PFE AMDEC

Tables des matières

ENIT 02

Introduction générale...............................................................................................................1 1. Présentation de l’entreprise...................................................................................................3 1.1. Présentation générale de la COTREL.....................................................................................3 1.2. Présentation du processus de production................................................................................4 1.3. Description du problème...........................................................................................................5 1.4. Conclusion..................................................................................................................................5

2. Principaux concepts de la méthode AMDEC machine........................................................7 2.1. Introduction...............................................................................................................................8 2.2. AMDEC Machine......................................................................................................................9 2.3. Principe de base ......................................................................................................................10 2.4. Démarche de l’AMDEC machine ..........................................................................................11 2.4.1. Étape 1 : Initialisation .........................................................................................................................12 2.4.2. Étape 2 : Décomposition fonctionnelle................................................................................................13 2.4.3. Étape 3 : Analyse AMDEC .................................................................................................................15 2.4.4. Étape 4 : Synthèse................................................................................................................................20

2.5. Conclusion................................................................................................................................21

3. Réalisation d’une AMDEC machine..................................................................................22 3.1. Initialisation.............................................................................................................................23 3.1.1. Présentation de la machine..................................................................................................................23 3.1.2. Le groupe AMDEC..............................................................................................................................24

3.2. Décomposition fonctionnelle...................................................................................................24 3.2.1. Découpage du système........................................................................................................................25 3.2.2. Identification des fonctions des unités ................................................................................................28 3.2.3. Identification des fonctions des organes..............................................................................................29

3.3. Analyse AMDEC.....................................................................................................................32 3.3.1. Analyse des mécanismes de défaillance..............................................................................................32 3.3.2. Évaluation de la criticité......................................................................................................................34 3.3.3. Proposition d’actions correctives.........................................................................................................43

3.4. SYNTHÈSE.............................................................................................................................45 3.5. Conclusion................................................................................................................................62

4. Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC...................63 4.1. Présentation de la société TECHNOSOFT............................................................................64 4.2. Présentation du logiciel de GMAO, TECHNOGM...............................................................65 4.3. Recensement des informations et données.............................................................................65 4.4. Modèle Conceptuel des Données (MCD)...............................................................................66 4.5. Modèle Conceptuel des Traitements (MCT):........................................................................69 4.6. Modèle Physique des Données (MPD)....................................................................................76 4.7. Conclusion................................................................................................................................78

5. Développement de l’outil informatique pour l’AMDEC machine.....................................79 5.1. Formulaire AMDEC...............................................................................................................80 5.2. Sous formulaire CT-AMDEC.................................................................................................80 5.3. Exploitation du formulaire AMDEC et de sous formulaire CT-AMDEC...........................81 5.4. Conclusion ...............................................................................................................................81

Tables des matières

ENIT 02

Conclusion générale...............................................................................................................82

Table des illustrations

ENIT 02

Liste des figures Figure 1- 1 processus de production.........................................................................................5 Figure 2- 2 Déroulement de l’étude.........................................................................................11 Figure 2- 3 Représentation arborescente d’une machine.....................................................14 Figure 2- 4 Diagramme de contexte d’utilisation d’un sous-ensemble.................................14 Figure 2- 5 Diagramme fonctionnel d’un sous-ensemble......................................................15 Figure 2- 6 Mécanisme de défaillance....................................................................................17 Figure 2- 7 Principe d’évaluation de la criticité....................................................................18 Figure 2- 8 Actions correctives..............................................................................................19 Figure 3- 9 Arborescence du Laminoir Parabolique .............................................................26 Figure 3- 10 diagrammes de contexte des unités de Laminoir Parabolique .........................28 Figure 3- 11 Diagrammes fonctionnels des unités.................................................................30 Figure 3- 12 Courbe PARETO des nombres d’apparition des défaillances..........................37 Figure 3- 13 Courbe PARETO des temps d’arrêt...................................................................40 Figure 3- 14 Courbe PARETO des coûts directs....................................................................42 Figure 3- 15 courbe PARETO des Criticités...........................................................................43 Figure 4- 16 Modèle Conceptuel de Données.........................................................................68 Figure 4- 17 Modèles Conceptuels des Traitements...............................................................70 Figure 4- 18 Modèle Physique des Données...........................................................................77 Liste des tableaux Tableau 2-1 AMDEC : types et objectifs..................................................................................9 Tableau 2-2 Tableau AMDEC................................................................................................13 Tableau 3-3 Tableau AMDEC................................................................................................47

Table des illustrations

ENIT 02

Introduction générale

ENIT 02

Introduction générale Aujourd’hui, toute entreprise tunisienne doit en permanence continuer à progresser en qualité, productivité et technicité, et s’adapter à un marché toujours plus concurrentiel où la minimisation des coûts de production et la flexibilité sont à rechercher constamment. Cette recherche d’accroissement des performances du système de production peut être poursuivie par l’optimisation technique et l’automatisation des installations, la mise en place de système de décision automatisée, la constitution de réseaux d’information et de communication ou encore l’amélioration des structures organisationnelles de l’entreprise. Cependant si ces différentes actions rendent l’outil de production plus compétitif, elles peuvent également le rendre plus fragile si on ne prend pas toutes les précautions nécessaires. Dans un système composé d’éléments de plus en plus automatisés, sophistiqués et multi technologies, le moindre dysfonctionnement peut en effet avoir des conséquences critiques voire catastrophiques. La sûreté de fonctionnement de ces éléments devient alors une priorité absolue car elle joue un rôle primordial dans la maîtrise des risques qu’ils soient économiques, humains ou environnementaux. La sûreté de fonctionnement est par conséquent incontournable dans la conception et l’exploitation des systèmes industriels modernes ; elle intègre dans une même démarche, les concepts de fiabilité, maintenabilité, disponibilité et sécurité, et s’intéresse autant au système matériel qu’aux opérateurs en interaction avec ce système. Dans l’objectif d’améliorer ces concepts, les entreprises tunisiennes doivent non seulement appliquer, sur leurs outils de production, les méthodes utilisées pour l’analyse de la sûreté de fonctionnement mais aussi de les informatiser afin d’accélérer leurs applications pour des résultats plus efficaces.

1

Introduction générale

ENIT 02

Dans ce contexte et dans le cadre de ce projet, la direction de la société TECHNOSOFT, spécialisé dans le développement des logiciels, et celle de la Compagnie tunisienne des Ressorts à Lames (COTREL) ont décidé de collaborer afin d’appliquer et d’informatiser la méthode AMDEC machine. Cette méthode a prouvé son efficacité lors des travaux de recherche faits par le Département de Défense américain et par des centres techniques des industries mécaniques en Tunisie et en France. Elle est susceptible d’accroître la disponibilité et la fiabilité des équipements jugés stratégiques et comportant des défaillances critiques [1,4,5]. Ainsi dans le premier chapitre, une présentation de la COTREL et de son processus de fabrication est effectuée. Le deuxième chapitre présente les principaux concepts de la méthode AMDEC machine. Le troisième chapitre est consacré à la réalisation d’une AMDEC sur un équipement du parc machine de la COTREL à savoir le Laminoir Parabolique. La modélisation de la méthode AMDEC machine ainsi qu’une présentation de la société TECHNOSOFT font l’objet du quatrième chapitre. Enfin, le cinquième chapitre traite des propositions de l’interface graphique dans un souci d’automatiser l’utilisation et l’exploitation de l’AMDEC informatisée.

2

Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

ENIT 02

1. Présentation de l’entreprise

Pour bien circonscrire un problème et l’analyser de manière systématique pour une résolution efficace, il est indispensable de connaître son environnement. C’est pourquoi une présentation détaillée de la COTREL fait l’objet de ce chapitre.

1.1.

Présentation générale de la COTREL

La COTREL a été créée en 1983 ; c’est une société anonyme. Son capital est de 8 250 000 DT et les investissements sont d’une valeur de 15 000 000 $ US ; sa capacité de production

3

Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

ENIT 02

est de 6 000 tonnes/an, son effectif de 150 personnes et son chiffre d’affaires d’environ 12 000 000 DT en 2001. Cette société, située dans la zone industrielle de Borj Cédria, produits des ressorts à lames pour des véhicules roulants. Les différents articles qui y sont fabriqués sont destinés à l’exportation et ils constituent des pièces qui seront directement montées dans les chaînes d’assemblages des constructeurs européens tels que : • IVECO • SCANIA • COLAERT COTREL est l’une des premières sociétés tunisiennes qui ont été certifiées suivant la norme ISO 9002 et sa certification ISO 9001 est réalisée en 2000 pour répondre aux exigences des clients. L’usine se situe sur un terrain de 30 000 m2 dont 12 000 m2 sont couverts ; elle est constituée d’une grande salle divisée en lignes assurant la réalisation des produits.

1.2.

Présentation du processus de production

La COTREL possède une gamme de produits très diversifiés. De ce fait, les circuits de production ont été divisés en lignes spécialisées chacune en une seule étape de la réalisation du produit final. Les principales phases de production sont les suivantes : • Le découpage • Le laminage • Le rognage • Le traitement thermique • L’assemblage et la peinture. Les circuits de fabrication des différents produits sont détaillés dans la Figure 1-1 processus de production.

4

Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

ENIT 02

Matière Première

Tronçonnage

Découpage

Perçage mèche

Four de trou cental

Laminage conventionnel

Formation des œillets

Rognage

Laminage parabolique Traitement thermique

Grenaillage

Peinture primaire Finition des oeillets

Meulage paralèlle

Rivetage

Alésage Ligne principale Assemblage Baguage

Peinture finale

Circuit commun

Contrôle qualité

Stock des produits finis

Figure 1- 1 processus de production

1.3.

Description du problème

Le parc machine de la COTREL contient 153 équipements dont la plupart ont été acquise en 1983. Ces machines présentent des temps d’arrêts énormes et nécessitent des interventions très coûteuses (au niveau coût des pièces de rechange, coût de la main d’œuvre directe et coût de la sous-traitance). De plus les défaillances qui les affectent sont chronologiquement aléatoires et le moindre dysfonctionnement engendre des retards de production et donc un non respect des délais de livraison.

1.4.

Conclusion

La COTREL est une entreprise tunisienne qui est affrontée à une concurrence serrée avec des entreprises européennes ; elle doit donc préserver ses atouts qui sont :

5

Chapitre 1 : Présentation de l’entreprise

ENIT 02

• La qualité de ses produits. • Les délais de livraison. • Les prix des produits. Ainsi, l’entreprise a vu la nécessité d’améliorer le travail de maintenance et la sûreté de fonctionnement de ces équipements afin de maîtriser les risques et organiser tout type d’intervention (préventive, conditionnelle, systématique). Consciente de l’efficacité de la méthode AMDEC machine, elle a choisi de l’appliquer sur l’équipement ayant le plus grand temps d’arrêt. Le chapitre suivant présente les principaux concepts de cette méthode d’analyse de sûreté de fonctionnement.

6

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

2. Principaux concepts de la méthode AMDEC machine L’AMDEC, Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets, et de leurs Criticité, a été employée pour la première fois à partir des années 1960 dans le domaine de l’aéronautique pour l’analyse de la sécurité des avions. Nous allons consacrer ce premier chapitre pour définir cette méthode, citer ces avantages et ces objectifs, et présenter une démarche permettant sa bonne application.

7

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

2.1.

ENIT 02

Introduction

L’AMDEC, une méthode inductive d’analyse de sûreté de fonctionnement, est composée de deux parties : une partie essentiellement qualitative qui consiste à faire une Analyse des Modes de Défaillance et de leurs Effets (AMDE) et une partie quantitative qui consiste à faire un calcul de criticité (C) de chaque défaillance, identifiée à l’aide de l’AMDE [3]. Afin de mieux expliquer les objectifs de l’AMDEC, nous allons définir les termes récurrents suivants: •

Défaillance : c’est « la cessation de l’aptitude d’une entité à accomplir une fonction requise ». On peut dire qu’une entité connaît une défaillance lorsqu’elle n’est plus en mesure de remplir sa fonction. [9]

•

Mode de la défaillance : c’est la manière avec laquelle la défaillance est observée. [4]

•

Causes de la défaillance : ce sont les processus physiques ou chimiques, les erreurs de conception, les défauts de qualité, la mauvaise mise en œuvre des pièces ou d’autres conditions premières de la défaillance ou qui initient le processus de dégradation conduisant à la défaillance.[4]

•

Effets de la défaillance : ce sont les conséquences qu’entraîne un mode de défaillance sur le fonctionnement, les fonctions ou l’état, soit de l’élément en cours d’analyse (effet local), soit d’un élément localisé à l’entourage de l’élément en cours d’analyse (effet au niveau immédiatement supérieur) ou encore du système (effet final). [4]

•

Criticité : c’est une mesure relative des conséquences d’un mode de défaillance et de sa fréquence d’apparition. [4]

•

AMDE : c’est une méthode inductive permettant l’analyse détaillée d’un système. Pour chaque composant, elle recense tous les modes de défaillance envisageables,

8

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

les causes possibles de ces défaillances, ainsi que leurs effets sur le système considéré et sur les autres systèmes. Le recensement des modes de défaillance et de leurs causes éventuelles s’appuie généralement sur l’expérience d’exploitation acquise pour des matériels similaires. L’élaboration d’une AMDE demande en effet une connaissance approfondie du fonctionnement normal ou dégradé du système étudié. [7]

2.2.

