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EDITH LAFONTAINE Méthodes et mesures pour l'évaluation de la performance et de

EDITH LAFONTAINE Méthodes et mesures pour l'évaluation de la performance et de l'efficacité des équipements miniers de production Mémoire présenté à la faculté des études supérieures de l'Université Laval dans le cadre du programme de maîtrise en génie des mines et de la mineralurgie pour l'obtention du grade de maître es science (M. Se.) Département de Génie des mines et de la mineralurgie Faculté de sciences et génies Université Laval Québec 2006 © Edith Lafontaine, 2006 REMERCIMENTS J'aimerais remercier du fond du cœur mon professeur Jacek Paraszczak pour tout le temps qu'il m'a accordé et surtout de sa patience. De m'avoir appuyé durant ces deux années par vos connaissances et votre expérience. Merci pour l'aide apportée afin de trouver de nouveaux contacts, sans vous ce travail ne serait pas le même. Merci de m'avoir choisi en tant qu'auxiliaire à l'enseignement, cet argent a été bien apprécié. J'aimerai dire un gros merci à tous les gens qui ont si gentiment répondu à mon questionnaire. Vos réponses ont été le cœur de mon travail. Sans vous, ce travail n'aurait pas pu être fait. J'embrasse très fort ma famille. Mon frère, Sébastien pour son soutien moral et tous ces bons conseils au niveau de l'informatique. Mon père André et ma mère Denise pour leur soutien morale et financier. Je fais un clin d'oeil à ma tante Henriette et mon oncle André pour leur soutien moral et surtout pour tous les bons petits plats qu'ils m'ont fait tout au long de mes études universitaires. Que c'était bon... RESUME La production et le coût d'exploitation des mines modernes dépendent beaucoup de la performance des équipements employés. Avec le progrès technologique, ces derniers deviennent de plus en plus sophistiqués et de taille de plus en plus imposante. Ces deux facteurs entraînent une hausse de l'investissement initial (coût d'acquisition) et le coût d'opération, ce qui affecte directement la rentabilité de la mine et la compétitivité de sa compagnie propriétaire. Il est donc évident qu'un des meilleurs moyens pour accroître la rentabilité et des profits des opérations est de maximiser l'efficacité globale des équipements employés. Cette dernière est une résultante de plusieurs facteurs techniques, opérationnels et économiques qui comprennent entre autres la fiabilité, la maintenance, sa gestion et son support, l'utilisation et la gestion de la flotte d'équipements. Pour parvenir à l'amélioration de l'efficacité globale, il est crucial de pouvoir mesurer ou quantifier divers aspects contributeurs à l'aide d'indicateurs de performance (KPI, Key Performance Indicators) adéquats et significatifs. Malgré l'importance de ce fait, il paraît que l'industrie minière accuse un retard considérable aux autres industries, plus particulièrement celle manufacturière. Dans ce contexte, il a été décidé de faire une étude ayant pour but de répertorier et d'analyser les pratiques et les procédures de suivi de la performance et de l'efficacité des équipements de production dans un certain groupe de mines canadiennes. L'accent a été porté particulièrement sur les mines souterraines. Cette étude a permis de distinguer les indices de performance techniques et opérationnels ainsi que leurs facteurs