Maintenance et fiabilit des installations industrielles Module Maintenance
Maintenance et fiabilité des installations industrielles Module Maintenance Opérationnelle 1 6. 1 – Amélioration de la fiabilité des équipements existants
Sommaire 1 - La fiabilité 2 - L’état standard 3 - L’éradication des défaillances 4 - Le plan de maintenance 2
1 - La fiabilité – Définitions – Les principaux leviers de l’amélioration 3
La fiabilité Définitions Fiabilité : Probabilité qu’un système assure sa fonction après un temps t λ courbe en baignoire temps Déverminage Vie opérationnelle Fin de vie 4
La fiabilité Définitions Maintenabilité : Facilité de restaurer / retrouver sa fonction après un temps t • Accessibilité à l’équipement et ses composants • Aisance d’intervention • Composants standards 5
La fiabilité Définitions Disponibilité : Proportion du temps où le système est fonctionnel Temps d’Ouverture Temps de charge Temps d’utilisation Temps Utilisation net Temps créateur de Pertes de Valeur qualité Arrêts Programmés Arrêts Fortuits Pertes d’allure ● Pannes ● Réglages ● Changement outils ● Arrêts mineurs – incidence amont : aval ● Ralentissements ● Défauts & réparations ● Pertes de démarrage
La fiabilité Les principaux leviers d’amélioration –Marches dégradées Eradiquer les défaillances –Arrêts sur pannes –Incidents majeurs –Identifier les machines critiques Améliorer la maintenance préventive –Construire les plans de maintenance –Développer la maintenance autonome –Organiser les arrêts et travaux Améliorer l’exécution de la maintenance –Maîtriser la sous-traitance 7
La fiabilité Les principaux leviers d’amélioration (2) –Améliorer la gestion des rechanges Fiabiliser les rechanges –Améliorer les réparations Améliorer la conception des équipements Améliorer la conduite des équipements 8
2 - L’état standard • • Définitions Exemples d’anomalies Retour à l’état standard Maintien à l’état standard 9
L’état standard Définitions L’état standard est la base de la fiabilité C’ est : ◦ l’état de référence d’un équipement ◦ défini par le design initial des constructeurs et les améliorations validées. ◦ documenté et visible sur le terrain. La 1ère responsabilité des Opérateurs et de la Maintenance est de contrôler et de maintenir l’installation à l’état standard. 10
L’état standard Standard Etat général Maintenance Exploitation Exemples d’anomalies Outils utiles pour clarifier l’état standard Saleté, salissures Outils manquants ou mal rangés Maintenance autonome (5 S) Pièces cassées ou trop usées, Mauvaises pièces utilisées, Graissage défectueux Plans Recommandations du constructeur de la machine Mauvais paramètres de fonctionnement utilisés Procédures de conduite Consignes d’utilisation Octobre 2011 11
L’état standard Types d’anomalies à détecter Détériorations des machines Déchets , saleté Pièces abandonnées Vibrations Et. . . Fuites Projections -Pièces perdues -Montage anormal -Usure -Rouille -Mauvais alignement -Bruit anormal -Déplacement anormal -Couleur anormale -Odeur anormale -…… Surchauffe Maintenance et fiabilité des installations industrielles - Maintenance opérationnelle 1 3. 1 Maintenance et fiabilité des installations industrielles - Maintenance opérationnelle 1 Amélioration la fiabilité des équipements 6. 1 Amélioration la fiabilité des équipements Octobre 2011 existants 12
L’état standard Exemples anomalies Graisse débordant du palier Risques: • pollution • risque d’incendie • consommation excessive Protection non fixée, Risques • penétration d’eau • usure corrosion 13
L’état standard Exemples anomalies Câblages non conformes Risques • fiabilité et sécurité 14
L’état standard Nettoyer pour découvrir les anomalies Avant nettoyage : • un défaut visible Après nettoyage : • trois défauts découverts 15
L’état standard Exemples anomalies Electricité et circuit huilage dans la même coffret Absence de fermeture Câbles endommagés 16
L’état standard Exemples anomalies Outillages abandonnés 17
3 - Eradication des défaillances – – – Définitions Processus éradication des défaillances Traitement des anomalies Traitement des incidents et interventions Traitement des incidents majeurs 18
Eradication des défaillances Interrogatif (10’) Qu’est ce pour vous une défaillance ? Quels en sont les facteurs à l’origine ? Comment vous organisez vous pour les traiter ? 19