AMDEC Machine

Selon les objectifs visés , plusieurs types d’AMDEC sont utilisés lors des phases successives de développement d’un produit : AMDEC produit, AMDEC processus, AMDEC machine… (Voir Tableau 2-1 AMDEC : types et objectifs.) [5] Types

Objectifs

d’AMDEC AMDEC

Analyse de la conception d’un produit pour améliorer la qualité et la fiabilité

produit AMDEC

de celui-ci. Analyse des opérations de production pour améliorer la qualité de fabrication

processus AMDEC

du produit. Analyse de la conception et/ou de l’exploitation d’un moyen ou équipement

machine

de production pour améliorer la disponibilité et la sécurité de celui-ci. Tableau 2- 1 AMDEC : types et objectifs

Dans notre étude, nous allons nous intéresser à la méthode AMDEC machine qui a pour but d’évaluer et de garantir la fiabilité, la maintenabilité, la disponibilité et la sécurité des machines par la maîtrise des défaillances. Elle a pour objectif final l’obtention, au meilleur coût, du rendement global maximum des machines de production et équipements industriels. Son rôle n’est pas de mettre en cause les fonctions de la machine mais plutôt d’analyser dans quelle mesure ces fonctions peuvent ne plus être assurées correctement [5]. L’étude AMDEC machine vise à :  Réduire le nombre de défaillances : 

Prévention des pannes,



Fiabilisation de la conception, 9

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine



Amélioration de la fabrication, du montage, et de l’installation,



Optimisation de l’utilisation et de la conduite,



Amélioration de la surveillance et des tests,



Amélioration de la maintenance préventive,



Détection précoce des dégradations;

ENIT 02

 Réduire les temps d’indisponibilité après défaillance :





Prise en compte de la maintenabilité dès la conception,



Amélioration de la testabilité,



Aide au diagnostic,



Amélioration de la maintenance corrective;

Améliorer la sécurité.

2.3.

Principe de base

Il s’agit d’une analyse critique consistant à identifier de façon inductive et systématique les risques de dysfonctionnement des machines puis à en rechercher les origines et leurs conséquences [3]. Elle permet de mettre en évidence les points critiques et de proposer des actions correctives adaptées. Ces actions peuvent concerner aussi bien la conception des machines étudiées que leur fabrication, leur utilisation ou leur maintenance. C’est essentiellement une méthode préventive. L’AMDEC est une méthode participative. Fondée sur la mise en commun des expériences diverses et des connaissances de chaque participant, elle trouve toute son efficacité dans sa pratique en groupe de travail pluridisciplinaire. La composition du groupe de travail entre d’ailleurs pour une large part dans le succès d’une étude AMDEC. Cette réflexion en commun est source de créativité. Elle favorise les échanges techniques entre les différentes équipes

10

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

d’une entreprise. Elle permet l’évolution des connaissances et contribue même à la formation technique des participants.

2.4.

Démarche de l’AMDEC machine

Une étude AMDEC machine comporte 4 étapes successives, soit un total de 21 opérations (voir Figure 2-2 Déroulement de l’étude) [5]. ETAPE 1: INITIALISATION 1-Définition du système à étudier 2-Définition de la phase de fonctionnement 3-Définition des objectifs à atteindre 4-Constitution du groupe de travail 5-Etablissement du planning 6-Mise au point des supports de l’étude

ETAPE 2 : DECOMPOSITION FONCTIONNELLE 7-Découpage du système 8-Identification des fonctions des sous-ensembles 9-Identification des fonctions des éléments ETAPE 3 : ANALYSE AMDEC Phase 3a-Analyse des mécanismes de défaillance 10-Identification des modes de défaillance 11-Recherche des causes 12-Recherche des effets 13-Recensement des détections Phase 3b-Evaluation de la criticité 14-Estimation du temps d’intervention 15-Evaluation des critères de cotation 16-Calcul de la criticité Phase 3c-Proposition d’actions correctives 17-Recherche des actions correctives 18-Calcul de la nouvelle criticité

ETAPE 4 : SYNTHESE 19-Hièrachisation des défaillances 20-Liste des points critiques 21-Liste de recommandations Figure 2- 2 Déroulement de l’étude

11

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

La puissance d’une étude AMDEC réside autant dans son contenu que dans son exploitation. Une étude AMDEC resterait sans valeur si elle n’était pas suivie par la mise en place effective des actions correctives préconisées par le groupe, accompagnées d’un contrôle systématique.

2.4.1.

Étape 1 : Initialisation

2.4.1.1. But L’initialisation de l’AMDEC machine est une étape préliminaire à ne pas négliger [5]. Elle consiste à poser clairement le problème, à définir le contenu et les limites de l’étude à mener et à réunir tous les documents et informations nécessaires à son bon déroulement.

2.4.1.2. Démarche 1-Définir le système à étudier et ses limites matérielles. Dans cette opération, la documentation technique disponible sur le système doit être réunie. Il s’agit de regrouper, selon le cas, les plans d’ensemble, les plans détaillés et la nomenclature des composants, le descriptif du processus de fabrication, les notices techniques de fonctionnement, ainsi que les procédures d’utilisation et de maintenance. 2-Définir la phase de fonctionnement pour laquelle l’étude sera menée. Cette phase se caractérise en particulier par une mission à accomplir. 3-Définir les objectifs à atteindre qui peuvent être exprimés en termes d’amélioration de fiabilité, maintenabilité, disponibilité, sécurité ou maintenance du système. Les limites techniques de remise en question du système étudié peuvent être imposées ainsi que le champ possible des interventions à proposer. 4-Constituer un groupe de travail, de 5 à 8 personnes, qui doit être pluridisciplinaire, motivé et compétant. 5-Etablir le planning et la durée des réunions qui doit être limitée à 2 ou 3 heures pour une meilleure efficacité.

12

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

6-Mettre au point les supports de l’étude : les grilles et la méthode de cotation de la criticité, les tableaux de saisie AMDEC machine (voir Tableau 2-2 Tableau AMDEC) et les feuilles de synthèse.

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR AMDEC CRITICITE Système:

MACHINE page:…/…

Sous-système: Fonction Mode Elément

Phase deCause

deDate de l'analyse:

fonctionnement: Effet Détection TA F G D C

Action

défaillance

Tableau 2- 2 Tableau AMDEC

2.4.2.

Étape 2 : Décomposition fonctionnelle

2.4.2.1. But Il s’agit dans cette étape d’identifier clairement les éléments à étudier et les fonctions à assurer. C’est une étape indispensable, car il est nécessaire de bien connaître les fonctions de la machine pour en analyser ensuite les risques de dysfonctionnement.

2.4.2.2. Démarche 7-Découper le système en blocs fonctionnels, sous une forme arborescente (voir Figure 2-2 représentation arborescente d’une machine),

selon autant de niveaux que nécessaire. Puis définir le

niveau de l’étude et les éléments à traiter correspondants.

13

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

MACHINE M

UNITE FONCTIONNELLEA

UNITE FONCTIONNELLEC

UNITE FONCTIONNELLE B

SOUS-ENSEMBLE BA

ORGANE BAA

SOUS-ENSEMBLE BB

ORGANE BAB

ORGANE BBA

ORGANE BBB

ORGANE BBC

Figure 2- 3 Représentation arborescente d’une machine

8-Faire l’inventaire des milieux environnants des sous-ensembles auxquels appartiennent les éléments étudiés, dans la phase de fonctionnement retenue, pour identifier les fonctions principales et de contrainte. Le résultat de cette opération peut être présenté sous forme d’un digramme de contexte comme le montre la Figure 2-3 digramme de contexte d’utilisation d’un sousensemble.

MILIEU ENVIRONNANT 4

MILIEU ENVIRONNANT 6 FP

MILIEU ENVIRONNANT 2

FC4 FC2

MILIEU ENVIRONNANT 1

FC1

SOUSENSEMBLE

FC3

MILIEU ENVIRONNANT 3

 

FP: fonction principale FC: fonction de contrainte

MILIEU ENVIRONNANT 5

Figure 2- 4 Diagramme de contexte d’utilisation d’un sous-ensemble

14

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

9-Identifier les fonctions de chaque élément du sous-ensemble dans la phase de fonctionnement retenue. Là encore, on peut s’appuyer sur des représentations graphiques, comme les diagrammes fonctionnels (voir Figure 2-4 Diagramme fonctionnel d’un sous-ensemble.). Les fonctions de chaque élément seront introduites dans le tableau AMDEC (voir Tableau 2-2 Tableau AMDEC).

M ILIEU ENVIRO NNANT1

M ILIEU ENVIRO NNAN T2 O RG ANE1 OR G ANE4 M ILIEU ENVIRO NNANT4

O RG ANE2

OR G ANE5 M ILIEU ENVIRO NNANT5

O RG ANE3 SO US-ENSEM BLE

M ILIEU EN VIRO NNAN T3

Figure 2- 5 Diagramme fonctionnel d’un sous-ensemble

2.4.3.

Étape 3 : Analyse AMDEC

2.4.3.1. But L’analyse AMDEC à pour finalité d’identifier les dysfonctionnements potentiels ou déjà constatés de la machine, à mettre en évidence les points critiques et à proposer des actions correctives pour y remédier. Cette étape doit être menée élément par élément, au niveau de détail choisi. C’est le travail essentiel de l’étude où la synergie de groupe doit jouer à fond. Cette analyse comporte 3 phases successives :

15

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

2.4.3.2. Phase3a-Analyse des mécanismes de défaillance But Cette phase consiste à examiner comment et pourquoi les fonctions de la machine risquent de ne pas être assurées correctement. Il s’agit d’une étude purement qualitative. On identifie les mécanismes de défaillances des éléments de la machine de manière exhaustive, pour la phase de fonctionnement considérée et au niveau d’analyse choisi (voir Figure 2-6 Mécanisme de défaillance). L’analyse des mécanismes de défaillance se base sur l’état actuel ou prévu de la machine au moment de l’étude.

détections

détections

Effets

sur

la

moyen

de

disponibilité du

production Conception Effets sur la qualité du produit fabriqué CAUSES

MODE

EFFETS sur le

de la défaillance

de défaillance

fonctionnement

Fabrication Effet sur le coût de la maintenance

et l’état de la machine

Internes à Exploitation

l’élément

Dégradations fonctionnelles et matérielles de la machine

Externes à l’élément

16

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02 Effets sur la sécurité des opérateurs

et

de

l’environnement

Figure 2- 6 Mécanisme de défaillance

Démarche 10-Identifier les modes de défaillance de l’élément en relation avec les fonctions à assurer, dans la phase de fonctionnement retenue. 11-Rechercher les causes possibles de défaillance, pour chaque mode de défaillance identifié. 12-Rechercher les effets sur le système et sur l’utilisateur, pour chaque combinaison (cause, mode) de défaillance. 13- Rechercher les mécanismes de détection possibles, pour chaque combinaison (cause, mode) de défaillance. On définit les mécanismes de détection comme étant les moyens ou les méthodes avec les quels une défaillance peut être découverte par l’opérateur pendant le fonctionnement normal ou qui peut être détectée par l’équipe de maintenance avec des systèmes appropriés de diagnostic [4].

2.4.3.3. Phase 3b-Evaluation de la criticité But Cette phase consiste à évaluer la criticité des défaillances de chaque élément, à partir de plusieurs critères de cotation indépendants (voir Figure 2-7 Principe d’évaluation de la détection la plus probable criticité). Pour chaque critère de cotation, on attribue un niveau (une note ou un indice.) Un niveau de criticité en est ensuite déduit, ce qui permet de hiérarchiser les défaillances et d’identifier les points critiques.

CAUSES

MODE

17 Niveau de criticité C

EFFETS

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine primaire de la défaillance

ENIT 02

de défaillance

les

plus

graves

de

la

défaillance

Niveau de probabilité

Niveau de fréquence F

Niveau de gravité G

de non détection N

Figure 2- 7 Principe d’évaluation de la criticité

Démarche 14-Déterminer ou estimer le temps d’arrêt et les coûts des interventions correctives (coût main d’œuvre direct, coût pièce de rechange, coût sous-traitance), pour chaque combinaison (cause, mode, effet). 15-Evaluer le niveau atteint par les critères de fréquence, de gravité et probabilité de non détection, pour chaque combinaison (cause, mode, effet). Les critères de cotation sont fixés selon l’étude faite ; on cite : 

La fréquence d’apparition de la défaillance,



La gravité de la défaillance sur la qualité, sur la sécurité de l’utilisateur machine, sur le coût de l’intervention et sur l’indisponibilité de la machine.



La probabilité de non détection de la défaillance.

Pour effectuer cette évaluation, on utilise des grilles de cotation (ou barèmes) définies selon 3 ou plus fréquemment 4 ou même 5 niveaux. On s’appuie sur : 

Les connaissances des membres du groupe sur les dysfonctionnements.



Les banques de données de fiabilité, historiques d’avaries, retours d’expérience, etc.

18

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

16-Calculer le niveau de criticité, pour chaque combinaison (cause, mode, effet). Ce niveau est le produit des niveaux atteints par les critères de cotation indiqués dans l’opération précédente.

2.4.3.4. Phase 3c-Proposition d’actions correctives But Cette phase consiste à proposer des actions ou mesures mélioratives (voir Figure 2-8 Actions correctives) destinées à faire chuter la criticité des défaillances, en agissant sur un ou plusieurs des critères de fréquence, de gravité et probabilité de non détection. Ces actions peuvent concerner selon le cas le constructeur ou l’utilisateur de la machine.

Détection la plus probable

détection

CAUSES

MODE

EFFETS

primaire de la défaillance

de défaillance

les plus graves de la défaillance

Actions de réduction Action de prévention

Figure 2- 8 Actions correctives

19

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

Démarche 17-Rechercher des actions correctives, pour chaque combinaison (cause, mode, effet). Ces actions correctives sont des moyens, dispositifs, procédures ou documents permettant la diminution de la valeur de la criticité. Elles sont de 3 types : 

Actions de prévention des défaillances,



Actions de détection préventive des défaillances,



Action de réduction des effets.

Plusieurs possibilités existent dans la recherche des actions selon les objectifs de l’étude : 

On ne s’intéresse qu’aux défaillances critiques,



On s’intéresse à toutes les défaillances systématiquement,



On oriente l’action à engager selon le niveau de criticité obtenu.