contributeurs, d'évaluer la précision et la signification des mesures couramment utilisées, et finalement discuter et émettre les recommandations sur les points à améliorer à court et long terme. Suite à la discussion des résultats, les mines recensées mesurent peu d'indices de performance et plusieurs problèmes ont été détectés pour leur interprétation et leur précision. Dans la lumière de la situation actuelle, certaines recommandations générales sur les points à améliorer à court et à moyen terme ont été formulées. TABLE DES MATIERES RÉSUMÉ I REMERCIMENTS II TABLE DES MATIÈRES III LISTE DES TABLEAUX VI LISTE DES FIGURES VII LISTE DES ÉQUATIONS , VIII GLOSSAIRE X LISTE DES ABRÉVIATIONS XV 1. INTRODUCTION 1 2. EFFICACITÉ DES FACTEURS CONTRIBUTEURS ET LEUR ESTIMATION DANS L'INDUSTRIE 4 2.1. CE QU'EST L'EFFICACITÉ 4 2.2. INDICATEURS DE PERFORMANCE 9 2.3. L'INDUSTRIE MINIÈRE 14 2.4. BUTS ET OBJECTIFS 22 3. INDICATEURS DE PERFORMANCE 23 3.1. DISPONIBILITÉ 25 3.2. FIABILITÉ ET SES MESURES 29 3.3. MAINTENANCE ET SA GESTION 31 3.3.1. Proportion des temps morts de l'équipement provoqués par les défaillances 33 3.3.2. Durée moyenne des travaux d'entretien 34 3.3.3. Temps moyen entre les maintenances, MTBM. 35 3.3.4. Main d'œuvre allouée aux travaux urgents 36 3.3.5. Pourcentage de l'entretien planifié 36 3.3.6. Conformité de l'horaire 37 3.3.7. Taux de maintenance 38 3.4. UTILISATION 38 3.5. EFFICACITÉ GLOBALE DE L'ÉQUIPEMENT 40 3.6. FACTEURS ÉCONOMIQUES 40 4. MÉTHODES ET PROCÉDURES DE CUEILLETTE DE DONNÉES DANS LES MINES SOUS ÉTUDE 44 4.1. CUEILLETTE D'INFORMATIONS ET DE DONNÉES POUR LE PROJET 44 iii © Edith Lafontaine 4.2. ANALYSE DES QUESTIONNAIRES REÇUS 4 5 4.3. ANALYSE DE DONNÉES GÉNÉRALES SUR LES MINES SOUTERRAINES 46 4.3.1. Substances minérales exploitées 46 4.3.2. Production journalière 46 4.3.3. L'organisation du travail 47 4.3.4. Taille de la flotte d 'équipements mobiles 48 4.4. MOYENS POUR SAISIR LES INFORMATIONS SUR L'EFFICACITÉ ET LA PRODUCTIVITÉ DES ÉQUIPEMENTS 49 4.4.1. Personnel impliqué 49 4.4.2. Façon de cueillir les données 50 4.4.3. Fréquence des rapports 51 4.5. PARTIES PRENANTES DES RAPPORTS CONCERNANT LA PERFORMANCE DES ÉQUIPEMENTS ET DE MAINTENANCE 5 2 4.6. CUEILLETTES D'INFORMATIONS CONCERNANT LA DISPONIBILITÉ 5 2 4.7. MAINTENANCE CORRECTIVE (NON PLANIFIÉE) ET MAINTENANCE PRÉVENTIVE (PLANIFIÉE) 57 4.8. CUEILLETTE D'INFORMATIONS AU SUJET DE L'UTILISATION DES ÉQUIPEMENTS EN TERME DE TEMPS TRAVAILLÉ 5 8 4.8.1. Taux d'utilisation 58 4.8.2. Saisie des donnes sur le temps travaillé 59 4.9. PROCÉDURE DE CUEILLETTE DES DONNÉES DANS UNE MINE À CIEL OUVERT 60 4.9.1. Données générales de la mine 60 4.9.2. Moyens pour saisir les informations sur l'efficacité et la productivité des équipements et fréquence des rapports 61 4.9.3. Cueillettes d'informations concernant la disponibilité 62 4.9.4. Informations concernant les travaux d'entretien 63 4.9.5. Taux d'utilisation 63 5. INDICATEURS DE PERFORMANCE ET D'EFFICACITÉ DES ÉQUIPEMENTS DE PRODUCTION UTILISÉS PAR LES MINES INTERROGÉES 65 5.1. INDICATEURS DE PERFORMANCE ASSOCIÉS À LA DISPONIBILITÉ 65 5.1.1. Disponibilité mécanique et opérationnelle 65 5.1.2. Temps moyen entre les défaillances (MTBF) et temps moyen entre les maintenances (MTBM) 67 5.2. INDICATEURS ASSOCIÉS AVEC LA MAINTENANCE ET SA GESTION 68 5.2.1. Temps moyen des réparations (MTTR) 