AMDEC Et Gestion Des Co Ts

Organisation et gestion de Organisation l’entreprise Séminaire sur 

Analyse des Modes de Défaillance leurs Effets et leur criticité

Prof. B.Ouhbi

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AMDE(C) Années 1950 : la méthode FMECA ( Failure Modes, Effects and Criticality Analysis) est introduite aux USA dans le domaine des armes nucléaires. nu cléaires. Années 1960 : cette méthode est mise en application en France sous le nom d’ AMDEC pour les  programmes spatiaux et aéronautiques. Années 1970 : son application est étendue aux domaines du nucléaire civil, des transports terrestres et des grands travaux. Années 1980 : l’AMDEC est appliquée aux industries de  produits et de biens d’équipement de  production. Années 1995 : Application au Maroc de l’ AMDEC aux Industries de produits(bouteilles à gaz,…) Prof. B.Ouhbi

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OBJECTIFS DE L’AMDEC

L’objectif est de réaliser une maintenance basée bas ée sur la fiabilité (RCM) en : •Identifiant les mode de défaillance ; •Analysant les conséquences des défaillances ; •Précisant pour chaque mode de défaillance les moyens et les  procédures de de détection ; •Déterminant la criticité de chaque mode de défaillance •Etablir des programmes de maintenance en se basant sur la criticité de chaque défaillance Prof. B.Ouhbi

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A.M.D.E.C. Produit

A.M.D.E.C. Analyse des Modes de Défaillance de leurs Effets et leur Criticité

A.M.D.E.C. Processus

A.M.D.E.C. Moyen de production (machine) Prof. B.Ouhbi

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AMDEC Produit Analyse de la conception d'un produit pour améliorer la qualité et la fiabilité prévisionnelle. Les solutions technologiques doivent correspondre au cahier des charges. AMDEC rédigée sous la responsabilité du bureau d'études. Les conséquences des défaillances sont visibles par le client. Prof. B.Ouhbi

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AMDEC Processus Analyse des opérations de production pour améliorer la qualité de production, par voie de conséquence la qualité du produit ou du service rendu. AMDEC rédigée sous la responsabilité du bureau des méthodes de fabrication. Les conséquences des défaillances peuvent être visibles par le client.

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AMDEC Moyen de Production Analyse de fonctionnement du moyen pour améliorer la disponibilité (fiabilité et maintenabilité) et la sécurité. A ce stade est pris en compte la fiabilité opérationnelle (issue des historiques). AMDEC rédigée sous la responsabilité du service de maintenance. Les conséquences des défaillances ne sont visibles que  par la production Prof. B.Ouhbi

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Défaillance Une défaillance est la cessation de l’aptitude d’une entité à accomplir une fonction requise (norme X 60-500). Un défaut désigne tout ce qui paraît anormal, tout ce qui s’écarte de la norme de bon fonctionnement.

Défaillance

complète  partielle

Impossible de démarrer la voiture (défaillance complète) Panne du circuit d’éclairage (défaillance partielle de la voiture et complète du dispositif). Prof. B.Ouhbi

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Mode de défaillance Un mode de défaillance est la manière par laquelle un dispositif peut venir à être défaillant, c’est-à-dire à ne plus remplir sa fonction. Le mode de défaillance est toujours relatif à la fonction du dispositif. Il s’exprime toujours en termes physiques.  Modes de défaillances

C omposants électriques et électromécaniques

Composants hydrauliques

Plus de fonction

- composant défectueux

- composant défectueux - circuit coupé ou bouché

Pas de fonction

- composant ne répondant pas à la sollicitation dont il est l’objet - connexions débranchées - fils desserrés

- connexions / raccords débranchés

- dérive des caractéristiques

- mauvaise étanchéité - usure

- perturbations (parasites)

- perturbations (coups de bélier)

Fonction dég radée Fonction intempestive

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Composants mécaniques - rupture - blocage, grippage