18-Après proposition et analyse des mesures à engager, le groupe peut évaluer la nouvelle criticité pour juger de manière prévisionnelle de leur impact. En effet, la mise en place des actions correctives préconisées doit logiquement entraîne la réduction de la criticité de la défaillance étudiée. Le mécanisme de défaillance s’en trouve modifié, voire éliminé, par la mise en place des actions. Cependant, il convient de prendre garde au fait qu’une modification de la machine peut engendrer des nouveaux dysfonctionnements qu’il est nécessaire d’analyser.

2.4.4.

Étape 4 : Synthèse

2.4.4.1. But Cette étape consiste à effectuer un bilan de l’étude et à fournir les éléments permettant de définir et lancer, en toute connaissance de cause, les actions à effectuer. Ce bilan est essentiel pour tirer vraiment parti de l’analyse.

20

Chapitre 2 : Principaux concepts de la méthode AMDEC machine

ENIT 02

2.4.4.2. Démarche 19-Hiérarchiser les défaillances selon les niveaux atteints par les critères de criticité, avant et après actions correctives. On peut classer les défaillances entre elles, selon leurs niveaux respectifs de fréquence de gravité de probabilité de non détection ou encore selon leurs niveaux de criticité. On peut utiliser des représentations graphiques (histogrammes, des courbes ABC, etc.). 20-Effectuer la liste des points critiques de la machine. Cette liste permet de recenser les points faibles de la machine et les éléments les plus critiques pour le bon fonctionnement du système. 21-Etablir la liste ordonnée des actions proposées. Cette liste permet de recenser, voire de classer par ordre de priorité, les actions préconisées. Un plan d’action peut être établi et des responsables désignés.

2.5.

Conclusion

Dans ce chapitre, nous avons rassemblé tout ce qui est nécessaire comme informations à propos de l’analyse AMDEC ; en fait la démarche que nous avons citée représente la base de la réalisation de l’AMDEC machine du projet que nous voulons réaliser. La cible choisie est la machine ayant pour désignation « le laminoir parabolique » et la période choisie, pour l’analyse, est l’année 2001. Le chapitre 3 fait l’objet d’une présentation détaillée de cette étude AMDEC. Nous allons essayer à travers cet exemple d’analyse de préciser l’utilité de l’AMDEC machine pour toute entreprise industrielle.

21

Réalisation d’une AMDEC machine

3. Réalisation d’une AMDEC machine

Ce chapitre est consacré à la présentation de l’AMDEC faite sur le « Laminoir Parabolique ». Ce choix étant fait par le service de maintenance de la COTREL parce que la machine présente le plus grand nombre d’interventions curatives durant l’année 2001 et dans un souci

22

Réalisation d’une AMDEC machine

d’orienter les décisions vers une organisation

de planning des interventions sur cette

machine.

3.1.

Initialisation

3.1.1.

Présentation de la machine

Le laminoir parabolique est une machine qui effectue le laminage des lames suivant des paramètres exigés par le client ou établis par le bureau d’étude. L’étape de laminage est précédée par un échauffement de l’extrémité de la lame à une température de 946°C dans un four qui est installé juste à l’entrée du laminoir parabolique. A la sortie du four, le laminoir parabolique dispose d’une chaîne convoyeur qui permet le transport de la lame vers le robot de la machine. Par un triple mouvement transversal, latéral puis transversal, le robot dispose la lame sur la table de la rame qui se déplace, fixant la lame par un étau, vers deux petits rouleaux de laminage entraînées par un moteur principal et guidés par deux grands rouleaux. Après laminage, la lame est de nouveau disposée par le robot vers une autre chaîne convoyeur qui la transporte vers une presse pour lui effectuer des corrections sur la longueur. Les différents mouvements latéraux et transversaux ainsi que la pression de fixation sont assurés par des vérins hydrauliques ou pneumatiques. Les vérins hydrauliques sont alimentés par une unité hydraulique, propre au laminoir, qui permet le stockage, la distribution, le réglage de débit et de la pression et le contrôle de la température d’huile. Les vérins pneumatiques du laminoir sont alimentés par un compresseur central. La machine est menée d’un automate programmable qui la commande selon les signaux reçus à partir des détecteurs (de niveau, de pression, de température, de débit, etc.) présents dans tout l’ensemble et selon les paramètres introduits par le bureau d’étude.

23

Réalisation d’une AMDEC machine

3.1.2.

Le groupe AMDEC

Vu les multi-technologies des éléments de la machine (hydraulique, électrique, pneumatique, électronique et mécanique), il parait nécessaire de constituer un groupe des diverses spécialités pour aboutir à une analyse AMDEC efficace. Ce groupe est constitué d’un ingénieur en génie industriel (le directeur de service maintenance), un ingénieur électromécanicien, un ingénieur mécanicien (membre de bureau d’étude), un technicien supérieur (spécialité mécanique), un autre technicien supérieur (spécialité électrique.). D’après ce qui est indiqué dans le chapitre précédent, le groupe doit exécuter des réunions de 2 à 3 heures, fixés dés le début, pour établir une analyse AMDEC complète. Mais vu le grand nombre d’interventions curatives accordées aux différents membres du groupe tout au long de la journée, nous étions obligés d’annuler beaucoup de réunions et de procéder autrement. En effet, en premier lieu, nous avons fait une collecte de toutes les données nécessaires, et que nous allons présenter ci après. Ces données ont été obtenues soit à partir des questionnaires verbaux adressés à tous les membres du groupe AMDEC au cours de leurs travaux, soit à partir des fiches et des plans techniques de la machine et même à partir des catalogues des fournisseurs de pièces de rechanges. En second lieu, nous avons filtré les données ainsi acquises et nous les avons présentées pendant des réunions, parfois après les heures de travail, pour la vérification et la validation.

3.2.

Décomposition fonctionnelle

Avant de se lancer dans la réalisation proprement dite de l’AMDEC, il faut bien connaître précisément la machine et son environnement. Ces informations sont généralement les résultats d’une décomposition de la machine et de retour d’expérience de chaque membre du groupe AMDEC.

24

Réalisation d’une AMDEC machine

3.2.1.

Découpage du système

Le découpage fonctionnel du laminoir parabolique a été réalisé selon deux niveaux : unité et organe. Le niveau choisi dans l’étude est celui des organes constitutifs. La Figure 3-1 représente l’arborescence du laminoir parabolique.

25

Réalisation d’une AMDEC machine

Figure 3- 9 Arborescence du Laminoir Parabolique ACCUMULATEUR

CHAINE DE TRANSMISSI ON

UNITEDECHARGEM ENT

VERIN WEDGE-RAME FILTRE SERVO-VALVE

MOTO-REDUCTEUR

DISTRIBUTEUR MAI N STAGE

UNITEDECOM M ANDE PI GNONS

UNITE DE CHARGEMENT

CANALISATION

SERVO-VALVE BUTEE DE DETECTION

FLEXIBLE

UNITEDELAM INAGE

BOBINE LVDT ROULEAUX DE CHARGEMENT

ROULEAUX DE LAMI NAGE CARDONS

LAMINOIR PARABOLIQUE

UNITEHYDRAULIQUE

UNITE DE LAMINAGE

VERI N DE BLOCAGE

VERI N TOP-ROLL

CALESDE GUI DAGE

AUTOM ATE

VISTOP-ROLL

MOTEUR HYDROLI QUE

ENCOUDER

ROBOT

MOTEUR UNITE DE TRAI TEMENT EDGING-ROLL CONNECTEURS

AUTOMATE

RAM E

CARTES ELECTRONI QUES

26

REDUCTEUR

VERI N EDGI NG-ROLL

Réalisation d’une AMDEC machine

Figure 3-1 Arborescence du Laminoir Parabolique (suite) RESERVOI R

VERI NS PI NCES

RESI STANCE CHAUFFANTE

DI STRI BUTEUR

DI STRI BUTEUR

VERI N ETAU GALETS

DETECTEUR DE NI VEAU

VARI ATEUR DE PRESSI ON

FLEXI BLE

POMPE A PI STON

PI NCES ETAU

MOTEUR

DETECTEUR DE POSI TI ON

ROBOT

DETECTEUR DE COLMATAGE

GALETS CANALI SATI ON DI STRI BUTEUR

UNITE HYDRAULIQUE

CANALI SATI ON VERI N DE DEPLACEMENT

RAME

PRESOSTAT

FI LTRE ETRANGLEUR VERI N RAME

FLEXI BLE FLEXI BLE DI STRI BUTEUR

GALETS RAME / RAI LS ACCUMULATEUR

REGULATEUR DE PRESSI ON

FLEXXI BLE ARMOI RE

ECHANGEUR THERMI QUE

UNITE DE COMMANDE

MOTO-REDUCTEUR

PUPI TRE DE COMMANDE

THERMOMETRE

VERI N BACK-STOP REGULATEUR DE DEBI T

ENCOUDER

27

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

3.2.2.

ENIT 02

Identification des fonctions des unités

Les fonctions de service (principales et contraintes) de chaque unité ont été identifiées à partir de l’inventaire des milieux environnants en phase de marche. La Figure 3-2 représente les diagrammes de contexte de chaque unité de laminoir parabolique. Figure 3- 10 diagrammes de contexte des unités de Laminoir Parabolique

FP

FP: transférer la lame entre le four d’échauffe et le robot FC1: envoyer un signal vers l’automate dés l’arrivée d’une lame et recevoir des signaux de commande. FC2: permettre l’accés à l’opérateur de maintenance. FC3: être alimenter en énergie électrique. FC4: résister au milieu ambiant (température, poussière,etc.).



MILIEU AMBIANT

FOUR D’ECHAUFFE

OPERATEUR MAINTENANCE



FC4 FC2

AUTOMATE

UNITE DE CHARGEMENT

FC1

ARMOIRE ELECTRIQUE

FC3



 

ROBOT

Figure 3-2-1 Diagramme de contexte d’utilisation de l’unité de chargement





MILIEU AMBIANT

UNITE DE CHARGEMENT FP1

PRESSE DE CORRECTION

OPERATEUR MAINTENANCE

 COMPRESSEUR

FC4 FC2

FP2 FC5

AUTOMATE

ROBOT

FC1

FC3

ARMOIRE ELECTRIQUE



  RAME



FP1: transférer la lame entre l’unité de chargement et la rame. FP2: transférer la lame laminée de la rame vers la presse de correction FC1: envoyer un signal vers l’automate pour indiquer ses positions et recevoir des signaux de commande. FC2: permettre l’accés à l’opérateur de maintenance. FC3: être alimenter en énergie électrique. FC4: résister au milieu ambiant (température, poussière,etc.). FC5: être alimenter en air comprimé.

Figure 3-2-2 Diagramme de contexte d’utilisation du robot

 MILIEU AMBIANT

ROBOT FP

OPERATEUR MAINTENANCE



FC4 FC2

 AUTOMATE

RAME

FC1

FC3

UNITE HYDRAULIQUE



FC5

UNITE DE LAMINAGE

COMPRESSEUR





Figure 3-2-3 Diagramme de contexte d’utilisation de la rame

28

FP: recevoir la lame du robot, la fixer et la déplacer vers les rouleaux de laminage. FC1: envoyer un signal vers l’automate pour indiquer la position de la lame et recevoir des signaux de commande. FC2: permettre l’accés à l’opérateur de maintenance. FC3: être alimenter et contrôler par la pression d’huile. FC4: résister au milieu ambiant (température, poussière,etc.). FC5: être alimenter en air comprimé.

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02 

MILIEU AMBIANT

ORGANES HYDRAULIQUES FP

BOUTEILLES D’AZOTE



OPERATEUR MAINTENANCE

FC4 FC2

FC5

AUTOMATE



UNITE HYDRAULIQUE

FC1

ARMOIRE ELECTRIQUE

FC3

 

ORGANES HYDRAULIQUES



FP: alimenter et contrôler les organes hydrauliques par l’huile. FC1: envoyer des signaux indiquant la température et la pression d’huile vers l’automate et recevoir des signaux de commande. FC2: permettre l’accés à l’opérateur de maintenance. FC3: être alimenter en énergie électrique. FC4: résister au milieu ambiant (température, poussière,etc.). FC5: être contrôler en pression par les bouteilles d’azote.

Figure 3-2-4 Diagramme de contexte d’utilisation de l’unité hydraulique

 MILIEU AMBIANT

RAME FP

OPERATEUR MAINTENANCE



FC4 FC2

 AUTOMATE

UNITE DE LAMINAGE

FC1

FC3

UNITE HYDRAULIQUE



 FC5

RAME ARMOIRE ELECTRIQUE



FP: laminer la lame qui doit être fixée par la rame. FC1: envoyer et recevoir des signaux vers et de l’automate pour que le laminage soit comforme aux spécifications. FC2: permettre l’accés à l’opérateur de maintenance. FC3: être alimenter et contrôler par la pression d’huile. FC4: résister au milieu ambiant (température, poussière,etc.). FC5: être alimenter en énergie électrique.

Figure 3-2-5 Diagramme de contexte d’utilisation de l’unité de laminage

3.2.3.

Identification des fonctions des organes

Le recensement des fonctions de chaque organe s’est appuyé sur les blocs-diagrammes fonctionnels de chaque unité (voir Figure 3-11 Diagrammes fonctionnels des unités) qui indiquent en réalité les liaisons qui existent entre les organes entre eux et les milieux environnants. Ces liaisons permettent de faciliter l’organisation des unités et par suite l’identification des fonctions de chaque organe qui seront éditer dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1 à la fin de ce chapitre ).