68 5.2.2. Travaux urgents 69 5.2.3. Autres indicateurs mesurant la maintenance et sa gestion 70 5.3. INDICATEURS ASSOCIÉS AVEC L'EFFICACITÉ DES ÉQUIPEMENTS 70 5.3.1. Utilisation 70 5.3.2. Travail utile 72 iv © Edith Lafontaine 5.4. INDICATEURS DE PERFORMANCE ET D'EFFICACITÉ EMPLOYÉS PAR LA MINE À CIEL OUVERT 76 5.4.1. Indicateurs de performance associés à la disponibilité 76 5.4.2. Indicateurs associés avec la maintenance et sa gestion 77 5.4.3. Indicateurs associés avec l'efficacité des équipements 77 6. DISCUSSION 80 6.1. REMARQUES GÉNÉRALES 80 6.2. PROBLÈMES PERÇUS ET FAIBLESSES IDENTIFIÉES 82 6.2.1. Disponibilité et maintenance et sa gestion 82 6.2.2. Utilisation et travail utile 84 6.3. RECOMMANDATIONS 86 7. CONCLUSION 89 8. RÉFÉRENCES 91 9. ANNEXE A : QUESTIONNAIRE POUR LES MINES SOUTERRAINES MÉTALLIFÈRES 97 V © Edith Lafontaine LISTE DES TABLEAUX TABLEAU 1 INDICE DES PRIX DES MATIÈRES BRUTES 1 TABLEAU 2 - RÉPARTITION DES MINES SONDÉES SELON LEURS COMMODITÉS EXPLOITÉES 46 TABLEAU 3 - RÉPARTITION DES MINES SONDÉES PAR RAPPORT À LEUR TONNAGE JOURNALIER AINSI QUE LEURS MÉTHODES D'EXPLOITATION 47 TABLEAU 4 - ORGANISATION DU TRAVAIL 47 TABLEAU 5-TAILLE DE LA FLOTTE D'ÉQUIPEMENTS DE PRODUCTION 48 TABLEAU 6-PERSONNES IMPLIQUÉES LORS DE LA SAISI ET DE L'ENTRÉE DES DONNÉES 49 TABLEAU 7 - FRÉQUENCE DES RAPPORTS SUR DIFFÉRENTS ASPECTS DE LA PERFORMANCE DES ÉQUIPEMENTS ET DE MAINTENANCE PRODUITS DANS LES MINES 51 TABLEAU 8- PRÉCISION DES DONNÉES LORSQUE L'ÉQUIPEMENT DEVIENT INDISPONIBLE SELON LES CATÉGORIES 53 TABLEAU 9- PRÉCISION DES DONNÉES LORS DU DÉBUT DE L'ACTION D'ENTRETIEN SELON LES CATÉGORIES 53 TABLEAU 10- PRÉCISION DES DONNÉES LORSQUE L'ÉQUIPEMENT REDEVIENT DISPONIBLE SELON LES CATÉGORIES .... 54 I'ABLEAU 11- CATÉGORIES DE DÉLAIS PRISES EN CONSIDÉRATION LORS DE LA CUEILLETTE DE DONNÉES 55 TABLEAU 12-PRÉCISION DES DONNÉES SUR LES DÉLAIS 56 TABLEAU 13-INFORMATIONS SUR LES ACTIONS DE MAINTENANCE PRISES EN NOTE PAR LES MINES 57 TABLEAU 14-SUIVI DE LA DURÉE DE LA NON UTILISATION DES ÉQUIPEMENTS DISPONIBLES 59 TABLEAU 15-FAÇONS DE CUEILLIR LES DONNÉES SUR LE TRAVAIL UTILE 60 TABLEAU 16-RÉPARTITION DE LA FLOTTE D'ÉQUIPEMENTS POUR LA MINE À CIEL OUVERT 61 TABLEAU 17-FRÉQUENCE DES RAPPORTS LE LA MINE À CIEL OUVERT 62 I'ABLEAU 18 UNITÉS DE TRAVAIL UTILE POUR LES ÉQUIPEMENTS DE CHARGEMENT ET DE HALAGE 72 TABLEAU 19 UNITÉ DE TRAVAIL UTILE POUR LES ÉQUIPEMENTS DE FORAGE 73 TABLEAU 20 UNITÉ DE TRAVAIL UTILE POUR LES ÉQUIPEMENTS DEBOULONNAGE 74 TABLEAU 21 REPRÉSENTANT LA DISTRIBUTION DES INDICATEURS DE PERFORMANCE SELON LES CATÉGORIES 75 VI © Edith Lafontaine LISTE DES FIGURES FIGURE 1 FACTEURS POUVANT INFLUENCER L'EFFICACITÉ GLOBALE D'UN ÉQUIPEMENT (ADAPTÉ D'APRÈS LEWIS ET AL. 2004) 4 FIGURE 2 CRITÈRES ÉCONOMIQUES ET TECHNIQUES D'APRÈS BLANCHARD, (2004) 8 FIGURE 3 DIFFÉRENTES CATÉGORIES AFIN DE MESURER LA PERFORMANCE GLOBALE DE LA MAINTENANCE (CAMPBELL, JARDINE, 2001) 11 FIGURE 4 FACTEURS INFLUENÇANT LES TEMPS MORTS ADAPTÉS D'APRÈS LEWIS ÉTAL, 2004 26 FIGURE 5 EXEMPLE DE LA RÉPARTITION DU TEMPS DE DISPONIBILITÉ D'UN ÉQUIPEMENT 39 FIGURE 6 REPRÉSENTATION DU TEMPS DE LA RÉPARATION ACTIVE ET DE LA MAIN D'ŒUVRE 83 FIGURE 7 BONNES ET MAUVAISES INTERPRÉTATIONS DES STATUTS uploads/Management/ methodes-et-mesures-pour-l-x27-evaluation-de-la-performance-et-de-l-x27-efficacite-des-equipements-miniers-de-production.pdf