- désolidarisation - jeu

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Cause de défaillance Une cause de défaillance est l’événement initial pouvant conduire à la défaillance d’un dispositif par l’intermédiaire de son mode de défaillance. Plusieurs causes peuvent être associées à un même mode de défaillance. Une même cause peut provoquer plusieurs modes de défaillance. Causes de défaillance Causes internes matériel Causes externes milieu exploitation

Causes externes Main d’œuvre

Composants électriques et électromécaniques

Composants hydrauliques

Composants mécaniques

- vieillissement - composant HS (mort subite)

- vieillissement - composant HS - colmatage - fuites

- contraintes mécaniques - fatigue mécanique - états de surface

- pollution (poussière, huile) - chocs - vibrations - échauffement local - parasites - Perturbations électromagn.

- température ambiante - pollution (poussières, huile, eau) - vibrations - échauffement local - chocs,

- température ambiante - pollution (poussières, huile, eau) - vibrations - échauffement local - chocs

- montage - réglages - contrôle - mise en oeuvre - utilisation - manque d’énergie

- montage - réglages - contrôle - mise en oeuvre - utilisation - manque d’énergie Prof. B.Ouhbi

- conception - fabrication - montage - réglages - contrôle - mise en oeuvre 10

Effet de la défaillance

L’effet d’une défaillance est, par définition, une conséquence subie par l’utilisateur.

Il est associé au couple (mode-cause de défaillance) et correspond à la perception finale de la défaillance par l’utilisateur.

Exemple : arrêt de production, détérioration d’équipement, explosion, pollution, etc. Prof. B.Ouhbi

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NIVEAU DE CRITICITE

ACTIONS CORRECTIVES A ENGAGER

1 C < 10  Aucune modification de conception Maintenance corrective Criticité négligeable 10 C < 20 Criticité moyenne

 Amélioration des performances de l’élément Maintenance préventive systématique

20 C < 40 Criticité élevée

Révision de la conception du sous-ensemble et du choix des éléments Surveillance particulière, maintenance préventive conditionnelle / prévisionnelle

40 C < 64 Criticité interdite

Remise en cause complète de la conception

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Organisation et gestion de l’entreprise Séminaire sur 

Gestion des coûts de la maintenance

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Rentabilité

Coûts Directs de Maintenance

Coûts Indirects de Maintenance

But recherché: Maintenance à Life Cycle Cost minimal Prof. B.Ouhbi

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Composantes du Life Cycle Cost (LCC) Dépenses

Coûts directs

Coûts indirects Pertes Prof. B.Ouhbi

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Coût de la maintenance corrective Cm : coûts directs de maintenance : de manière simple, ce sont les pièces de rechange et la main d’œuvre :

Cm  Cmo  Cf

où, Cmo : dépenses de main d’œuvre Cf : dépenses fixes du service maintenance Cc : dépenses de consommables Ce : dépenses externalisées



Cc  Ce

Ci : coûts d’indisponibilité : c’est le cumul de toutes les conséquences indirectes induites par l’indisponibilité propre d’un équipement : Cp: La perte de production (temps d’indisponibilité x taux horaire de non production); Cmi: Les coûts de la main d’œuvre de production inoccupée; Cai: Les coûts des arrêts induits Crp: Les coûts de redémarrage de production.

Ci  Cp  Cmi  Cai  Crp Prof. B.Ouhbi

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Coûts de la maintenance Cd : coûts de défaillance : résultant des coûts directs et indirects d’une ou un cumul de défaillances relatives à un équipement.