29

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

L’identification de ces fonctions n’était pas un travail assez facile puisque nous n’avons que quelques idées très générales à propos de quelques organes. Nous avons donc recours, d’une part, aux schémas techniques et aux catalogues des fournisseurs des organes pour mieux comprendre les caractéristiques de chaque organe, d’autre part, de suivre le cycle de fonctionnement de la machine phase par phase et étape par étape pour identifier les fonctions des organes. Les membres du groupe AMDEC m’ont trop aidé dans ce travail vu leur connaissance profonde de la machine.

Figure 3- 11 Diagrammes fonctionnels des unités

U N IT E D E T R A IT E M E N T

D E T E C T E U R D E N IV E A U S O N D E D E D E T E C T IO N

R E S E R V O IR

E C H A N G E U R T H E R M IQ U E

U N IT E D E L A M IN A G E

C A N A L IS A T IO N

B O U T E IL L E D ’A Z O T E

F IL T R E

D E T E C T E U R D E C O L M A T A G E

P O M P E A P IS T O N

M O T E U R

A C C U M U L A T E U R

R E G U L A T E U R D E D E B IT R E G U L A T E U R D E P R E S S IO N

U N IT E D E C O M M A N D E

R A M E D IS T R IB U T E U R

F L E X IB L E

U N IT E H Y D R A U L IQ U E

F ig u r e3 -3 -1D ia g ra m m efo n c tio n n e ld el’u n ité h y d r a u liq u e

R O B O T

C H A IN ED E T R A N S M IS S IO N F O U R D ’E C H A U F F E

M O T O R E D U C T E U R

P IG N O N S B U T E ED E D E T E C T IO N

U N IT ED E C H A R G E M E N T

U N IT ED E T R A IT E M E N T

F ig u re3 -3 -2D ia g ra m m efo n c tio n n e ld el’u n ité d ec h a rg e m e n t

30

U N IT ED E C O M M A N D E

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

P R E S S ED E C O R R E C T IO N

R A M E

U N IT ED E C H A R G E M E N T

P IN C E S

U N IT ED E C O M M A N D E

V E R IND E S P IN C E S

D IS T R IB U T E U R C O M P R E S S E U R F L E X IB L E

E T R A N G L E U R

D E T E C T E U R D EP O S IT IO N

U N IT ED E T R A IT E M E N T

V E R IND E D E P L A C E M E N T

R O B O T

F ig u re3 -3 -3D ia g ra m m efo n c tio n n e ld eR o b o t

U N IT ED E T R A IT E M E N T

U N IT ED E L A M IN A G E

R O B O T

U N IT ED E C O M M A N D E

V E R IND EL A R A M E

P R E S O S T A T

G A L E T SR A M E /R A IL S E T A U

V A R IA T E U R D EP R E S S IO N

V E R INB A C K S T O P

V E R INE T A U

B A C K -S T O P

F L E X IB L E

E N C O U D E R

D IS T R IB U T E U R

R A M E

F ig u re3 -3 -4D ia g ra m m efo n c tio n n e ld ela R a m e

31

U N IT E H Y D R A U L IQ U E

U N IT ED E T R A IT E M E N T

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02 U N IT E H Y D R A U L IQ U E

F IL T R ES E V O V A L V E

S E R V O -V A L V E

D IS T R IB U T E U R H Y D R A U L IQ U E

U N IT ED E T R A IT E M E N T

A C C U M U L A T E U R

B O U T E IL L ED E G A Z

F L E X IB L E

B O B IN EL V D T

M O T E U R P R IN C IP A L

U N IT ED E C O M M A N D E

V E R IN W E D G E -R A M

G R A N DR O U L E A U IN F E R IE U R

C A R D O N S

P E T IT S R O U L E A U X

V IST O P -R O L L

G R A N DR O U L E A U S U P E R IE U R

V E R INT O P R O L L M O T E U R H Y D R A U L IQ U E

U N IT E H Y D R A U L IQ U E

C O M M A N D E E D G IN G -R O L L

E D G IN G -R O L L U N IT ED E L A M IN A G E

F ig u re3 -3 -5D ia g ra m m efo n c tio n n e ld el’u n ité d ela m in a g e

3.3.

Analyse AMDEC

3.3.1.

Analyse des mécanismes de défaillance

L’analyse AMDEC proprement dite commence par une identification des mécanismes de défaillance, c’est la partie qualitative de la méthode. Pour collecter ces informations, nous avons procédé de la manière suivante :  Dans une première étape, nous avons rassemblé pour chaque organe tous ses modes de défaillance, leurs causes possibles et leurs effets générés : 

En utilisant des analyses AMDEC faites sur des composants similaires faisant l’objet des travaux faits et publiés par la CETIM-France [5], par la CETIMETunisie [1] et par le centre d’actualisation scientifique et technique de France [7]. Cette première source d’information nécessite une compréhension des machines étudiées dans les publications citées dessus et de faire une comparaison entre ces machines et la machine que nous étudions pour identifier les similarités entre les organes. Il faut noter que deux organes ayant les mêmes désignations peuvent se différencier dans les modes de défaillance vu que ces modes sont en relation

32

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

parfois étroite avec le milieu environnant, généralement différent d’une machine à une autre et d’un milieu à un autre.



En utilisant l’historique de la machine contenu dans le module « Historique » du logiciel de gestion de la maintenance (GMAO) qu’utilise la COTREL. Pour tirer profit de cette source d’information nous étions obligés de faire une analyse de la description de chaque demande et ordre de travail (voir Annexe A-1) pour identifier les modes et les effets puis de faire une analyse de chaque travail clôturé (voir Annexe A-2) pour identifier les causes de l’intervention. Il faut noter que le nombre d’interventions curatives durant l’année 2001 est 519 interventions nécessitant chacune une analyse double (une analyse de l’ordre de travail et une du travail clôturé). Il faut noter aussi qu’il était parfois difficile de comprendre le sujet d’une intervention car le rédacteur des interventions essaye de simplifier le maximum des termes vu qu’il a la tâche de saisir toutes les interventions de toutes les machines qui sont au nombre de 153 machines.



En utilisant un retour d’expérience de membres du groupe AMDEC et des opérateurs de la machine. Ce travail comporte un questionnaire verbal dans le but de regrouper le maximum des données qu’il peut fournir un membre du groupe ou un opérateur de la machine.

 Dans une deuxième étape, nous avons regroupé tous les mécanismes de défaillance, enlevé les redondances et classé les données filtrées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1) par unité et par organe.

33

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

 Enfin, la validation de la totalité des informations a fait l’objet d’une réunion du groupe AMDEC à fin de garantir

la fiabilité des données et de conserver l’efficacité de

l’AMDEC. Cette partie qualitative montre bien la lourdeur de la réalisation de l’AMDEC exigeant ainsi un travail fastidieux et important. En effet, le nombre total des organes est 61, chacun d’eux présente de 1 à 3 modes de défaillance, chaque mode est généré par 1 à 3 causes possibles et chaque couple (mode, cause) peut engendrer de 1 à 2 effets ; Soit un total de 61 à 1298 informations. C’est pour cette raison que le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1) s’étale sur 13 pages de format A4.

3.3.2.

Évaluation de la criticité

Dans cette partie de l’AMDEC, essentiellement quantitative, nous allons calculer la criticité de chaque combinaison (cause, mode, effet) d’une défaillance à partir des différents critères de cotation.

3.3.2.1. Détermination des temps d’arrêt et des coûts d’intervention Cette opération est, en fait, une suite de l’opération de l’identification des mécanismes de défaillance à partir de l’historique de la machine contenu dans la GMAO de l’entreprise. En effet, chaque clôture de travail contient le temps d’arrêt machine qu’engendre un couple (cause, mode) d’une défaillance (voir Annexe A-2) et les coûts directs (coût de la main d’œuvre directe, coût des pièces de rechange et coût de sous-traitance) que nécessite une intervention donnée (Annexe A-3). Nous allons, donc, attribuer à chaque combinaison (cause, mode, effet), identifiée à partir de chacune de 519 interventions curatives considérées, son temps d’arrêt total et son coût direct total.

34

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

3.3.2.2. Évaluation de la détectabilité La détectabilité est un critère purement qualitatif. Il se base essentiellement sur l’existence ou non des signes permettant de détecter la défaillance avant coureur. Par exemple, une petite fuite peut être observée et remédiée avant qu’elle soit grande et qu’elle cause un ralentissement de mouvement de vérin qui induit à une diminution de la cadence de production et par conséquent la nécessité d’une intervention et dans des cas un arrêt de la machine. De ce fait, il faut prendre en considération ce critère. D’après la définition des mécanismes de détection (voir paragraphe 3.4.3.2), nous pouvons les classer selon la facilité de détection et comme suit :  La défaillance est détectable à 100% par l’opérateur: 

La détection à coup sûr de la cause de défaillance,



Signe avant coureur évident d’une dégradation,



Dispositif de détection automatique d’incident (alarme, variation d’un paramètre sur l’écran de commande, etc.)

Dans ce cas, la détection est notée évidente. On attribue à cette dernière la valeur 1 dans le calcul puisqu’elle n’influe pas sur la criticité et elle ne nécessite aucune action pour la détecter.  La défaillance est détectable ; il existe des signes avant-coureurs de la défaillance facilement décelable mais nécessitant une action particulière de l’opérateur (visite, contrôle visuel…). La détection est notée possible et on l’attribue la valeur 2.  La défaillance est difficilement détectable ; il existe des signes avant coureur de la défaillance difficilement détectable mais nécessitant une action ou des moyens complexes (démontage, appareillage…). La détection est notée improbable et on l’attribue la valeur 3. 35

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

 La défaillance est indétectable ; aucun signe avant coureur de la défaillance. La détection est notée impossible, elle prend la valeur 4. Nous allons donc déterminer pour chaque mode de défaillance, d’un organe donné appartenant à une unité donnée, son mode de détection. Ce travail se base sur l’emplacement de l’organe (s’il est clair par rapport à l’opérateur ou non) et sa complexité (s’il est facile à contrôler ou non). L’expérience du groupe AMDEC fait un appui nécessaire pour la rectification du travail de l’évaluation de la détectabilité. Les valeurs de la détectabilité (D) sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Nous présentons dans l’Annexe B-1 une classification des défaillances par détectabilité D.

3.3.2.3. Évaluation de la fréquence La fréquence est un critère purement quantitatif, il est déterminé en suivant les étapes suivantes : 

Calculer le nombre d’apparition de chaque couple (mode, cause) d’une défaillance extraite du module historique de la GMAO,



Classer ces nombres suivant des intervalles,



Attribuer à chaque intervalle une valeur qui sera le niveau de fréquence F.

Lors de calcul, nous avons remarqué que les intervalles vont être variables suivant la période de calcul de la criticité (dans ce cas l’année 2001). Nous cherchons donc une méthode qui nous permet de déterminer ces intervalles sans difficulté. Nous optons, comme solution, pour la classification de PARETO. La Figure 3-4 représente la courbe PARETO des nombres d’apparition des défaillances.

36

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Cu m u l de p ou rcen tag e

110

C la ss e C C las se B

100 90

C la ss e A

F =2

80

F =3

70 F= 4

60 50 1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

N om bre d' app arit io n d 'u ne dé faillan ce

Figure 3- 12 Courbe PARETO des nombres d’apparition des défaillances

En utilisant cette courbe, nous avons classé les nombres d’apparition des défaillances en quatre classes : 

La classe A qui représente un cumul de 80% ; pour cette classe nous attribuons la valeur 4 à la fréquence. Ces sont les couples (cause, mode) de défaillance les plus fréquents.



La classe B qui représente les 15% suivantes ; à cette classe nous attribuons la valeur 3 pour la fréquence.



La classe C qui représente le reste ; à cette classe nous attribuons la valeur 2 pour la fréquence.



La quatrième classe est la classe des fréquences neutres ; ces sont les couples (cause, mode) de défaillance qui ne sont pas apparus pendant cette période (l’année 2001). La fréquence est évidemment égale à 1.

Les valeurs de la fréquence F sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Nous présentons dans l’Annexe B-2 une classification des défaillances par fréquence relative.

37

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

3.3.2.4. Évaluation de la gravité sur la qualité (G_Q) La gravité sur la qualité est un critère qualitatif qui se base sur la classification et l’évaluation de l’impact des différentes défaillances de la machine sur la qualité de produit. Nous identifions quatre classes [6] : 

La première classe contient les défaillances qui n’ont aucun impact sur la qualité de produit ou tout simplement à une qualité retouchable. Cette classe à une gravité neutre ; dans ce cas, nous attribuons 1 à G_Q,



La deuxième contient les défaillances qui induisent à une non qualité, toute fois le produit reste vendable avec rabais, dans ce cas « G_Q = 2 »,



La troisième contient les défaillances qui induisent à une non qualité perdue, mais les déchets sont recyclable, dans ce cas « G_Q = 3 »,



La quatrième contient les défaillances qui induisent à une non qualité perdue provoquant la perte du produit. C’est le cas le plus grave pour lequel « G_Q = 4 ».

Nous notons que pour faire cette classification nous avons eu besoin des connaissances des responsables de service qualité et que cette classification n’est pas spécifique au laminoir parabolique mais elle est générale pour toute machine. Pour prendre ce critère en considération, il faut identifier pour chaque combinaison (cause, mode, effet) d’une défaillance le type de non qualité qu’il engendre pendant chaque apparition. Cependant une combinaison peut engendrer parfois deux types de non qualité, ce pour cela on a recours à prendre la non qualité la plus apparente. Nous notons à ce stade que pendant l’an 2001, période de référence de l’analyse AMDEC, le service qualité a indiqué qu’il ne s’est produit que deux types de non qualité : une non qualité retouchable (1ère classe) et une non qualité perdu mais recyclable (3ème classe). En ce qui concerne les deux autres classes, elles sont en très faibles apparitions qu’on peut les négliger vu que ce critère n’est pas considéré pour évaluer la qualité de produit mais pour indiquer la nécessité des actions préventives pour les défaillances qui ont un impact sur la qualité.