Eradication des défaillances Définition des défaillances Evènements subis entraînant : • Une marche dégradée • Un incident avec arrêt ou perte significative de production • Un incident majeur 20
Analyse des facteurs de défaillance Ces facteurs sont de 3 types Détérioration Contrainte incontrôlée Résistance insuffisante 21
Analyse des facteurs de défaillance Origine des facteurs de défaillance Facteurs de défaillance Détérioration Facteurs pratiques Non respect des conditions de base Anomalies négligées Contrainte incontrôlée Non respect des conditions d’utilisation Résistance insuffisante Manque de savoir faire Faiblesses de conception 22
Les 5 mesures antidéfaillance 1 RESPECT DES CONDITIONS DE BASE Nettoyage Resserrage Lubrification Appliquer des standards de nettoyage, de resserrage et de lubrification 23
Les 5 mesures antidéfaillance 2 RESPECT DES CONDITIONS D’UTILISATION 1. Fixer les conditions opératoires et les conditions d’usage 2. Standardiser opérations et méthodes, valeurs et modes de réglages, modes de démarrage et d’arrêt 3. Prendre des mesures de prévention contre la saleté et l’eau pour les parties en rotation et les glissières 4. Établir des conditions d’environnement saines, lutter contre la saleté, la température, l’humidité, les vibrations, les chocs 24
Les 5 mesures antidéfaillance 3 -1 REPARATION DES DETERIORATIONS NEGLIGEES Détecter et prédire les détériorations • Contrôler les équipements en utilisant les cinq sens et identifier les composants détériorés • Préparer les standards de contrôle et d’inspection périodiques et de remplacement • Fixer et standardiser les temps d’intervention • Savoir reconnaître les signes d’anomalie de process • Formuler les standards de suivi des paramètres, définir les mesures et améliorer les équipements de mesure 25
3 -2 Les 5 mesures antidéfaillance REPARATION DES DETERIORATIONS NEGLIGEES Réparer et prévenir les détériorations 1. Standardiser les travaux de montages, démontages, remplacement 2. Améliorer les méthodes de travail: inspection, remplacement, réparation. 3. Contrôler rigoureusement les pièces et composants 4. Partager et centraliser les données, améliorer les techniques d’analyse de données 26
Les 5 mesures antidéfaillance 4 CORRECTION DES FAIBLESSES DE CONCEPTION 1. Corriger les faiblesses provenant de la conception ou de la réalisation de l’équipement 2. Augmenter la résistance aux conditions environnementales 3. Adopter des mesures pour prévenir la récurrence des défauts majeurs 27
Les 5 mesures antidéfaillance 5 AUGMENTATION DES COMPÉTENCES DES OPERATEURS DE FABRICATION ET DES AGENTS DE MAINTENANCE Assurer des opérations et des manipulations correctes Assurer des réparations sans erreur 28
La fiabilité Stratégie pour l’amélioration Diagnostic niveaux zone& équipement Niveau Atelier Niveau Equipement MTBF Elevé Faible Niveau Atelier Implémentation améliorations verrouillage Priorisation Plan d’action 1 2 2 1 Restaurer l’état standard 3 3 nettoyage , boulonnerie, lubrification , . . 2 Eradication des pertes / pannes 3 2 3 élimination systématique des pertes 3 Maintenance Préventive Faible Elevé MTTR Evaluation des pertes Atelier temps arrêt + marche dégradée Non qualité Analyse des pertes équipement critique E 1 MBF , plan entretien , Leviers amélioration fiabilité Séquence Chasse aux Pertes 29
Eradication des défaillances Processus EDD Détecter & traiter les défaillances en temps réel Gérer les défaillances au quotidien Gérer les défaillances à la semaine Analyser les causes Etablir les contre mesures Mesurer l’efficacité 30
Eradication des défaillances Détection et traitement des défaillances en temps réel Postés Exploitation Détecter une défaillance Intervention possible ? oui Intervenir & réparer Créer un CRI Retour Information non Postés Maintenance Demande Intervention oui Détecter une défaillance Suivre une défaillance Jour Maintenance Intervention possible ? oui Intervenir & réparer Créer / adapter le CRI Clôturer le CRI non Demande de travaux Pb Résolu ? A compléter OT Transformer le CRI en OT 31
