant «t" >!primée en général en défaillances par unité d’usage )généralement en pannes W &eure* • Ktatistiquement, λ )t* caractérise la probabilité de défaillance dans l’intervalle ∆t, pour un • dispositif aant vécu Ousqu’à l’instant « t ". • λ )t** est une densité de probabilité conditionnelle car il ne consid$re que la robabiit! "# "!%aia$&# " 'at!ri# #$&or# #$ %o$&tio$$#'#$t2
R#'ar-#+ 0 Ki f)t* est la densité de probabilité, nous avons λ )t* M f)t*W0)t* >n intégrant l’e!pression précédente entre 4 et t, on obtient l’e!pression % t
−
R(t )
=e
∫ λ (t )dt 0
8ette relation est fondamentale car quelle que soit la loi de fiabilité, elle permet un tracé e!périmental de la fiabilité en fonction du temps )L’évolution du tau! de défaillance étant connue*
Dr!# "# .i# "’$ !-i#'#$t 0 (&orb# #$ bai=$oir# o a&tariat) >2>=L> % 7;A1> 8-0;1YN> %
λ )t*
7éclassement
]pot&$se e!ponentielle
λ constant
?
@
6 temps
7éverminage
aturité )défaillances aléatoires* 7ébut d’utilisation
;bsolescence
>2>=L> % 7;A1> >8A1YN> %
λ )t*
8es courbes8ourbe font apparaître trois périodes distinctes % due nfluence de au! 7éclassement l’usure sur λ P,$&#e 1 défaillances )t* précoces =ériode de défaillance précoce % )ou période de Oeunesse* % le tau! de défaillance décroit rapidement Ousqu’à un minimum ou un palier >n mécanique elle peut être réduite par un rodage >n électrique c’est la p&ase de déverminage )peut également être un pré#vieillissement des ? composants* @ 6
• •
temps aintenance associée % 8;00>8-C> )on ne peut prévenir les défaillances de Oeunesse qui en plus vont en régressant* aturité ;bsolescence 0odage
P,$&#e 2
ise en service d’utilisation
=ériode de défaillance à tau! constant. )ou période de tau! constant de défaillance* % 8’est la période possible dans la vie d’une entité ou le tau! instantané de défaillance est pratiquement constant )défaillance aléatoire* >n électronique, sa durée est plus importante du fait de la meilleure stabilité dans le temps des composants. >n mécanique le p&énom$ne d’usure progressif et constant en réduit la durée aintenance associée % 8;00>8-C> CK->K =01-C>K ) λ est constant et indépendant du temps. L’apparition des défauts est aléatoire, donc imprévisible par nature*
P,$&#e =ériode de défaillance par vieillissement )ou période de fin de vie* % 8’est la période finale de vie d’une entité pendant laquelle le tau! instantané de défaillance croit rapidement à partir d’un minimum ou d’un palier )défaillance d’usure*
λ croit
rapidement. l a des modes de défaillances prédominants. ;n peut mettre en place des actions préventives apr$s étude des « causes de défaillances ". =our une certaine valeur de λ )t*, le matériel est obsol$te, il est alors rebuté ou reconstruit. aintenance associée % A1->1A18> =0>C>1-C> KK->A-YN> 7ans le domaine mécanique la loi e!ponentielle est peu réaliste car les Sones ?, @ et 6 sont peu marquées.
2.2.2.6.6 – L" 8.T.B.F (8e"' T$e Beee' F"$!*,e) >lle est souvent traduite comme étant la moenne des temps de bon fonctionnement. >n réalité, elle représente la moenne des temps de bon fonctionnement entre deu! défaillances ∞
∞
MTBF = ∫ t ⋅ f (t )⋅dt = ∫ R(t )⋅dt 0 0
222 – LES ESTIMATEURS DE FIABILITÉ F(t) 0 %o$&tio$ "# r!artitio$ 0eprésente la probabilité de défaillance sur l’intervalle T4,tU
•
R(t) Fo$&tio$ %iabiit! 0eprésente la probabilité de défaillance dans l’intervalle T4,tU
•
/)t* 0)t* M ?