38

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Les valeurs de la gravité sur la qualité G_Q sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Nous présentons dans l’annexe B-3 une classification des défaillances par G_Q correspondantes.

3.3.2.5. Évaluation de la gravité sur la sécurité (G_S) Ce critère est aussi purement qualitatif. Nous intéressons dans ce critère à identifier l’impact des défaillances sur la sécurité de l’opérateur. Nous identifions quatre classes [6]: 

La première correspond aux défaillances qui n’ont aucune conséquence sur l’opérateur. Dans ce cas, nous attribuons 1 à G_S.



La deuxième correspond aux défaillances qui ont des conséquences significatives ou mineures (blessures légères). Dans ce cas « G_S = 2 ».



La troisième correspond aux défaillances qui ont des conséquences critiques (blessures graves avec faute de l’opérateur). Dans ce cas « G_S = 3 ».



La quatrième correspond aux défaillances qui ont des conséquences catastrophiques (mort ou blessures très graves). C’est le cas le plus critique « G_S = 4 ».

Pour prendre ce critère en considération, il faut identifier pour chaque combinaison (cause, mode, effet) le type de non sécurité qu’il engendre pendant chaque apparition. Cependant, pour le laminoir parabolique, les membres du groupe AMDEC ne signalent aucune conséquence sur l’opérateur, sauf qu’ils estiment que le « mouvement accéléré de robot » (voir Tableau 3-1, colonne des modes de défaillance) peut engendrer des blessures très graves même des morts. Nous notons que cette classification et cette évaluation ne sont pas spécifique au laminoir parabolique mais elle est valable pour toutes les machines. Cette généralisation est permise puisque nous ne cherchons pas à identifier des dégâts mais tout simplement pour prendre des actions préventives dans le but d’éviter ces conséquences. Les valeurs de la gravité sur la sécurité sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1).

39

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

3.3.2.6. Évaluation de la gravité sur la production (l’indisponibilité de la machine I) Ce critère se base sur l’évaluation des temps d’arrêt qu’engendrent les différentes combinaisons (cause, mode, effet) de défaillance. Le travail consiste à : 

Regrouper les temps d’arrêt total des différentes combinaisons et que nous avons calculé dans le paragraphe 3.3.2.1.



Classer ces temps d’arrêt suivant quatre catégories, et attribuer à chacune d’elle une valeur de 1 à 4 qui sera l’indisponibilité I.

Pour faire cette classification nous avons utilisé la méthode de PARETO. L’évaluation de l’indisponibilité I est la même utilisée pour la fréquence ; I = 1 lorsque le temps d’arrêt est nul, I = 2 si le TA appartient à la classe C, I = 3 si TA appartient à la classe B et I = 4 pour la classe A.

Classe A Classe B Classe C I=2

56

51

46

41

36

31

26

21

11

16

I=3

I=4

6

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10

1

Cumul de pourcentages

La figure 2-8 représente la courbe de PARETO des différents temps d’arrêt observés.

Temps d'arrêt

Figure 3- 13 Courbe PARETO des temps d’arrêt

Il faut mentionner que les temps d’arrêt engendrent des coûts indirects énormes qui représentent des manques à gagner. En suivant l’instruction de la valorisation du coût 40

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

d’obtention de la qualité incluse dans le manuel des procédures de la COTREL (voir Annexe C), nous pouvons estimer les coûts indirects (CI) pendant l’année 2001 :

CI = CIH * TAT = 2.943* (88280/60) * 39.98% = 1731187.5732 DT.

Où : CIH représente le coût indirect horaire calculé, TAT est le temps d’arrêt total de la machine pendant l’an 2001. Le terme 39.98% représente la marge de contribution de Laminoir Parabolique. (voir Annexe C) Les valeurs de l’indisponibilité I sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Nous présentons dans l’Annexe B-4 une classification des défaillances par I.

3.3.2.7. Évaluation de la gravité sur le coût direct G_C Ce critère se base sur l’évaluation des coûts directs des interventions. Ce travail consiste à : 

Déterminer les différents coûts directs pour chaque combinaison (cause, mode, effet) en faisant la somme des coûts de pièces de rechange (CPDR = ∑ PDR consommées * prix unitaire), des coûts de travaux (CT = ∑ Nombres d’heures de travail * Coût Horaires des intervenants) et les coûts de sous-traitance.



Classifier les coûts directs en quatre intervalles, nous utilisons à cette étape la classification PARETO (voir Figure 3-6). Le barème d’évaluation sera le même que l’évaluation de la fréquence ; G_C = 1 si CD est nul, G_C = 2 si CD appartient à la classe C, G_C = 3 si le CD appartient à la classe B, G_C = 4 pour les CD de la classe A.

Les valeurs de la gravité sur le coût direct G_C sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Nous présentons dans l’annexe B-5 une classification des défaillances par G_C.

41

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

G_C=3

80 60 50 40 30

C la ss e B

70

G _C = 2

90

C l as se C

G _C = 4

100

C l as se A

C u m u l d e pou rce nta ge s

110

79

73

67

61

55

49

43

37

31

25

19

13

7

1

20 Coû ts Direc ts

Figure 3- 14 Courbe PARETO des coûts directs

3.3.2.8. Calcul de la criticité La valeur de la criticité est le produit des niveaux atteints par les critères de cotation : C = D× F× G_Q× G_S× G_C× I Les valeurs de criticité, ainsi calculés, nous permettent de faire une classification afin de hiérarchiser les défaillances pour distinguer, enfin, celles qui ont des criticités graves, celles qui ont des criticités moyennes et celles qui ont des criticités faibles. La courbe de PARETO des criticités (voir Figure 3-7) représente un bon moyen de hiérarchisation des défaillances :

42

C lasse B C lasse C

1

3

6

9

Criticité faible

16

24

36

Criticité m oyenne

54

96

4

2

C riticité m ajeure

14

32

ENIT 02

C lasse A

19

110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 4

C u m u l de po urc en tag es

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

C ritic ité

Figure 3- 15 courbe PARETO des Criticités

Cette courbe montre que 20% des criticités représentent un cumul de 80%, donc nous devons agir face aux défaillances qui ont ces criticités afin de les corriger et de remédier aux causes. La valeur de criticité limite pour laquelle on va engager des actions correctives prioritaires est donnée par la courbe et elle est égale à 72. Les valeurs de la criticité sont indiquées dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Nous présentons dans l’annexe B-6 une classification des défaillances par valeur de criticité C.

3.3.3.

Proposition d’actions correctives

En se basant sur la classification des défaillances suivant les valeurs des criticités et les différents niveaux atteints par les critères de cotation (voir Annexe B), nous avons proposé des actions correctives générales (elles ne sont pas spécifiques pour un organe donné) et qui sont les suivantes : 

Changement d’un organe ou de l’un de ses composants :

Les organes ayant des criticités graves, résultants des coûts directs et des temps d’arrêts énormes, nécessitent un changement systématique. 43

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Exemple : Le vérin de la rame est un organe à criticité grave (C=144). Il nécessite d’être changé systématiquement. Ce changement est déjà programmé par le service maintenance de la COTREL et est déjà fait. Si le changement de l’organe n’est pas possible, grâce au prix d’achat élevé, nous proposons un changement de l’un de ses composants représentant une cause essentielle de la grave défaillance de l’organe. Ce changement doit être fait périodiquement un nombre de fois dépassant, si possible (si le programme de service maintenance le permet et s’il ne demande pas un temps d’arrêt machine élevé), le nombre d’apparition de la défaillance. Exemple : Le vérin Wedge-Rame nécessite d’être systématiquement remplacé vu que sa criticité est de 324, mais son prix d’achat est assez élevé que le budget de service maintenance ne permet pas de programmer un tel changement. Alors que les joints, a bas prix d’achat, sont une cause de la grave fuite interne des vérins hydrauliques. Il faut donc remplacer ces joints périodiquement 4 fois par an puisque la fuite est apparue trois fois pendant l’année 2001. 

Contrôle et vérification d’un organe ou de l’un de ses composants :

Cette action est proposée : o

Soit pour les organes qui possèdent des composants externes, qui induisent à la

défaillance et qui sont faciles à contrôler par l’opérateur (ayant une détectabilité D=1 ou D=2). Le contrôle doit être fait périodiquement un nombre de fois dépassant, si possible, le nombre d’apparition de la défaillance. Exemple : Le réservoir possède des détecteurs de niveaux qui induisent au mode de défaillance « volume d’huile inférieur aux consignes limites » et qui sont faciles à contrôler. Le mode indiqué est apparue 1 fois pendant l’année 2001, donc le contrôle de ses composants doit être au moins deux fois par an. o Soit pour les organes qui n’ont pas des composants faciles à contrôler par l’opérateur mais qui sont importants dans le système, c’est à dire leur défaillance est à criticité grave ou moyenne. Le contrôle de ses organes

44

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

nécessite en général des actions spéciales (démontage, appareillage, …) et donc un temps de travail important, ce qui induit à une période de contrôle grande. Exemple : la pompe est un organe moyennement critique (C=54) et qui nécessite un contrôle parce que sa défaillance peut induire à des problèmes énormes selon sa fonction dans le système. Son contrôle nécessite un démontage et un temps de travail important. 

Agir sur la qualité d’huile :

Vu que la majorité des organes sont en contact avec l’huile et que sa mauvaise qualité est l’une des causes essentielles de la défaillance de ces organes (colmatage du filtre, débit non uniforme de la pompe, colmatage du Servovalve, …), nous avons proposé de remédier à cette cause par un contrôle systématique de la qualité d’huile. C’est aux membres du groupe AMDEC de choisir les moyens nécessaires pour faire ce contrôle puisqu’ils sont plus spécialisés dans ce domaine. 

Nettoyage des échangeurs :

La mauvaise qualité d’eau utilisée (eau de la SONEDE) est une cause qui induit au colmatage des circuits d’eau des échangeurs thermiques et qui a pour effet une augmentation de la température qui peut induire même aux incendies. Donc il est évident que nous devons faire face à cette cause par un nettoyage périodique des circuits d’eau périodique un nombre de fois dépassant, si possible, le nombre d’apparition de la défaillance et qui est égale à 3.

3.4.

SYNTHÈSE

Dans cette partie finale de l’AMDEC et qui, sans elle, l’analyse ne vaut rien, le groupe AMDEC doit décider les actions correctives qu’il va mener face à toutes les défaillances que nous avons identifiée dans le tableau AMDEC (voir Tableau 3-1). Dans cet objectif, le groupe AMDEC a exécuté une réunion dans laquelle nous avons mis en disposition du groupe les actions correctives proposées.

45

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Le tableau AMDEC regroupe toutes les actions préventives et correctives que le groupe a décidé de mener. Ces actions correctives sont généralement périodiques. Toutefois, la périodicité de ces actions ne sera pas conforme à nos propositions (dépassant le nombre d’apparition de la défaillance). Ceci est dû au fait que la réalisation de ces actions est un travail qui nécessite : o Soit un temps de travail important et qui n’est pas permis par le planning de la maintenance et qui concerne 153 équipements, o Soit un coût direct qui n’est pas permis par le budget du service de la maintenance, o Ou encore un temps d’arrêt machine qui contredit avec le planning du service de production très sévère grâce aux délais de livraison qui doivent être respectés. A partir du mois d’avril, le service maintenance a commencé la planification des actions préventives et a mis en action les corrections systématiques. L’annexe D-1 présente le rapport du plan d’action qui fait le résultat de l’AMDEC « Laminoir parabolique » (LBP) élaboré par la direction de service maintenance de la COTREL. En se basant sur les graphes de l’évolution des durées d’arrêts, des coûts directs et l’analyse de la machine (voir Annexe D-2, D-3 et D-4), ce dernier a conclu que l’AMDEC a permis un temps moyen de bon fonctionnement (MTBF) plus stable et une disponibilité de la machine croissante (voir Annexe D-1). Il a affirmé en parallèle une augmentation de la consommation des pièces de rechange puisque l’application des actions correctives nécessite une telle consommation. Nous devons indiquer, enfin, que les résultats de cette AMDEC machine ne peuvent être évalués qu’après, au moins, une année de l’application de l’ensemble des actions qui est la période de la plupart des actions préventives.