Eradication des défaillances Traitement des incidents & interventions avec arrêts Principes 1. Toute défaillance fait l’objet d’une saisie dans la GMAO ( outil unique) 2. Toutes les défaillances détectées passent par la maintenance postée qui s’efforce de les traiter dans le poste 3. A une défaillance qui n’est pas réglée est affectée une mesure conservatoire 4. La Fabrication doit connaître en permanence l’état de l’installation (ex: marche dégradée) 5. Il y a un retour systématique d’information à l’équipe émettrice 6. La description de la défaillance doit être factuelle. Pour les défaillances importantes, recueillir les pièces, prendre des photos Novembre 2010 32
Eradication des défaillances Compte rendu d’incident et d’intervention Indispensable après toute intervention , il permet : le suivi poste a poste de l’intervention l’information du responsable de zone l’enregistrement des informations et la constitution des historiques les analyses techniques et économiques ultérieures Eléments principaux du compte rendu Date , heure Equipement en cause , défini dans l’arborescence fonctionnelle L’évènement est décrit et codifié par : La défaillance constatée La cause probable L’action correctrice réalisée et le statut obtenue après cette correction Les conséquences : temps d’arrêt de fabrication et d’installation , durée de dépannage effectif et pièces de rechange mis en œuvre. . 33
Eradication des défaillances Codification des incidents et interventions Défaillance / évènement Fonction /Organe Moteur Ventilateur Transformateur Electrique / automatisme alarme démarrage impossible arrêt intempestif déclenchement …… défaut isolement régulation non conforme ……. . Mécanique rupture blocage déréglage fuite Cause Action corrective Conception Réglage sous dimensionnement aligner matériau inadapté calibrer …… équilibrer Maintenance serrer montage non conforme ……. . pièce non conforme manque entretien Inspection …… visuelle Exploitation mesures erreur opérateur procédure inadéquate Réparation produit non conforme nettoyage …… remise en état provisoire remplacement Exterieure …… perte alimentation Tests essais pression anormale climatique (pluie, vent …) fonctionnel débit anormal …. . surchauffe vibration reset / redémarrage ……. 34
Eradication des défaillances Traitement des incidents majeurs Tout incident sur installation classée AA ou entraînant une perte importante Accident ou impact environnemental grave Perte de production temps d’arrêt > X heures Incident qualité avec impact client Toute perte > XXXX € Doit faire l’objet d’une analyse particulière rapidement après l’incident avec toutes les parties prenantes : Fabrication , maintenance, qualité , sécurité avec recherche des causes fondamentales ( au moins 5 niveaux de WHY) Et d’un suivi spécifique avec un plan d’action corrective éradiquant les causes fondamentales validation par le management revues d’avancement 35
Eradication des défaillances Processus analyse des incidents majeurs Groupe d’Analyse Collecte données Visite terrain Pilote Mesures Relevés Ingénieur fiabilité Liste défauts Photos Maintenance mécan. Opérateur Maintenance élect. Arrêts, Pannes, Pièces endommagées Opérateur Marches dégradées Description défaillance Phénomènes Enchainements Analyse des causes Recherche de solutions 1 Analyse fonctionnelle 2 Analyse perte pourquoi, cause effet , AMDEC Temoignages 3 Solutions éliminant les causes Plan action Validation Par action Leader Planning Indicateur Suivi des résultats Pertes /pannes Objectif Verrouillage Revues Entretien Compétences Duplication Parallèle Standards Autres ateliers Equipement identique 36
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Le plan de maintenance • Exposés : – – Importance du plan de maintenance Créer un plan de maintenance Réviser un plan de maintenance Déployer la maintenance conditionnelle 38
Le plan de maintenance Importance • point clé de l’organisation de la maintenance préventive • condition essentielle de la fiabilité attendue Sur le plan technique , il définit : la méthode de maintenance appliquée à un équipement la périodicité et le contenu des opérations les moyens humains, pièces de rechange, logistique Sur le plan économique, le plan de maintenance induit directement le coût de la maintenance préventive : il permet une évaluation à priori de ces coûts il sera ultérieurement une variable d’ajustement en fonction notamment de la charge • tâche à forte valeur ajoutée pour l’Ingénieur Fiabilité et le Manager de la Maintenance ont un rôle clé à jouer Novembre 2010 39