% (t) 0 Fo$&tio$ "#$+it! "# robabiit! 0eprésente la probabilité de défaillance Ouste au temps « t "
•
(t) 0 Fo$&tio$ ta9 "# "!%aia$&# •
0eprésente la possibilité de défaillance entre « t " et « t dt " pour une entité aant survécue Ousqu’en « t "
M2T2B2F •
0eprésente la moenne des temps entre deu! défaillances )assimilée à la moenne des temps de bon fonctionnement*
A a $otio$ "’#+ti'at#r+ i #+t #++#$ti# "’a++o&i#r #+ $otio$+ "# $i.#a "# &o$%ia$&# #t "’i$t#r.a# "# &o$%ia$&# L#+ ro&!"!+ "# &a& "# &#+ #+ti'at#r+ .ari#$t +#o$ # $o'br# "# "o$$!#+ -# ’o$ o++/"#2
222 – LOIS D’ÉCANTILLONNAGE Les données dont on dispose sont des données relatives au! défaillances d’une partie de la population du dispositif étudié. L’étude statistique des défaillances sur un éc&antillon de population ne permettra d’e!trapoler le résultat sur toute la population qu’en prenant certaines précautions % • • •
L’éc&antillon doit présenter tous les caract$res d’&omogénéité de la population Les événements sont parfaitement définis )précision et qualité des renseignements* ]omogénéité des événements )groupement en famille*
La premi$re p&ase du traitement consiste à classer ces données par ordre croissant )du nombre d’unités d’usage par e!emple* Les procédés de calcul varient suivant le nombre 1 de données que l’on poss$de.
Pri$&ia#+ oi+ 'at,!'ati-#+ tii+!#+ 0 • •
Lois de survie )utilisées lorsque le nombre de données est grand )\ 54* Lois e!ponentielle, 1ormale, de >NLL )utilisées principalement lorsque le nombre de données est faible*
7ans ce cas, les lois de survie ne donnent pas de résultat suffisamment précis. 8es éléments de calculs utilisant ces lois seront abordés lors des séances de -7
2.2.2.J.1 – C"s #es =,"'#s '&,es #’:>"'$!!&'s (NK50) 2.2.2.J.2 – C"s #es %e$s '&,es #’:>"'$!!&'s (N50) 2.2.2.J. – ,e",?*e 2.2.2.J.7 – Re%,se'"$&' =,"%>$?*e 222 – LES LOIS DE SURVIE 22214 – LES PRINCIPALES LOIS MATÉMATI7UES UTILISÉES EN FIABILITÉ (NF3 45 641)
22< – LA FIABILITÉ DISTRIBUTION NORMALE 22<21 – E3PRESSION MATÉMATI7UE 22<2 – ESTIMATION DES PARAM@TRES ét&ode algébrique • ét&ode grap&ique • 22<2< – LOI NORMALE RÉDUITE
22> – LA FIABILITÉ 0 LE MOD@LE E3PONENTIEL 22>21 – LOI DE POISSON 22>2 – LOI E3PONENTIELLE 2.2.7.2.1 – :",":,$s$?*es 2.2.7.2.2 – #*,e #e +$e "ss&:$e ; *' se*$! #e 9$"$!$ 2.2.7.2. – "*see' #’*' :>"'$!!&' ; *'e !&$ e%&'e'$e!!e 2.2.7.2.7 – #e,$'"$&' #e !’$'e,+"!!e #e :&'9$"':e #e !" 8TBF
226 – LA FIABILITÉ 0 LE MOD@LE DE EIBULL 22621 – E3PRESSIONS MATÉMATI7UES 2262 – AUSTEMENT GRAPI7UE – DÉTERMINATION DES PARAM@TRES 2262< – SIGNIFICATION DES PARAM@TRES 2262> – NOTION DE NIVEAU DE CONFIANCE POUR F(T) OU R(T) 22626 – TEST DE VALIDATION8 TEST DE OLMOGUROV – SMIRNO
2. – ETUDE DE 8AINTENABILITÉ 2<21 – SITUATION DE MAINTENABILITÉ 7ans des conditions données d’utilisation, c’est l’aptitude d’une entité à être maintenue ou rétablie sur un intervalle de temps donné, dans un état dans lequel elle peut accomplir une fonction requise, lorsque la maintenance est accomplie dans des conditions données, avec des procédures et des moens précis. =lus simplement, c’est la probabilité de durée d’intervention. >lle est caractérisée par l’ensemble des mesures prises préalablement pour faciliter la remise en état. >lle est estimée par le tau! de réparation « "
2<2 – CRIT@RES DE MAINTENABILITÉ Les crit$res de maintenabilité )1/ 2 34#644* visent tous à minimiser les coûts de maintenance en temps et en argent ls sont à étudier avant l’ac&at d’un équipement industriel