46

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Tableau 3- 3 Tableau AMDEC

47

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

COTREL s.a Composant réservoir

filtre

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE Système: Laminoir Parabolique Phase de fonctionnement: Date de l'analyse: Mars Page 1/7 Sous-système: Unité Hydraulique marche 2002 Fonction Mode de défaillanceCause Effet D F G_S G_Q G_C I C Action alimenter les volume d'huile composants inférieur à la hydrauliques avec consigne limite un volume suffisant d'huile volume d'huile inférieur à la consigne limite contamination d'huile filtrer l'huile à colmatage partiel ou l'entrée de la pompe total mauvais filtrage

détecteur de colmatage canalisation

ENIT 02

détecter le pas de signal colmatage du filtre et renvoyer un signal à l'automate établir la liaison fuite entre la pompe et les composants hydrauliques fuite

manque d'huile due à usure de la pompe des pertes (détecteurs de niveaux en panne)

2 1 1

1

1

1 2

contrôle semestriel de tous les détecteurs

1 1

1

1

1 2

contrôle semestriel de tous les détecteurs

1 1

1

1

1 3

curatif

2 1

1

4

4 96

maintenance systématique (semestriel)

1 1

1

1

1 3

curatif

1 1

1

1

1 3

curatif

perte d'huile

2 3 1

1

3

2 36

contrôle trimestriel

détérioration des olives perte d'huile (à l’extrémité)

2 1 1

1

1

1 2

curatif avec présence des olives en stock

manque d'huile due à mouvement ralenti de 2 des pertes (détecteurs tous les vérins de niveaux en panne) fuite d'air dans la partiecolmatage du filtre 3 supérieure (joint usé) mauvaise qualité de arrêt du système suite au 3 l'huile signal de détecteur de colmatage élément filtrant percé usure de la pompe, des 3 ou détérioré distributeurs et des vérins détérioration par mauvais filtrage 3 vieillissement fissuration

48

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite) pompe à piston moteur

pomper l'huile

pression ou débit insuffisant entraîner la pompe pas de rotation la pompe pas de rotation

pas de rotation distributeur

accumulateur

régulateur de pression

ouvrir ou fermer une position incorrecte ou plusieurs voix de passage du fluide blocage

usure interne

débit non uniforme

3 2 1

1

3

3 54

pas d'alimentation

arrêt machine

4 1 1

1

1

1 4

défaut interne (détérioration d'un roulement, mauvais isolement) chute d'une phase

arrêt machine

3 1 1

1

1

1 3

arrêt machine

4 1 1

1

1

1 4

usure interne (piston) mouvement anormal du 3 1 1 vérin

1

1

1 3

curatif

impuretés, usure du ressort de rappel

2 1

1

2

2 24

curatif

1 1

1

1

1 3

curatif

2 1

1

2

1 12

curatif

1 1

1

1

1 3

1 1

1

1

1 3

2 1

1

2

3 12

1 1

1

1

1 3

contrôle systématique (semestriel) contrôle systématique (semestriel) contrôle systématique (semestriel) curatif

1 1

1

1

1 3

curatif

blocage du vérin dans 3 une position donnée et arrêt de la machine arrêt de distribution usure externe (bobine blocage du vérin dans 3 électrique) une position donnée et arrêt de la machine fuite interne usure interne(des joints mouvement anormal du 3 ou de la chemise) vérin régler la pression de perte de charge fuite dans la valve ou mouvement anormal du 3 sortie de la pompe dans la membrane vérin perte de charge détérioration du clapet mouvement anormal du 3 vérin perte de charge perte extérieure (usure mouvement anormal du 1 de la valve) vérin régler la pression à pas de réglage de fuite (usure des joints) 3 l'entrée du pression distributeur et du mouvement anormal du vérin vérin pas de réglage de présence d’impureté 3 pression dans l’huile provocante mouvement anormal du le blocage vérin Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

49

contrôle annuel

contrôle biannuel

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

régulateur de débit

flexible

échangeur thermique

sonde de détection

régler le débit d’huile

pas de réglage de débit d’huile pas de réglage de débit d’huile

transférer l’huile du fuite distributeur vers le vérin en conservant un débit et une pression donnés fuite refroidir l’huile pour fuite interne garantir sa température dans le réservoir < 60°C fuite interne

mesurer la température de l'huile du réservoir

diminution du rendement de l’échangeur diminution du rendement de l’échangeur indication erronée indication erronée

ENIT 02

fuite (usure des joints mouvement anormal du 3 1 1 vérin présence d’impureté 3 1 1 dans l’huile provocante mouvement anormal du le blocage vérin fissuration 1 1 1

1

1

1 3

curatif

1

1

1 3

curatif

1

1

1 1

curatif

1 2 1

1

2

1 4

curatif

2 2 1

1

1

1 4

changement des échangeurs à plaques

2 1 1

1

4

4 32

3 2 1

1

2

3 36

3 2 1

1

2

2 24

3 1 1

1

1

1 3

curatif

3 1 1

1

1

1 3

curatif

perte d’huile mauvais sertissage perte d’huile mélange eau et huile (perte de la fonction de transmission et de lubrification de l’huile) usure des tubes mélange eau et huile (perte de la fonction de transmission et de lubrification de l’huile) bouchage ou température d’huile colmatage des circuits augmente et arrêt de la d’eau machine débit d’eau insuffisant température d’huile augmente et arrêt de la machine défaut interne augmentation de la température non détectée défaut interne détérioration des joints dans tout le circuit hydraulique usure des joints

50

nettoyage trimestriel

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

COTREL s.a Composant pignons

moto-reducteur

chaîne de transmission

butée de détection

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE Système: Laminoir Parabolique Phase de fonctionnement: Date de l'analyse: Mars Page 2/7 Sous-système: Unité de Chargement marche 2002 Fonction Mode de défaillanceCause Effet D F G_S G_Q G_C I C ACTION transmettre le mouvement de rotation vers les rouleaux

usure

vieillissement

mouvement retardé ou 1 2 1 arrêt des rouleaux

1

2

2 8

contrôle systématique (semestriel)

blocage

détérioration des roulements défaut interne

arrêt du cycle

3 2 1

1

2

2 24

arrêt du cycle

3 2 1

1

2

2 24

Contrôle systématique (semestriel) contrôle biannuel

pas d'alimentation

arrêt du cycle

4 2 1

1

2

2 32

contrôle biannuel

mauvaise défaut interne au diminution de la vitesse 3 2 1 transmission de réducteur (fuite d'huile, de l'unité de chargement l'énergie mécanique détérioration ou arrêt du cycle roulements) transférer l'énergie rupture usure arrêt du cycle 2 2 1 du moto-reducteur vers les pignons rupture intervention humaine arrêt du cycle 4 1 1

1

2

3 36

contrôle biannuel

1

2

2 16

contrôle semestriel

1

1

1 4

détecter l'arrivée d'une lame et envoyer un signal vers l'automate

1

2

2 48

entraîner les pignons arrêt à l'aide de la chaîne de transmission arrêt

pas de signal

déconnection d'un fil électrique

arrêt du cycle

4 3 1

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

51

contrôle mensuel

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

COTREL s.a Composant

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE Système : Laminoir Parabolique Phase de Date de l’analyse : Mars Page 3/7 Sous-système : Robot fonctionnement : marche 2002 Fonction Mode de défaillanceCause Effet D F G_S G_Q G_C I C ACTION

vérin des pinces permet la fermeture, ralentissement du (pneumatique) l’ouverture, la mouvement descente et la remontée des pinces descente brusque descente brusque distributeur pneumatique

flexible

ENIT 02

ouvrir ou fermer une position incorrecte ou plusieurs voix de passage de l’air position incorrecte

fuite interne (usure des diminution de la 3 1 1 joints ou de la cadence de production chemise)

1

1

1 3

fuite interne (usure des arrêt brusque du cycle 3 4 1 joints ou de la suite au signal de chemise) détecteur de proximité défaut externe arrêt brusque du cycle 3 2 1 (déréglage clapet suite au signal de anti_retour) détecteur de proximité défaut interne (usure mouvement retardé du 3 1 1 du piston) vérin

1

3

4 144 changement annuel des joints

1

2

3 36

changement annuel du clapet

1

1

1 3

curatif

3 2 1

1

3

2 36

3 2 1

1

2

2 24

curatif

3 2 1

1

2

2 24

curatif

3 2 1

1

2

3 36

curatif

1 1 1

1

1

1 1

curatif

défaut interne (usure mouvement brusque du piston) vérin blocage impuretés, usure du arrêt vérin et arrêt cycle ressort de rappel arrêt de distribution défaut externe (défaut arrêt vérin et arrêt cycle de la bobine électrique) fuite interne usure interne (des mouvement retardé de joints ou de la vérin chemise) transférer l'air du fuite fissuration distributeur vers le mouvement retardé du vérin vérin

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

52

changement annuel des joints

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

Fuite pinces

accrocher la lame

1 2 1

1

2

3 12

curatif

4 1 1

1

2

1 8

curatif

1 1 1

1

1

1 1

contrôle

3 1 1

1

1

1 3

curatif

fuite interne (usure des diminution de la 3 1 1 joints ou de la cadence de production chemise) mouvement accéléré débit d'air très grand vibration du robot 3 1 4

1

1

1 3

changement annuel des joints

1

1

1 12

changement du système de régulation de la vitesse

mouvement anormal du 3 2 1 vérin mouvement anormal du 3 1 1 robot

1

2

2 24

curatif

1

1

1 3

curatif

3 2 1

1

2

2 24

curatif

3 2 1

1

3

3 54

curatif

4 1 1

1

1

1 4

curatif

3 2 1

1

2

2 24

curatif

déformation usure refus de fermeture

vérin de déplacement (pneumatique)

étrangleur détecteur de position

déplacer latéralement les pinces

ENIT 02

mauvais sertissage

mouvement brusque du vérin choc mauvais accrochage ou retombé de la lame frottement sur les mauvais accrochage ou lames retombé de la lame détérioration goupille arrêt du cycle

ralentissement du déplacement

régler la vitesse du déréglage vérin détecter la position pas de signal des pinces et envoyer des signaux vers l'automate pour commande de robot pas de signal

défaut interne vieillissement

défaut électrique

signal erroné

mauvais isolement

signal erroné

court circuit

arrêt cycle arrêt brusque de la machine détérioration du robot

signal erroné

impuretés

blocage du robot

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

53

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

COTREL s.a Composant vérin de rame (hydraulique) canalisation

galet rame/rail

étau

variateur de pression vérin étau présostat

ENIT 02

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE Système: Laminoir Parabolique Phase de fonctionnement: Date de l'analyse: Mars Page 4/7 Sous-système: Rame marche 2002 Fonction Mode de défaillanceCause Effet D F G_S G_Q G_C I C ACTION déplacer la table de déplacement non la rame qui contient uniforme l'étau et le back stop fuite fuite

3 1

1

4

3 1 2 1

1 1

3 2

faciliter le déplacement de la table de la rame

1 1

3

1

fixer la lame au cours de son laminage

défaut interne (usure déréglage zéro de la 3 des joints, de la machine et arrêt du chemise, piston) cycle fissuration 1 perte d'huile détérioration des olives 1 perte d'huile usure vieillissement mouvement non linéaire 2 de la lame impliquant une mauvaise qualité du produit blocage manque de graissage mouvement non linéaire 2 de la lame impliquant une mauvaise qualité du produit défixation au cours usure des morts de ouverture de l'étau au 2 du laminage l'étau cours de laminage

défixation au cours cisaillement d’une vis du laminage de fixation régler la pression du pas de réglage de défaut interne vérin de l’étau pression

ouverture de l’étau au cours de laminage desserrage de l’étau et arrêt du cycle (présostat détecte une pression insuffisante) fournir la pression pression insuffisante fuite interne (usure des arrêt du cycle (présostat de serrage à l’étau joints ou de la détecte une pression chemise) insuffisante) contrôler la pression signal erroné défaut interne ouverture de l’étau au de serrage de l’étau cours de laminage

changement biannuel des galets et des rails 1 1

3

1

1 6

2 1

3

2

3 72

2 2 1

3

2

2 48

3 2 1

1

2

3 36

3 2 1

1

3

2 36

3 2 1

1

2

3 36

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

54

4 144 changement systématique et changement annuel des joints 2 18 contrôle trimestriel 2 8 curatif avec présence des olives en stock 1 6

changement biannuel des galets et des rails contrôle semestriel des morts curatif curatif

changement annuel des joints

curatif

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

signal erroné back stop

vérin back stop

distributeur pneumatique

flexible

encouder

ENIT 02

défaut interne

déterminer la déformation de la position initiale de butée la lame casse des vis sans fins déplacer le back ralentissement du stop déplacement blocage

choc

ouvrir ou fermer une position incorrecte ou plusieurs voix de passage de l’air blocage

défaut interne (usure du piston)

transférer l'air du distributeur vers le vérin

frottement et vieillissement fuite interne défaut interne

corps étranger, usure du ressort de rappel

arrêt de distribution défaut externe (détérioration bobine électrique) fuite interne usure interne (des joints ou de la chemise) fuite fissuration

envoyer à l'automate déréglage des signaux qui permettent de définir la position de la lame

descente du robot au 3 2 1 cours du laminage, arrêt brusque 4 3 1

1

2

2 24

1

2

2 48

curatif

arrêt cycle

1 2 1

1

2

2 8

curatif

mauvaise qualité de produit mauvaise qualité de produit ralentissement du déplacement du vérin

3 2 1

3

2

2 72

curatif

3 2 1

3

3

3 162 curatif

3 1 1

1

1

1 3

curatif

blocage du vérin dans 4 1 1 une position donnée et arrêt de la machine blocage du vérin dans 3 1 1 une position donnée et arrêt de la machine ralentissement du 3 1 1 déplacement du vérin

1

1

1 4

curatif

1

1

1 3

curatif

1

1

1 3

curatif

1 3 1

1

2

2 12

curatif

1 2 1 1 3 1

1 1

2 2

2 8 3 18

curatif maintenance conditionnelle (changement bimensuel du câble)

ralentissement du déplacement du vérin mauvais sertissage perte d'huile défaut externe (défaut arrêt du cycle du câble)

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

55

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

COTREL s.a Composant

ENIT 02

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE Système: Laminoir Parabolique Phase de fonctionnement: Date de l'analyse: Mars Page 5/7 Sous-système: Unité de Laminage marche 2002 Fonction Mode de défaillanceCause Effet D F G_S G_Q G_C I C ACTION

vérin wedg-rame positionner le grand mouvement non rouleau inférieur contrôlable

filtre valve

servo-

distributeur à commande électrique (servovalve)

bobine LVDT

fuite interne (usure des vibration du rouleau 3 joints ou de la chemise) mouvement non défaut externe vibration du rouleau 3 contrôlable (dysfonctionnement capteur de pression) filtrer l'huile de la colmatage partiel ou accumulation arrêt brusque du cycle 3 servovalve total d'impureté due à la mauvaise qualité de l'huile mauvais filtrage élément filtrant percé contamination de la 3 ou détérioré servovalve commander le blocage défaut interne mouvement anormal du 4 distributeur du vérin vérin Wedg-Rame et Wedg-Rame à des vibration des rouleaux fins de précision de laminage blocage pas d'alimentation arrêt cycle 4 électrique blocage contamination par mouvement anormal du 3 impuretés dues à la vérin Wedg-Rame et mauvaise qualité vibration des rouleaux d'huile blocage fuite externe (joint 3 thorique) contrôler le flux blocage défaut électrique mouvement anormal du 3 d'huile dans le (défaillance de la vérin Wedg-Rame et distributeur pour bobine) vibration des rouleaux agir sur la vitesse de mouvementdu vérin Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

