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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUP

REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE MAINTENANCE DES SYSTEMES INDUSTRIELS. « Cours pour Masters, Génie Industriel ». Dr. Messaoud BENZOUAI. Maitre de conférences ‘B’ Faculté de technologie Département Génie Industriel Contact : m.benzouai@univ-batna2.dz Table des matières Cours pour les Masters / Génie Industriel / Dr M. BENZOUAI Table des matières Objectifs et plan du cours ………………………………...................... 01 Chapitre I : Concepts de la maintenance industrielle ……………………… 02 1. Définitions …………………………………………............... 02 2. Objectifs généraux de la maintenance ……………………………... 02 3. Les secteurs d’activité à maintenance ……………………………… 02 4. Structure d’un système de production……………………………… 04 5. Les différentes formes de la maintenance …………………………... 04 6. Autres activités de la maintenance ………………………………... 09 7. Choix d’une politique de maintenance ……………………………... 09 8. Les cinq niveaux de la maintenance ………………………………. 10 9. Autres approches de la maintenance ………………………………. 10 9.1. La télémaintenance ……………………………………. 10 9.2. La TPM et le TRS ……………………………………... 11 Chapitre II : Analyse des temps de maintenance et concepts FMD …………... 14 1. Analyse des temps de maintenance ……………..…………………. 14 1.1. Temps relatifs aux états d’un système ……………………... 14 1.2. Classification des temps de maintenance …………………… 14 1.3. Les temps d’activité humaine en maintenance ………………. 15 1.4. Nature des durées d’intervention en maintenance …….………. 15 1.5. Opération de la maintenance corrective. ………..………….. 17 1.6. Estimation du temps alloué à une intervention ………………. 17 1. Concepts FMD ……………………………………………….. 18 2.1. Fiabilité ………………………….............................. 18 2.2. Maintenabilité ……………………............................... 19 2.3. Disponibilité …………………………………………. 19 2.4. Facteur de fiabilité, maintenabilité et disponibilité …………… 20 2.5. Temps caractéristiques de la sureté de fonctionnement ………... 22 Chapitre III : Comportement du matériel en service / étude des défaillances …... 23 1. Définitions et vocabulaires de défaillance …………………………... 23 2. Classification et types de défaillances ……………………………… 23 Table des matières Cours pour les Masters / Génie Industriel / Dr M. BENZOUAI 3. Le taux de défaillance ………………………………………….. 24 3.1. Définition du taux de défaillance …………………………. 24 3.2. Durée de vie d’un équipement / courbe en baignoire ………….. 24 3.3. Calcul du taux moyen de défaillance ……………………… 26 4. Exploitation des relevés des défaillances / Analyses par l’outil Pareto …….. 27 4.1. Relevés des défaillances ………………………………... 27 4.2. Analyse qualitative / Expertise …………………………... 28 4.3. Analyse quantitative et amélioration des concepts FMD ………. 28 4.3.1. Loi de Pareto …………………………………. 29 4.3.2. Méthodologie ………………………………… 30 4.4. Application …………………………………………... 32 Chapitre IV : Analyse de la fiabilité par les lois de probabilités ……………... 34 1. Introduction…………………………………………………… 34 2. Notions de variable aléatoire, densité de probabilité et fonction de répartition 34 2.1. Variable aléatoire……………………………………… 34 2.2. Densité de probabilité et fonction de répartition ……………... 34 2.3. Les fonctions fiabilité et de défiabilité …………………… 35 2.4. Détermination expérimentale de la fiabilité …………………. 35 2.5. Le taux de défaillance instantané …………………………. 36 2.6. Analyse de la fiabilité à partir des lois de probabilités ………… 37 2.6.1. Analyse par la loi normale ………………………. 37 2.6.2. Analyse par la loi exponentielle ………………...... 38 2.6.3. Analyse par la loi de Weibull ……………………. 39 2.6.4. Application …………………………………... 45 Annexes …………………………………………………………… 47 Bibliographie ……………………………………………………… 49 Objectif et plan du cours 1 Cours pour les Masters / Génie Industriel / Dr M. BENZOUAI Objectif du cours. L’existence d’un service de maintenance a pour raison le maintien des équipements en bon état de fonctionnement et aussi la diminution des pannes. En effet, ces dernières coûtent cher, elles occasionnent : - des couts d’intervention, de réparation ; - des coûts de non qualité du produit ; - des coûts indirects, tels que : frais fixes non couverts (salaires,…etc), des dépenses supplémentaires pour pallier aux pertes de production et surtout la perte de l’image de marque de l’entreprise, d’où perte de clients. De ce fait il faut tout mettre en œuvre pour éviter la panne et agir rapidement lorsqu’elle survient afin d’augmenter la disponibilité du matériel. Ce cours destiné pour les Masters en Génie industriel vise cet objectif. Plan du cours. Afin d’aboutir à notre objectif, ce cours est structuré en quatre chapitres, dont chacun d’eux vise un objectif partiel : - Le premier chapitre est consacré à l’approche maintenance, en donnant à l’étudiant les concepts de base pouvant lui permettre d’appréhender d’une manière facile les enseignements donnés aux chapitres suivants. Durant ce chapitre l’étudiant saura distinguer la différence entre les différentes activités et taches de la maintenance. La maintenance améliorative, la