EXTRAIT DE LA NOR8E / .1
CRITMRES LIÉS A LA CONCEPTION DU BIEN
.1.1
F":$!$ #e%!&$ #e ,=!"=e e #e',e$e'
.1.1.1 C&%&s"'s emploi de composants dont les interfaces avec le bien sont normalisées • limitation et homogénéisation des t"pes de composants emplo"és • s"nchronisation des défaillances prévisibles dans toute la mesure des connaissances • technologiques* .1.1.2 • • •
.1.1. •
I'#$:"e*,s e :&%e*,s eistence d'un indicateur de détection des défaillances du moins en ce qui concerne les plus probables présence d'un indicateur d'usure des composants eistence d'un compteur d'unités d'usage ou de grandeurs liées à l'usage (eemple + compteur de ,ilo-attheures)*
C&%!e$ #es I'e,+e'$&'s possibilité d.envisager dans la plupart des cas un dépannage rapide par le personnel de l'entreprise (cas d'un bien industriel) ou par le consommateur (cas d'un bien destiné au grand public) m/me sans qualification élevée ni formation spécialisée*
NOTE 1 / 0a réparation par l'utilisateur non professionnel d'un bien grand public est envisageable mais seulement pour des interventions déterminées qui ne risquent pas de mettre en cause la sécurité et1ou l'application ultérieure de la garantie* NOTE 2 / 0a contribution de technologies diverses mécanique fluidique électrotechnique électronique diminue fortement la maintenabilité en raison de la diversité des compétences du personnel requis entra3nant un accroissement du temps de dépannage mo"en*
.1.2
A%$*#e "* #&'"=e
4*5*2*5
6onception autorisant l'accès à chaque composant et assurant un démontage et un remontage faciles des pièces et des sousensembles* 7ise au point d'un ordre de démontage rationnel à préciser dans la notice (voir 2*5 )
4*5*2*2 • •
limitation du nombre et du co8t des outillages spécifiques nécessaires description et fourniture de ces outillages par le fabricant au client limitation du nombre de la précision et de la compleité des réglages à effectuer après remontage*
4*2
69:;<9% 0:% >$? 6>9>6;9:%;:@$% :ABC97>;:#%
4*2*5
#aleur du contenu et disponibilité de la documentation technique
4*2*5*5Biche technique 4*2*5*2
Aotice d'installation et d'utilisation ()*
4*2*5*4
Aotice d'entretien et de réparation avec vues et coupes éclatées comportant nomenclature et numéro de pièces et avec indication d'un ordre de démontage* dans tous les cas en possession du service après vente*
4*2*5*E
Aomenclature des pièces d'usure dont l'approvisionnement est conseillé ()
4*2*5*F
Aotice de surveillance et (auscultation en marche)* (')
d'interprétation
des
anomalies
de
fonctionnement
4*2*5*G Huide de dépannage comportant les manœuvres à ne pas faire* () 4*2*5*G
6arnet de maintenance () ()
.2.2 • •
Document relatif à des biens destinés au grand public*
NOTE / our mémoire rappelons que la législation franIaise impose que les documents soient rédigés en franIais avec le recours au unités légales* lorsqu'elles eistent* 8&#e #e ,"'s$ss$&' #e !" #&:*e'"$&' e:>'$?*e attache prévue sur le bien luim/me pour les documents introduits avant emballage final dans un logement prévu à cet effet transmission effective des documents au vendeur par le constructeur et mise à la disposition de l'usager par le vendeur ou transmission lors de la mise en service gratuite
1;-> % Ke reporter, à ce suOet, à lEarticle 6 du contrat 1/ 2 54#44? % 0elations fournisseurs 1utilisateurs 7archés privés*
6ette procédure permet de surmonter les aléas qu'entra3ne la diversité des réseau de distribution*
.