56

3 1

3

3

4 324 changement annuel des joints

2 1

3

3

2 108

4 1

1

3

3 108

1 1

1

1

1 3

3 1

1

4

4 192

1 1

1

1

1 4

4 1

1

4

4 192 changement systématique de la servovalve et décontamination d'huile

2 1

1

2

2 24

2 1

1

2

4 48

changement semestriel

curatif avec présence d'un stock mini d'une bobine

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

Blocage blocage blocage blocage distributeur à commande hydraulique (main stage)

ouvrir ou fermer une position incorrecte ou plusieurs voix de passage du fluide blocage

accumulateur

ENIT 02

défaut interne (usure mouvement anormal du des joints, déformation vérin Wedg-Rame et de la tige) vibration des rouleaux contamination par vibration des rouleaux impuretés casse de la tige montée et descente des rouleaux défaut électrique blocage des rouleaux et (déconnection des fils) arrêt de cycle

3 4 1

1

2

3 72

curatif

3 2 1

1

2

2 24

décontamination d'huile

4 2 1

1

2

3 48

curatif

4 2 1

1

2

2 32

vérification des connections (semestriel)

défaut interne (piston) mouvement anormal du 3 2 1 vérin et vibration des rouleaux

1

2

3 36

curatif

impuretés, usure du ressort de rappel

3 2 1

1

2

3 36

curatif

3 2 1

1

2

2 24

curatif

3 2 1

1

2

3 36

curatif

3 1 1

1

1

1 3

contrôle systématique (semestriel)

3 1 1

1

1

1 3

contrôle systématique (semestriel)

blocage du vérin dans une position donnée ce qui induit à la vibration des rouleaux et l'arrêt machine arrêt de distribution défaut externe (bobine blocage du vérin dans électrique) une position donnée ce qui induit à la vibration des rouleaux et l'arrêt machine fuite interne usure interne(des joints mouvement anormal du ou de la chemise) vérin ce qui induit à la vibration des rouleaux régler la pression à perte de charge fuite dans la valve ou mouvement anormal du l'entrée du dans la membrane vérin Wedge-Rame et distributeur donc une vibration des rouleaux perte de charge détérioration du clapet mouvement anormal du vérin Wedge-Rame et donc une vibration des rouleaux

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

57

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

perte de charge

flexible

canalisation

encouder

rouleaux de laminage

1

2

2 16

contrôle des bouteilles de gaz (semestriel)

1

1

1 1

curatif

1 2 1 2 3 1 2 1 1

1 1 1

2 4 1

2 8 2 48 1 2

2 1 1

3

1

1 6

curatif contrôle semestriel curatif avec présence d'un stock d'olives curatif

cisaillement des vis, du 3 1 1 ressort ou de la goupille vibration des rouleaux frottement avec les mauvaise qualité de 2 3 1 rouleaux en présence produit de calamine très dure

3

1

1 9

curatif

3

2

2 72

conditionnel

défaut interne (blocage mauvaise qualité du 3 2 1 d'un roulement, usure produit (ondulation de la des joints, usure des lame) paliers) défaut mécanique arrêt système 3 1 1

3

4

1 72

démontage avec graissage à chaque rectification

1

1

1 3

contrôle biannuel

arrêt

défaut électrique

4 1 1

1

1

1 4

mauvais blocage

fuite (usure des joints vibration du rouleau ou de la chemise

3 2 1

3

4

4 288 changement du présent vérin et changement annuel des joints

transférer l'huile du fuite distributeur vers le vérin fuite fuite fuite envoyer des signaux déréglage qui indiquent la position du rouleau supérieur déréglage les deux grands usure de surface rouleaux permettent d'appliquer une pression sur les petits qui effectuent le laminage vibration

moteur principal entraîner les cardons arrêt

vérin de blocage bloquer les petits rouleaux dans une position donnée

ENIT 02

déréglage pression d'azote fissuration

mouvement anormal du 2 2 1 vérin Wedge-Rame et donc une vibration des rouleaux 1 1 1

perte d'huile mauvais sertissage perte d'huile fissuration perte d'huile détérioration des olives perte d'huile déformation de la tige vibration des rouleaux

arrêt système

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

58

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

mauvais blocage réducteur

transmettre et réduire vitesse de rotation cardons entraîner les petits rouleaux système edging- maintenir une roll largeur fixe de la lame au cours de laminage

commande edging-roll (distributeur et vérin)

ENIT 02

usure de l'axe

1 1

3

1

1 9

1 1

1

1

1 3

curatif

1 1

1

1

1 3

contrôle biannuel

1 1

3

1

1 6

maintenance conditionnelle (vérification annuelle des bagues)

3 3 1

3

2

3 2 1

1

3

2 108 maintenance systématique (chaque démontage des rouleaux), réparation curative du ressort et maintenance conditionnelle des glissières avec vérification semestrielle 1 18 changement annuel des joints

pas d'alimentation arrêt du cycle 4 2 1 électrique de la bobine vieillissement ou vibration des rouleaux 2 1 1 frottement continu

1

2

2 32

3

1

1 6

vérification annuelle des cales et de plaque de guidage

défaut interne (usure des joints, de la chemise) vieillissement

vibration des rouleaux 3 2 1

3

2

2 72

changement annuel des joints

mauvaise qualité de produit

3

1

1 3

curatif

mauvaise réduction défaut mécanique de la vitesse cassure

manque de graissage

mauvaise correction usure des bagues en bronze

mauvaise qualité de 3 produit rotation des rouleaux 3 avec une vitesse anormale rotation non assurée des 3 rouleaux mauvaise qualité du 2 produit

mauvaise correction défaut interne (blocage mauvaise qualité du d'un roulement, produit cisaillement des vis de fixation, usure du ressort, usure des plaques, des glissières, axe) appliquer une mauvaise pression de fuite interne mauvaise qualité du pression de serrage serrage produit sur les bagues pas de pression de serrage usure

cale et plaque de assurer un jeu guidage fonctionnel lors du déplacement des rouleaux vérin top-roll assurer le contact mauvaise pression entre le grand et sur le rouleau petit rouleau vis top-roll grande vis qui usure permet le déplacement du rouleau supérieur

1 1 1

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

59

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

moteur hydraulique

Casse entraîner les vis top arrêt roll

ENIT 02

vieillissement défaut interne

arrêt du cycle 2 1 1 arrêt cycle lorsqu’il y a 3 1 1 changement de la gamme de produit

1 1

1 1

1 2 1 3

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE Système: Laminoir Parabolique Phase de fonctionnement: Date de l'analyse: Mars Sous-système: Unité de Commande marche 2002 COMPOSANT FONCTION MODE DE CAUSES EFFETS D F G_S G_Q G_C I C DEFAILLANCE armoire commande tout le coupure du courant défaillance d'un relais arrêt unité hydraulique 4 2 1 1 2 3 48 électrique système électrique, hydraulique et pneumatique coupure du courant défaillance d'un câble arrêt cycle 3 1 1 1 1 1 3 coupure du courant défaillance d'un fusible arrêt automatique du 3 2 1 1 2 2 24 système coupure du courant défaillance d'un arrêt automatique du 3 1 1 1 1 1 3 transformateur système coupure du courant défaillance d'un bouton arrêt automatique du 3 1 1 1 1 1 3 poussoir système pupitre de permet d'introduire pas d'affichage défaillance de l'écran pas de contrôle sur le 3 2 1 1 2 2 24 commande (table et d'afficher les système de commande et paramètres ordinateur) pas d'affichage défaut interne à arrêt automatique du 3 2 1 1 2 2 24 l'ordinateur système COTREL s.a

60

curatif curatif

AMDEC MACHINE Page 6/7 ACTION serrage des connections avec stockage d'un nombre minimum de relais, de fusibles, de transformateur et de boutons poussoirs

curatif

curatif

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02

Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

COTREL s.a COMPOSANT unité de traitement

cartes électronique

ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE Système: Laminoir Parabolique Phase de fonctionnement: Date de l'analyse: Mars Sous-système: Unité de Traitement marche 2002 FONCTION MODE DE CAUSES EFFETS D F G_S G_Q G_C I C DEFAILLANCE traiter et commander pas de traitement défaut d'alimentation pas de commande 4 1 1 1 1 1 4 selon les signaux automatique du système reçus pas de traitement défaut électronique pas de commande 3 1 1 1 1 1 3 automatique du système ces sont les cartes déréglage d'une défaut électronique perturbation du 3 2 1 1 2 3 36 d'interface qu'utilise carte input/output fonctionnement du l'automate pour ses système traitements déréglage d'une défaut électronique arrêt brusque de la 3 2 1 1 2 4 48 carte input/output machine ce qui induit à des pannes dans le back stop, l'encouder et/ou l'étau déréglage de la carte défaut électronique déréglage de la gaine de 3 1 1 1 1 1 3 maxi-flow la servovalve déréglage carte GB défaut électronique défaut de 3 1 1 1 1 1 3 communication déréglage carte GB défaut électronique perturbation de la rame 3 1 1 1 1 1 3 ou des rouleaux

61

AMDEC MACHINE Page 7/7 ACTION curatif curatif curatif avec stock minimum (1 carte par type)

réglage chaque 6 mois curatif avec stock minimum (1 carte par type)

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine

ENIT 02 ENIT 02

3.5.

Conclusion

Nous avons essayé dans ce chapitre, à partir d’un exemple d’AMDEC machine, de montrer quelques avantages d’une telle analyse, que nous avons cités dans le paragraphe 2-1. En effet, l’exemple a prouvé que l’AMDEC permet essentiellement d’améliorer la disponibilité de la machine par réduction des temps d’arrêt, considérés comme étant un des facteurs qui contribue au respect des échéances souhaitées par le service de production, et par voie de conséquent, permet le respect des délais de livraison surtout pour une entreprise comme COTREL qui évolue dans un contexte de concurrence internationale dans le domaine de production des ressorts à lames. D’autre part, la méthode offre une garantie pour la fiabilité de la machine facilitant la prise des décisions adéquates pour corriger les défaillances critiques, et pour mettre en oeuvre des méthodes préventives assurant une bonne maintenabilité de la machine. Lors de l’implantation de la méthode AMDEC, nous étions confrontés à une lourdeur au niveau de l’identification et le regroupement des mécanismes de défaillance (modes, causes et effets), ainsi qu’au niveau de l’évaluation des critères de cotation et par suite de la criticité. Ces lourdeurs peuvent induire, si les sources d’informations ne sont pas disponibles aux bons moments, à une perte d’efficacité de l’analyse et occasionnent ainsi un retard pour la prise de décision au niveau de la maintenance des machines. La solution qui paraît la plus adaptée à ce problème est de concevoir un outil informatique qui permet de stocker et de gérer les données nécessaires à une AMDEC machine et qui facilite l’évaluation des critères de cotation et le calcul de la criticité. La modélisation de cet outil informatique fait l’objet du chapitre 4.

62

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

4.

ENIT 02

Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Ce chapitre est consacré à la conception d’un système d’information qui facilite la réalisation de toute AMDEC machine et l’élaboration d’un outil informatique susceptible de gérer toutes les données nécessaires à une telle analyse et qui permet d’évaluer les critères de cotation ainsi que la criticité de toute combinaison (cause, mode, effet) de défaillance.

63

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

ENIT 02

En fait, le système d’information à concevoir est un complément du logiciel de gestion de maintenance (GMAO) élaboré par la société TECHNOSOFT, la deuxième entreprise d’accueil de ce PFE. Par conséquent, nous avons préparé la conception des modifications faites sur le logiciel de GMAO, TECHNOGM, à fin de pouvoir réaliser une AMDEC machine qui permettra au service maintenance de prendre des décisions efficaces au bon moment. Ces modifications sont précédées par une réalisation du modèle conceptuel de données (MCD), du modèle conceptuel des traitements (MCT) et du modèle physique des données (MPD) se basant sur les concepts de la méthode MERISE qui présente l’avantage d’organiser et simplifier la conception et la réalisation du système d’information [2]. Cette méthode permet de faire une étude détaillée du système d’information pour répondre à ses fondements qui sont les suivants :

4.1.



Concevoir des moyens et des méthodes pour recueillir les informations.



Contrôler les flux d’informations.



Mémoriser les informations récoltées.



Analyser les informations et faire des synthèses.



Expédier les informations traitées vers les différents acteurs du système.

Présentation de la société TECHNOSOFT

TECHNOSOFT est une société de service d’ingénierie informatique. Son activité s’étend au conseil, diagnostic et audit en matière de gestion industrielle assisté par ordinateur. Ses principaux produits sont des logiciels de gestion de production (GPAO), des logiciels de gestion de la qualité (GQAO) et des logiciels de gestion de maintenance (GMAO). Ses principaux clients sont : du secteur pétrolier (société SHELL, ESSO, BUTAGAZ,…), du secteur d’industries électromécanique (COTREL, ELECTRIC CABLES,…), du secteur hôtelier (HOTELs ABOU NAWAS), du secteur financier (BFI,…),etc. Son effectif est constitué essentiellement de cadres (ingénieurs ou maîtrisards).

64

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

4.2.

ENIT 02

Présentation du logiciel de GMAO, TECHNOGM

La TECHNOGM est un logiciel de gestion de maintenance assisté par ordinateur, conçu et développé par TECHNOSOFT en utilisant le logiciel Microsoft ACCESS 2000. Ce logiciel se divise en sept modules : la gestion des équipements, la gestion des travaux, la gestion des stocks, l’analyse historique, le suivi de la consommation d’énergie, le suivi du budget et les paramétrages. Chaque module contient plusieurs options, par exemple : « création et modification des équipements » (module « la gestion des équipements »), « évolution des temps d’arrêt » (module « l’analyse historique »),etc. L’Analyse des modes de défaillance, de leurs Effets et de leur criticité sera une option du module « la gestion des équipements » puisqu’on parle d’un mode de défaillance pour chaque branche d’arborescence d’un équipement donné.