télémaintenance et la méthode TPM avec son taux de rendement synthétique sont abordés. Il est à noter que selon le programme thématique, ce cours, ne vise pas l’aspect gestion de la maintenance industriel. - Le deuxième chapitre traite les temps relatifs à la maintenance, et essentiellement les temps d’activité humaine en maintenance, en donnant à l’étudiant la manière d’agir pour déterminer un temps d’intervention en maintenance corrective. Aussi les concepts de base de la fiabilité, maintenabilité et disponibilité, sont donnés tout en donnant à l’étudiant l’aspect pragmatique de ces concepts. - Dans le troisième chapitre, le comportement du matériel est analysé à partir de la connaissance de la défaillance en premier lieu et de son traitement en second lieu et ce à partir de l’exploitation des données recueillies sur site (Historique machine) en initiant l’étudier à travers un exemple applicatif ‘ comment agir pour améliorer la fiabilité, la maintenabilité et la disponibilité. - Le quatrième chapitre donne à l’étudiant un autre aspect d’analyse en se servant toujours des données historique à travers les modèles fiabilistes. Dans ce chapitre une large place est donnée au modèle exponentielle et surtout au modèle de Weibull. Chapitre I : Concepts de la maintenance industrielle 2 Cours pour les Masters / Génie Industriel / Dr M. BENZOUAI Chapitre I : CONCEPTS DE DE LA MAINTENANCE INDUSTRIELLE. 1. Définitions. Définition 1 : / (AFNOR (NF X 60-010). Ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié ou en mesure d’assurer un service déterminé. - Maintenir: Notion de «prévention» d’un système en fonctionnement. - Rétablir : Notion de «correction» consécutive à une perte de fonction. - État spécifié ou service déterminé : implique la prédétermination d’objectif à atteindre, avec quantification des niveaux, NB : Entretenir, c’est subir alors que maintenir, c’est prévoir et anticiper Définition 2 : / (AFNOR, 2001), Ensemble de toutes les actions techniques, administratives et de management durant le cycle de vie d'un bien, destinées à le maintenir ou à le rétablir dans un état dans lequel il peut accomplir la fonction requise. 2. Objectifs généraux de la maintenance. Les services de maintenance doivent définir leurs objectifs qui doivent correspondre à la politique de leur entreprise. Il s’agit des aspects : Financier, Technique et Humain. Figure 1.1 : Principaux objectifs de la maintenance Exemples d’objectifs : Assurer la production prévue (quantité) ; Assurer la qualité du produit fabriqué (qualité) ; Respecter les délais (temps) ; Rechercher les coûts optimaux (rentabilité) ; Préserver l'environnement (environnement) ; Assurer la sécurité des employés 3. Les secteurs d’activités à maintenance : L’importance de la maintenance diffère selon le secteur d’activité : Objectifs SECURITE : Humains et matériels DISPONIBILITE (Plan technique) : - Fiabilité, - Maintenabilité. COUTS (Plan économique) : - directes de maintenance, - Indirectes de maintenance. DURABILITE : (technico-économique). . Chapitre I : Concepts de la maintenance industrielle 3 Cours pour les Masters / Génie Industriel / Dr M. BENZOUAI La maintenance sera inévitable et lourde dans les secteurs où la sécurité est capitale. Inversement, les industries manufacturières à faible valeur ajoutée pourront se satisfaire d’un entretien traditionnel et limité. - Importance fondamentale : nucléaire, pétrochimie, chimie, transports (ferroviaire, aérien, etc.) - Importance indispensable : entreprises à forte valeur ajoutée, de procès, construction automobile. - Importance secondaire : entreprises sans production de série, équipements variés a. Entreprises manufacturières : ( Mi : Machine i ; MPi : Matière première i ; PFi : Produit fini i ) NB : Le service maintenance subi une faible pression. Exemple d’industrie : Chaudronnerie (production de vis, écrou, rondelle, tige …etc). b. Entreprises à procès : NB : Le service maintenance subi une forte pression. Exemple d’industrie : Laiterie, papeterie, raffinerie, produit pharmaceutique, ……etc. c. Entreprises de service : NB : Le service maintenance subi une très forte pression. Spécificités : - Machines indépendantes - Grand parc machines, - Produits finis nombreux. M1 Mi Disponibilité Objectifs : MPi MP1 PF1 PFi M1 M2 M4 M3 Objectifs : Spécificités : - Machines dépendantes - Postes série / parallèle, - Peu de produits Finis. MP1 11 PFi Objectifs : Spécificités : - Equipements indépendants, - Equipements diversifiés - Transports, - Hôpitaux, - …….etc. - Sécurité. - Disponibilité. - Disponibilité. - Coûts Chapitre I : Concepts de la maintenance industrielle 4 Cours pour les Masters / Génie Industriel / Dr M. BENZOUAI 4. Structure d’un système de production. La structure générale de tout système (machine) de production se résume par la figure 1.2 suivante : Figure 1.2 : Structure générale d’un système de production 5. Les différentes formes de maintenance, Dans la définition de la maintenance, nous trouvons deux mots-clés : uploads/Industriel/ cours-maintenance-des-systemes.pdf