CRITMRES LIÉS AU SUIGI DU BIEN PAR LE FABRICANT ETOU LE REGENDEUR
..1
É+&!*$&' #es 9",$:"$&'s
0a normalisation et la stabilité dans le temps des caractéristiques dimensionnelles essentielles du bien et notamment des caractéristiques de raccordement et d'encombrement sont des critères de maintenabilité dans la mesure oJ elles $'9!*e' s*, / •
l'homogénéité des parcs de biens à gérer
•
..2
la modicité des co8ts des transformations lors des remplacements de matériel* *"!$ #* se,+$:e "%,Hs-+e'e
0es critères influant sur la maintenabilité tiennent au co8t et à la rapidité d'intervention du service aprèsvente organisation précise et fiable • • • • • •
.. • • • •
•
.7 •
•
•
eistence d'un service de dépannage par téléphone notamment dans le cas d'un bien grand public disponibilité et compétence appropriée du personnel proimité du service d'intervention influant sur le co8t et le délai conformité au normes du contrat de maintenance* qui induit la certitude quant au prestations prévues ou non durée et couverture de la garantie contractuelle*
- Oe'$&' #es %$H:es #e ,e:>"'=e disponibilité+desKpièces+ en délai et en distance géographique longueur du délai maima de disponibilitédes pièces après cessation de la fabrication du bien* eistence et communication d'un barème de co8t des différentes pièces politique adaptée de fourniture de petits sousensembles (évitant par eemple le bouton poussoir en 4 pièces séparées ou à l'inverse le sousensemble complee vendu sans possibilité de décomposition) identification de la nationalité du constructeur par l'apposition d'une indication d'origine au cas oJ peut se poser+ soit un problème de douane (délai o soit un problème de change (co8t)* o
CRITMRES LIÉS A LA 3ESTI0N PAR LE CLIENT homogénéité du parc dans le cetL d'un bien à usage industriel (4*4*5) la multiplication de biens d'un mMme modèle dans un ensemble de matériels améliorant considérablement la maintenabilité conception de l'installation permettant son accès et celle du bien luim/me sans modification des caractéristiques originelles de maintenabilité renseignement régulier du carnet de maintenance (4*2*5*N)*
•
2<2< 8 LES INDICATEURS L’indicateur privilégié de maintenabilité correspond au! temps d’immobilisation dûs à la fonction maintenance Nne décomposition des temps relatifs à la maintenance est donnée par le diagramme ci#dessous )1/ 2 34#4?5 @ -emps de maintenance
@.? -emps de maintenance préventive
@.?.? -emps de maintenance sstématique
@.?.?.? -emps actif de maintenance sstématique
@.?.?.@ -emps anne!es de maintenance sstématique
@.@ -emps de maintenance corrective
@.?.@ -emps de maintenance conditionnelle
@.?.@.? -emps actif de maintenance conditionnelle
-emps logistiques -emps de préparation
@.?.@.@ -emps anne!es de maintenance conditionnelle -emps logistiques -emps de préparation
@.@.? -emps actifs de maintenance corrective
@.@.@ -emps anne!es de maintenance corrective
-emps de localisation de la défaillance -emps de diagnostic -emps de dépannage ou de réparation -emps de contrBle ou d’essai final
-emps administratifs -emps logistiques -emps tec&niques -emps de préparation du travail de maintenance )études, mét&odes, ordonnancementI*
8es temps d’immobilisation se décomposent en deu! grandes parties %
8 L#+ "!ai+ "’i$t#r.#$tio$ #t t#'+ 'ort+ (t#'+ a$$#9#+ r#ati%+ ; ’or=a$i+atio$ or a++r#r a 'ai$t#$a$&#) 0 •
-emps administratifs =rise de décision o -raitement des documents o Kaisies o
•
•
•