Introduction Place du plan de maintenance Travaux urgents Demande de travaux Sélection de flux de travaux Travaux standard Plan de maintenance Exécution Clôture Ordres MP générés Gestion des travaux Planification Ordonnancement Affectation Exécution Achèvement Clôture
Introduction Différents types de maintenance préventive(1) Maintenance préventive Calendaire Basée sur production Conditionnelle 2001 30 40 20 10 50 60 70 80 Druck Température Spécifique: Légale (exemple : contrôle appareil de levage ) Basée sur évènement Pression Epaisseur
Introduction Différents types de maintenance préventive(2) Calendaire: Forme de base d’utilisation courante , non flexible Cycle unique constituant l’approche la plus simple Cycle stratégique seulement dans les cas complexes Ex : inspection tous les 6 mois Basée sur la production: Forme naturellement flexible Nécessite la mise à jour de compteurs (tonnage , nbre de cycles , . . ) à réaliser soit en manuel ou par acquisition automatique Ex: entretien tous les 10000 tonnes , graissage tous les 5000 cycles. Conditionnelle: A implémenter en priorité sur les machines critiques Nécessite la mise en place de moyens ( analyses , mesures de vibrations , thermographe , . . ) , d’une organisation et d’un système de monitoring interfacé avec la GMAO
Construire le plan de maintenance Objectifs Conformité aux exigences réglementaires Ex: contrôle appareil levage, équipement sous pression , système électrique Evaluation et gestion des risques HSE : sécurité des machines & des utilisateurs Pérennité de l’équipement Compétitivité Optimisation des moyens en tenant compte de : Niveau de maintenance attendu / exigences production , fiabilité et disponibilité Niveau de production Planning de fabrication et d’arrêts Ressources : personnel , outillages , existence de supports Evaluation du coût et de la valeur des opérations Boucle de progrès avec mesure des résultats et actions correctrices
Construire le plan de maintenance Boucle de progrès Déterminer la stratégie optimale de maintenance des équipements Déployer une méthode orientée fiabilité pour créer et améliorer la performance du plan de maintenance Ac t Pl 1 - Préparation an 2 - Développement 3 - Déploiement 4 - Exécution & compte rendus Do 5 - Evaluation & optimisation C he c k
Construire le plan de maintenance Phase 1: Preparation PLAN DO CHECK ADJUST
Construire le plan de maintenance 1. Définir en détail le rôle des acteurs 2. Définir le planning détaillé 3. Présenter le plan de développement dans une réunion de lancement) 4. Déployer la méthode RCM en 6 étapes étape 1 : découpage fonctionnel étape 2 : évaluation de la criticité étape 3 : analyse AMDEC , ADD étape 4 : définir la stratégie de maintenance étape 5 : définir les taches de maintenance préventive étape 6 : création des gammes 5. Revue et confirmation des options
Le plan de maintenance Créer un plan de maintenance méthode RCM Méthode maintenance basée sur la fiabilité -RCM Découpage Atelier CC Classement Machines Pont entret. C Pont acier AA Tête machine AA Lingotière AA Segments B Choix équipement Découpage fonctionnel AA puis A , B Mécanique Lingotière Refroidissement Hydraulique Niveau …. . Etude des modes de défaillance AMDEC ADD Historiques Plan de Maintenance Mise a jour GMAO Inspections Entretien Remplacement Saisie dans la GMAO Mesure efficacité 47
Le plan de maintenance La matrice de criticité Etablir la matrice de criticité du périmètre Gravité TE 4 E 3 M 2 F 1 Fréquence Prévenir Critique Protéger Non Critique 0. 1 / an 100 / an Fréquence Acceptable Inacceptable Exemple de cotation de la Gravité TE très élevée : perte > 1 M€ Criticité = Gravité x Fréquence accident ou pollution grave E élevée : perte > 0. 1 M€ M moyenne : perte >0. 01 M€ F faible 48