4.3.

Recensement des informations et données

Dans cette étape préliminaire, nous allons regrouper toutes les informations et les données que nécessite tout réalisateur d’une AMDEC machine. En fait, nous avons identifié ces données à partir de l’analyse que nous avons réalisée sur le « Laminoir Parabolique » et qui restent les mêmes pour toute autre AMDEC machine d’après l’étude faite dans le chapitre 2. Ces données sont les suivantes : 

L’équipement considéré ainsi que son arborescence (unités, organes, fonctions).



Les modes de défaillance pour chaque organe.



Les causes possibles de chaque mode de défaillance.



Les effets générés par chaque couple (cause, mode) de défaillance.



Les ordres des travaux (OT), les bons des travaux (BT) et les clôtures des travaux (CT) réalisés sur la machine pour la période considérée qui sont nécessaires pour l’évaluation des critères de cotation (détectabilité D,

65

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

ENIT 02

fréquence F, indisponibilité I, gravité sur la qualité G_Q, gravité sur la sécurité G_S et gravité sur les coûts directs G_C) et par conséquent le calcul de la criticité. 

Les modes de détection de chaque mode de défaillance afin d’évaluer la détectabilité.



L’impact de la combinaison (cause, mode, effet) de défaillance sur la qualité du produit et sur la sécurité de l’opérateur travaillant sur la machine afin d’évaluer la gravité de la défaillance sur la qualité et sur la sécurité.

Vu que les BT, OT, CT et tout ce qui est relatif à l’historique de la machine sont des données qui existent dans la GMAO de TECHNOSOFT, nous n’allons pas chercher les moyens ou les méthodes pour les définir. En effet, leur détermination nécessite l’étude de tout ce qui existe, comme information ou donnée, dans le service maintenance. De plus, l’outil informatique pour l’AMDEC que nous proposons d’élaborer est un complément de cette GMAO. Cette hypothèse sera la base de l’élaboration des modèles qui font l’objet des paragraphes suivants.

4.4.

Modèle Conceptuel des Données (MCD)

Le modèle conceptuel des données est la représentation de la partie statique de l’ensemble des informations manipulées dans la réalisation d’une AMDEC machine. Pour concevoir un MCD optimal, nous avons suivi la démarche suivante [2] : 

Recenser les données collectées et qui seront manipulées pour la réalisation d’une AMDEC machine.



Recenser les différentes entités informationnelles.



Recenser les liens et les relations qui existent entre ces entités.



Elaborer un MCD préliminaire.



Optimiser le MCD.



Corriger le MCD en fonction des attentes de la société TECHNOSOFT et de l’entreprise COTREL. 66

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC



ENIT 02

Valider le MCD et élaborer le MCD final.

Le MCD final est représenté dans la figure 4-1. Nous devons indiquer que les entités «Intervention, Personnel, Equipement, Système, Organe, PDR et Sous-traitant » existent dans le MCD du logiciel TECHNOGM de GMAO. Ensuite, nous avons établi dans le MCD de la figure 4-1 les liens qui doivent exister entre ces entités et celles qui vont contenir les données des mécanismes de défaillance et les critères évalués de l’AMDEC. L’Annexe E-1 présente la légende du MCD.

67

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4- 16 Modèle Conceptuel de Données

68

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

4.5.

ENIT 02

Modèle Conceptuel des Traitements (MCT):

Par le MCD, nous avons trouvé un moyen qui nous permet de stocker les données et les résultats de toute AMDEC machine. Il nous reste donc à trouver un outil qui facilite l’évaluation des critères de cotation et le calcul de la criticité. Cet outil se base essentiellement sur des traitements de données. Nous pouvons le représenter sous forme d’un modèle conceptuel des traitements (MCT) [2] qui peut être transformé ensuite en des programmes informatiques permettant d’aboutir aux objectifs visés. Le langage de programmation utilisé au niveau du logiciel TECHNOGM est le Visual Basic for Application (VBA). Le MCT est la partie dynamique du système d’information [2]. C’est une représentation de tous les traitements qui permettent d’évaluer un critère de cotation ou une criticité. La conception du MCT a été réalisée en suivant la démarche suivante : 

Observer les différents processus de traitements qui permettent de déterminer et d’évaluer un critère de cotation ou une criticité.



Représenter les processus de traitements existants.



Optimiser les processus représentés.



Valider le processus en tenant compte des attentes de la société TECHNOSOFT et de l’entreprise COTREL.

Les modèles conceptuels des traitements qui ont été conçus durant cette étape sont les suivants : 

Modèle d’évaluation de la détectabilité.



Modèle d’évaluation de la gravité sur la sécurité de l’opérateur machine.



Modèle d’évaluation de la gravité sur la qualité du produit.



Modèle d’évaluation de la fréquence.



Modèle d’évaluation de la gravité sur les coûts directs.

69

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC



Modèle d’évaluation de l’indisponibilité.

Figure 4- 17 Modèles Conceptuels des Traitements

Figure 4-2-1 MCT : Evaluation de la détectabilité

70

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4-2-2 MCT : Evaluation de la gravité sur la sécurité

71

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4-2-3 MCT : Evaluation de la fréquence

72

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4-2-4 MCT : Evaluation de la gravité sur la qualité

73

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4-2-5 MCT : Evaluation de l’indisponibilité

74

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4-2-6 MCT : Evaluation de la gravité sur les coûts directs

75

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

ENIT 02

Les MCT réalisés sont représentés dans la Figure 4-2. L’Annexe E-2 présente la légende du MCT.

4.6.

Modèle Physique des Données (MPD)

Le Modèle Physique des Données est le dernier modèle réalisé pour les données avant la programmation. Le MPD prend en compte les ressources physiques telles que le système de gestion des bases de données (SGBD), le matériel, etc. [10,11] Il permet d’aboutir à la description des fichiers ou la base de données qui sera créée suite à la conception du système d’information. Le MPD dépend du système informatique sur lequel on envisage de développer la base des données. Pour notre cas et puisque le MPD doit être greffé sur celui du logiciel TEHNOGM de GMAO, nous allons travailler avec le logiciel Microsoft Access 2000. Le MPD final est représenté dans la Figure 4-3, il n’est autre que la représentation des relations qui existent entre les tables de la base des données relative à ce système d’information. Les tables «Intervention, Personnel, Equipement, Système, Organe, PDR et Sous-traitant » sont des tables qui existent déjà dans le MPD du logiciel TECHNOGM de GMAO. Nous devons donc créer le reste des tables, qui représentent la base des données aboutissant à une AMDEC machine, et établir les liens entre celles ci et les tables existantes.

76

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

Figure 4- 18 Modèle Physique des Données

77

ENIT 02

Chapitre 4 : Conception d’un système d’information pour la réalisation d’une AMDEC

4.7.

ENIT 02

Conclusion

Après génération du modèle physique sur Access 2000 et la validation des liens qui doivent exister entre les tables de la base de données AMDEC et les tables du logiciel TECHNOGM de

GMAO,

le

développement

d’une

interface

utilisateur/machine paraît nécessaire. Le développement proposé fait l’objet du chapitre 5.

78

graphique

facilitant

le

langage

Chapitre 5 : Développement de l’outil informatique pour l’AMDEC machine

ENIT 02

5. Développement de l’outil informatique pour l’AMDEC machine

Vu que nous avons pris la décision de concevoir et de modéliser la méthode AMDEC machine, nous allons proposer dans ce chapitre, comme dernière étape de ce projet, une interface graphique. Cette dernière permettra l’utilisateur, d’une part, d’introduire les données nécessaires à la réalisation d’une AMDEC machine, et d’autre part d’obtenir une AMDEC complète lui permettant d’agir correctement face aux défaillances critiques et de prendre des décisions pour une maintenance adéquate (préventive, systématique, conditionnelle,…), garantissant une bonne disponibilité de la machine et des coûts directs de maintenance minimums.

79

Chapitre 5 : Développement de l’outil informatique pour l’AMDEC machine

5.1.

ENIT 02

Formulaire AMDEC

Le formulaire est une interface graphique qui permet de faciliter la saisie et la consultation des données provenant des tables ou des requêtes [8] (un exemple de formulaire est celui dans la Annexe A-1). Le formulaire AMDEC, que nous avons proposé, (voir Annexe F-1) permet à l’utilisateur : 

De saisir les modes possibles ou rencontrés, les causes et les effets de défaillance pour chaque branche de l’arborescence de chaque équipement.



De saisir le mode de détection, l’impact d’un mode de défaillance sur la qualité du produit et sur la sécurité de l’opérateur.



De consulter toutes les valeurs des critères de cotation (détectabilité, fréquence, indisponibilité, gravité sur le coût, gravité sur la qualité, gravité sur la sécurité) et de la criticité par branche d’arborescence calculées au préalable.

Pour visualiser ce formulaire, on doit ajouter une option « création, modification et consultation des données AMDEC » dans le module «la gestion des équipements » du logiciel TECHNOGM de GMAO.

5.2.

Sous formulaire CT-AMDEC

Le sous formulaire CT-AMDEC que nous avons proposé (voir Annexe F-2) doit être inclus dans le formulaire CT ( voir Annexe A-2 : Clôture de Travail) exécutable avec l’option « clôtures de travaux » du module « la gestion des travaux » du logiciel TECHNOGM. Ce sous formulaire permet à l’agent de service maintenance qui saisie un CT, de saisir en plus : 

L’unité et l’organe sur lesquels l’intervention est faite.



Le mode, la cause et l’effet de l’intervention qu’a nécessité ce CT.

Pour visualiser ce sous formulaire, il suffit un simple click sur le bouton qui a pour légende « AMDEC » que nous avons proposé d’ajouter dans le formulaire de CT (voir Annexe F-3).

80

Chapitre 5 : Développement de l’outil informatique pour l’AMDEC machine

5.3.

ENIT 02

Exploitation du formulaire AMDEC et de sous formulaire

CT-AMDEC En plus des raisons données pour chaque interface, le formulaire AMDEC et le sous formulaire CT-AMDEC seront utilisés dans l’évaluation des critères de cotation et le calcul de la criticité. En effet, nous avons transformé les MCT présentés dans la Figure 4-2 en des diagrammes de calcul (voir Annexe G) comme étape intermédiaire avant la programmation. Les programmes informatiques qui seront transformés à partir de ces diagrammes de calcul nécessitent l’exploitation des données visualisées à travers le formulaire AMDEC et le sous formulaire CT-AMDEC. Enfin, ces programmes de calcul seront exécutés à l’aide de l’option « Analyse des Modes de défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité » du module «la gestion des équipement » du logiciel TECHNOGM.

5.4.

Conclusion

Dans le chapitre 3, nous avons pris le rôle d’un réalisateur d’une AMDEC sur la machine « Laminoir parabolique » et donc en tant que concepteur et utilisateur de la méthode AMDEC machine, nous avons essayé, dans ce chapitre, d’optimiser au maximum l’interface graphique à fin de faciliter la tâche de tout réalisateur d’une AMDEC machine.

81

Conclusion générale

ENIT 02

Conclusion générale L’Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC) a prouvé son efficacité au niveau de l’exploitation. Appliquée dans cette phase, elle permet une maîtrise de la maintenance par une orientation vers les bonnes décisions. Et ce, pour agir efficacement face aux défaillances critiques, par une mise en oeuvre des interventions préventives et conditionnelles assurant une meilleure maîtrise des risques, afin de diminuer les coûts directs de maintenance et d’augmenter la disponibilité des équipements. Grâce à ce projet de fin d’étude, un intérêt particulier a été accordé à cette méthode par son application sur un équipement stratégique de l’entreprise de fabrication des ressorts à lames COTREL et son informatisation en collaboration avec la société de développement de logiciels TECHNOSOFT. En premier lieu, la réalisation de l’AMDEC sur l’équipement le plus stratégique au niveau production et le plus critique au niveau maintenance de la COTREL, nous a permis d’une part de hiérarchiser les défaillances de la machine. D’autre part, ce travail nous a parmis d’organiser des actions correctives (systématiques, conditionnelles et préventives) pour faire face aux défaillances critiques et de déterminer les pièces de rechange à réserver en stock, chose indispensable pour une gestion rationnelle. En second lieu, la modélisation de l’outil informatique pour l’AMDEC, ainsi conçu, permettra ainsi de constituer une base de données capable de stocker et de gérer l’abécédaire des effets/modes/causes de défaillance ainsi qu’un historique des remèdes présentant un guide de décision aux bonnes interventions de maintenance. En troisième lieu, les modèles de calcul développés permettent ainsi d’évaluer les critères de cotation des différents paramètres de l’AMDEC et par suite de hiérarchiser les défaillances par criticité. 82

Conclusion générale

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En quatrième et dernier lieu, la proposition d’interfaces graphiques, qui restent à développer, permettra permet de faciliter le rôle de l’utilisateur dans sa communication avec le système qui gère de la base de données AMDEC. Finalement, nous devons signaler que ce projet fin d’étude nous a fourni l’occasion de côtoyer deux domaines de travail différents : l’industrie et l’ingénierie informatique. Le premier, nous a permis d’acquérir une formation technique grâce au travail réalisé au sein d’une équipe de maintenance bien organisé. Le deuxième, nous a permis d’avoir une idée sur le travail des cadres dans le domaine informatique. Tout ceci, nous a permis d’enrichir nos connaissances techniques et informatiques et de prendre conscience de l’importance de la diffusion de l’information et du travail de groupe.

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