-emps logistiques Attentes de pi$ces o Attente d)outillage o Attente de personnel o -emps tec&niques 0efroidissements o Ktabilisation de la mac&ine o 7élai lié au ccle de production o -emps de préparation
8 La "r!# "’i$t#r.#$tio$ >lle est fonction de la préparation pour des opérations de surveillance )visite, inspection, contrBleI* de • maintenance préventive )si celles#ci nécessitent l’arrêt de l’entité* de l’accessibilité, • de la démontabilité, • de l’aptitude à la pose et à la dépose, • de l’interc&angeabilité, • du temps de rec&erc&e de la panne, • du temps de diagnostic • de la qualité de la documentation tec&nique utilisateur •
22<21 – TEMPS MOHEN AVANT REMISE EN SERVICE 8’est le temps pendant lequel l’entité est inapte à accomplir une fonction requise à la suite d’une défaillance et avant remise en service )-0K* 8’est le temps d’indisponibilité apr$s défaillance )1orme 1/ 2 34 544* ;n l’appelle aussi --0 )ean -ime to 0estauration* -emps d’indisponibilité apr$s défaillance )temps avant remise en service*
-emps de non# détection de la défaillance
-emps d’appel à la maintenance
-emps d’indisponibilité pour maintenance corrective
-emps de réparation
-emps anne!es )administratifs, tec&niques..*
-emps de remise en conditions de service
22<2 – TEMPS MOHEN DE RÉCUPÉRATION 8’est le temps moen pendant lequel les opérations de maintenance corrective sont réalisées )tous les temps anne!es sont e!clus* ;n l’appelle 0- )ean 0epair -ime*
2<2> – AMÉLIORATION DE LA MAINTENABILITÉ cette rec&erc&e doit commencer d$s la conception du matériel avec des actions concernant l’amélioration de la maintenance )évite les défaillances, donc diminue --0* ainsi que l’amélioration de la durée, du coût et des e!igences logistiques des tac&es de maintenance de tout tpe. Le temps de réparation, composante du temps d’indisponibilité pour maintenance corrective, peut être réduit par la mise en 'uvre de mét&odes et de moens performants
2<2>21 – DIMINUTION DU TEMPS DE LOCALISATION DE LA PANNE •
7ispositifs de vérification o
Appareils de mesures )débit, pression, températureI*, voants, niveau à visualiser, dispositif d’essai ou d’étalonnage
Les dispositifs de vérification permettent le suivi du bon fonctionnement des matériels •
7ispositifs de rec&erc&e des défauts ls peuvent être manuels ou automatiques
2<2>2 – DIMINUTION DU TEMPS DE DIAGNOSTIC =aram$tres influant sur la rapidité du diagnostic % repérage et accessibilité des points de mesure • qualité de la documentation de maintenance • procédures logiques, mét&odes de vérifications )logigramme d’aide au diagnostic, tableau • causesWeffetsI* connaissance des probabilités de défaillances )arbre de défaillances* • sst$mes e!perts )simule les activités intellectuelles de l’&omme avec un support • informatique A;* 2<2>2< – DIMINUTION DU TEMPS DE CORRECTION DE LA PANNE ;n agit sur % • • • •
L’accessibilité La manutention possible )prise en compte du poids, de la fragilité, de l’encombrement* et mise en place de moens proc&es et adaptés. La facilité de démontage et de remontage )priorité au! interventions fréquentes* L’interc&angeabilité )conception modulaire, butées de réglage, éc&ange standardI*
2<2>2> – DIMINUTION DU TEMPS DE CONTRLE ;n agit sur % • •
Les possibilités d’essai en e!ploitation )appareils spéciau! conHus à cet effet ou mise en place de contrBles incorporés, supervision adaptée à la maintenance par e!emple* La connaissance des seuils admissibles
•
La mise en place de notices de contrBles adaptées