Le plan de maintenance Déterminer les actions de maintenance préventive –Les actions et leur périodicité adaptées sont déterminées Désignation Analyse défaillances et de leur gravité N° Fonction équipement G= gravité C= Coût / an F= Fréquence E= Efficacité Actions d’entretien Mode & mécanisme G F Action F C E € F 1 Plaques GF usure plaque cuivre pb refroidissement 3 2 mesure épaisseur, remplacement si <20 mm M Mouvements GF blocage plaque manque graisse 2 10 Contrôle graissage + appoint S blocage vérin pb hydraulique 3 2 Test mouvement hydraulique J Ouverture intempestive ressorts HS 4 3 Remplacement systématique Perte position capteur HS 2 2 Test mouvement hydraulique J F 2 Plaques PF Usure plaque cuivre pb refroidissement 3 1 mesure épaisseur, remplacement si <20 mm M Mouvements blocage plaque manque graisse 3 10 Contrôle graissage + appoint jeux excessif moto réducteur usure 3 2 Mesure jeu , remplacement si > 10 ° A blocage moto réducteur manque huile 3 2 Contrôle niveaux Perte position codeur HS 3 2 Test mouvement , inspection câblage J A S M 49
Le plan de maintenance Etablir les gammes de travail Gamme de travail JP 1015 Entretien annuel transformateur 60 KV Opérations 10 Mise en sécurité , vérification absence de tension 20 Dépose des protections 30 Contrôle & inspections. Compétences 2 Electriciens Durée 0 hrs 15 minutes Pièces & Outillages Traversée isolante code 334321 Palan , clefs de 22 Documents associés - plans -autorisation de travail -notices. . . Novembre 2010 50
Le plan de maintenance Description des opérations Secteur : Aciérie Section : Distribution Chaîne : Poste 60 Kv Objet : Entretien annuel transformateur 60 Kv Unité T 12 Gamme JP 1015 Opérations Risque / mesure de prévention 10 Mise en sécurité 11 Consignation : ouverture disjoncteur V 33, MALT départ tableau 12 Vérification et mise en sécurité : contrôle de la perche 100 kv , vérification absence tension mise a la terre sur primaire transfo 20 dépose des protections 21 élinguer avec un palan 1 T 22 déposer la boulonnerie 23 descendre les protections avec le palan 24 stocker sur une palette 30 Contrôles & inspections 31 vérifier l’absence de fuites 32 vérifier l’état des isolateurs et têtes de câbles 33 Serrage des connections (clef dynamométrique) 40 Nettoyage 41 nettoyer le haut de cuve au chiffon puis par soufflage 42 nettoyer les isolateurs au chiffon + solvant 50 Repose protections ……. électrique / tabouret +gant isolants+lunettes chute objet / assurer la charge pyralène / gants+lunettes poussières / lunettes solvant / gants+lunettes 51
Le plan de maintenance Vérification pertinence des tâches Tâche Applicable Non Modifier la tâche Oui Efficace Non Modifier la tâche Oui Economique Non Modifier la tâche Oui Tâche conservée Novembre 2010 52
Le plan de maintenance Déployer la Maintenance conditionnelle La maintenance conditionnelle est basée sur la mesure et la surveillance du fonctionnement Comparaison de mesures à un standard déterminant la valeur limite et l’action correctrice remplacement de la plaque d’usure si l’épaisseur est < 35 mm équilibrage du ventilateur si la vibration est > 15 mm/s les mesures peuvent être discontinues , ex : mesure du jeu tous les mois , ou continues au moyen de capteurs interconnectés à une centrale de mesure ou ordinateur La corrélation avec des mesures process permet d’obtenir un diagnostic plus fin perte de charge d’un filtre en fonction du débit vibration d’un broyeur en fonction de la charge… Principaux intérêts: Réduction des arrêts subis & prévention des défaillances catastrophiques Réduction de l’usure due aux réparations fréquentes Minimisation des risques potentiels liés au démontage / remontage systématique Détection anticipée des problèmes Réduction des coûts : maintenance curative & préventive , réparations , pièces de rechange 53
Le plan de maintenance Techniques de Maintenance conditionnelle Analyse vibratoire Analyse huiles Machines tournantes Moteurs thermiques Structures Réducteurs Aéraulique Turbines énergie Thermographie IR Réfractaires Electricité Mécanismes Circuits hydrauliques Diélectriques 54
Le plan de maintenance Déterminer et programmer l’action préventive optimale Petit entretien –Maîtrise la fiabilité intrinsèque. –Nettoyage , resserrage boulonnerie, graissage Tâche conditionnelle –Mesure du niveau de dégradation, machine en marche. Mesure de température, vibrations , analyse huile Tâche de test/ essai Mise en évidence d’une dégradation cachée. Particulièrement adapté aux systèmes de surveillance / sécurité –Détection d’ une dégradation, machine à l’arrêt Visite interne –Pertinent si la durée de vie est maîtrisée Remplacement systématique Maintenance corrective ou modification 55
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