Cd



Cm  Ci

Evaluation du coût de l’intervention préventive systématique : Si θ est la période de remplacement systématique du composant. Le coût de la maintenance systématique est

Cm  Ci (1   R( )) Prof. B.Ouhbi

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Cd Trop de préventif 

Pas assez de préventif  Coût de défaillance

  i  té   l   i   b   i  n  s p o   i  d   i n   ’  d   s  t  û  C o Coûts de maintenance

Zone d’optimum économique

Cumul des Ti en heures par mois

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Choix entre plusieurs politiques de Maintenance Application de la loi de Weibull: Choix entre maintenance corrective et maintenance systématique : 

Existe-t-il une période d’intervention systématique T telle que la maintenance

 préventive soit plus économique que la maintenance corrective ? 

Si oui, quelle est cette période optimisée θ ?

Mise en œuvre de la méthode Sur un système réparable, dont un constituant « fragile » est interchangeable, Soit R(t) la fiabilité du constituant. Soit Cm le coût du correctif qui, par hypothèse, est égal au coût de l’intervention  préventive liée au remplacement du constituant défectueux. Soit Ci le coût indirect des conséquences de la défaillance. On appellera r=Ci/Cm le ratio de « criticité économique » de la défaillance. Domaine de validité : 2 < r < 100.

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 Evaluation du coût C1 de l’intervention corrective : Le coût moyen par unité d’usage devient :

C  1



Cm  Ci  MTBF 

 Evaluation du coût C2(θ) de l’intervention préventive systématique : Le coût moyen par unité d’usage est

C  ( ) 2



Cm  Ci(1   R( )) m( )

où m(θ) la durée de vie moyenne des composants ne dépassant pas θ, puisqu’ils ont été changés à cette date. .

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 Principe de l’optimisation de θ : C 

On étudie les variations de Si

C 2 (  ) C 1

Si

(  )

quand θ varie.

C  1



C 2 ( ) C 1

2

1, alors la maintenance corrective est préférable.



1 le rapport à minimum inférieur à 1, la valeur t = θ

correspondant au minimum est optimisée. C  ( ) Cm  Ci (1 - R( ))  MTBF  2 Considérons le rapport   m( ) C  Cm  Ci    où R( )

e

1

         

Posons r= P/p et  x 

et   

 



1



   

MTBF    .  1 

alors,

C 2( x ) C1







1 r 1 e



 x 

0

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e

 t   

 x   

.dt 



 1  1       .  1  r  26

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Exercice: Choix d’une forme de maintenance Une entreprise de traitements thermiques possède une installation de 20 fours électriques à chauffage par résistances. La durée de vie des résistances présente un caractère aléatoire. Après 2 années de fonctionnement, on a relevé les données suivantes sur la durée de vie des jeux de résistance. Heures de durée de vie des résistances

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

2200

Nombre de jeux changés

3

7

11

17

24

32

22

16

10

6

2

Données :

Pour changer un jeu de résistances, il est nécessaire de démonter le four et le temps nécessaire à cette opération est de 4 heures. Pour changer 2 jeux de résistances, il faut 5 heures. Un jeu de résistances coûte 5000Dh. Le taux horaire de la main d’œuvre de maintenance est de 200 Dh / heure. Les fours travaillent en continu, soient 6600 heures par an. Pour changer les résistances, le four  doit refroidir pendant 10 heures. Les pertes moyennes à l’heure pendant l’arrêt d’un four sont de 100Dh. Deux Possibilités sont offertes : (a) Changer un jeu de résistances après observation de la panne d’un jeu. (b) Changer 2 jeux de résistance après observation de la panne d’un jeu. 1- Donner la solution la plus économique entre (a) et (b). 2- Donner l’économie annuelle par rapport à la solution la moins économique. Prof. B.Ouhbi

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Life Cycle Cost (LCC) LCC = CA + CO + CM -VR  CA = Coût d’acquisition CO = Coût d’opération cumulé sur une période T CM = Coût de Maintenance cumulé sur une période T VR = Valeur résiduelle à la fin de la période T CM = Coût de Maintenance CM = CDM + CIM CDM = Coût Direct de Maintenance. CIM = Coût Indirect de Maintenance. VR>0 si revente

VR=0 si rebut Prof. B.Ouhbi

VR