L’étude de cas sur la maintenance préventive révèle que l’optimisation des stratégies de maintenance peut transformer la disponibilité opérationnelle des équipements industriels. En s’appuyant sur l’exemple de la pompe centrifuge Sulzer 086, cette recherche propose des solutions innovantes pour réduire les temps d’arrêt imprévus, un enjeu crucial pour les entreprises.
Chapitre 2: APPROCHE THÉORIQUE SUR LA MAINTENANCE ET LA FMD
Généralités sur la maintenance
La maintenance des équipements est un aspect essentiel de toute installation industrielle pour assurer un fonctionnement optimal et prolonger la durée de vie des équipements.
Introduction
Le maintien des équipements de production est un enjeu clé pour la productivité des usines aussi bien que pour la qualité des produits. C’est un défi industriel impliquant la remise en cause des structures figées actuelles et la promotion de méthodes adaptées à la nature nouvelle des matériels. [9]
La fonction maintenance, dont la vocation est d’assurer le bon fonctionnement des outils de production, est maintenant une des fonctions stratégiques majeures dans les entreprises. De manière plus pragmatique, un système de production n’est performant que si sa finalité, les objectifs qui lui sont attribués, les résultats qu’il fournit et les moyens (financiers, stratégiques, technologiques et humains) qu’il met en œuvre, sont en parfaite cohérence.
Définition
D’après la norme européenne, norme française [AFNOR NF X 60-010], la maintenance est définie comme l’ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans un état spécifié ou en mesure d’assurer un service déterminé. [9]
Le rôle de la maintenance
Le rôle de la maintenance est ainsi de maintenir les outils de production en état de fonctionner en toute sécurité tout en réduisant les coûts de production. Pour répondre aux enjeux économiques croissants, elle est une source d’optimisation voire de profits. [1]
Le but de la maintenance
- Redonner au matériel des qualités perdues et nécessaires aux fonctionnements.
- Faire le nécessaire pour assurer le bon fonctionnement du bien, donc de réduire le nombre de défaillances et augmenter la MTBF.
- Ramener le plus vite possible le matériel en état de fonctionnement et par la suite diminuer la MTTR. [1]
Objectifs de la maintenance
Le service de la maintenance doit fixer régulièrement des objectifs pour qu’il soit bien efficace. [1]
Objectif financier
- Réduire au minimum les dépenses de maintenance. [1]
Objectifs opérationnels
- Maintenir les équipements dans les meilleures conditions possibles.
- Assurer la disponibilité maximale de l’équipement à un prix minimum.
- Augmenter la durée de vie des équipements
- Entretenir les installations avec le minimum de cout et les remplacer à des Périodes prédéterminées.
- Assurer un fonctionnement sûr et efficace à tout moment.
- Augmenter le rendement des équipements. [1]
Types de maintenance
Il existe deux façons complémentaires d’organiser les actions de maintenance à savoir : la maintenance préventive et la maintenance corrective. La figure 2-1 illustre les méthodes de maintenance selon la norme NF X60-000.
[5_etude-de-cas-optimisation-de-la-maintenance-preventive_13]
Source: URL
Figure 2-1:Méthodes de maintenance selon la norme NF X60-000.
Maintenance préventive
C’est une maintenance effectuée selon des critères prédéterminés, dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance d’un bien ou la dégradation d’un service rendu. Elle doit permettre d’éviter les défaillances du matériel en cours d’utilisation.
Les objectifs de la maintenance préventive sont :
- Augmenter la durée de vie du matériel.
- Diminuer la probabilité des défaillances en service.
- Diminuer les temps d’arrêt en cas de révision ou de panne.
- Prévenir et aussi prévoir les interventions coûteuses de maintenance corrective.
- Permettre de décider la maintenance corrective dans de bonnes conditions.
- Eviter les consommations anormales d’énergie, de lubrifiant, etc….
- Améliorer les conditions du travail du personnel de production.
- Diminuer le budget de maintenance ou supprimer les causes d’accidents graves. [9]
Maintenance systématique
C’est une maintenance préventive effectuée selon un échéancier établi selon le temps ou le nombre d’unités d’usage (d’autres unités peuvent être retenues telles que : la quantité, la longueur et la masse des produits fabriqués, la distance parcourue, le nombre de cycles effectués, etc.).
Cette périodicité d’intervention est déterminée à partir de la mise en service ou après une révision complète ou partielle.
Cette méthode nécessite de connaître :
Le comportement du matériel.
Les modes de dégradation.
Le temps moyen de bon fonctionnement entre 2 avaries. [9]
Maintenance conditionnelle
Maintenance prédictive (terme non normalisé), c’est la maintenance préventive subordonnée à un type d’événement prédéterminé (auto diagnostic, information d’un capteur, mesure d’une usure, etc.…).
La maintenance conditionnelle est donc une maintenance dépendante de l’expérience et faisant intervenir des informations recueillies en temps réel. Elle se caractérise par la mise en évidence des points faibles (surveillance de ces points et décision d’une intervention si certains seuils sont atteints).
Les paramètres mesurés peuvent porter sur :
Le niveau et la qualité de l’huile.
Les températures et les pressions.
La tension et l’intensité du matériel électrique.
Les vibrations et les jeux mécaniques.
Le matériel nécessaire pour assurer la maintenance préventive conditionnelle devra être fiable pour ne pas perdre sa raison d’être. Il est souvent onéreux, mais pour des cas bien choisis, il est rentabilisé rapidement. [9]
Maintenance corrective
C’est une opération de maintenance effectuée après défaillance.
La maintenance corrective correspond à une attitude de défense (subir) dans l’attente d’une défaillance fortuite, attitude caractéristique de l’entretien traditionnel.
Après apparition d’une défaillance, la mise en œuvre d’un certain nombre d’opérations dont les définitions sont données ci-dessous. Ces opérations s’effectuent par étapes (dans l’ordre) : [9]
- Test : c’est à dire la comparaison des mesures avec une référence.
- Détection ou action de déceler l’apparition d’une défaillance.
- Localisation ou action conduisant à rechercher précisément les éléments par lesquels la défaillance se manifeste.
- Diagnostic ou identification et analyse des causes de la défaillance.
- Dépannage, réparation ou remise en état (avec ou sans modification).
- Contrôle du bon fonctionnement après intervention.
- Amélioration éventuelle : c’est à dire éviter la réapparition de la panne.
- Historique ou mise en mémoire de l’intervention pour une exploitation ultérieure.
Maintenance palliative
Consiste à pallier provisoirement l’effet d’une défaillance afin de permettre la continuité de l’exploitation du bien sans pour autant traiter les causes. L’action exécutée est presque toujours une action de dépannage. Si cette maintenance n’est pas complétée par une action de fond destinée à traiter la cause première, on est conduit à constater la répétition de la défaillance en question et on parle alors de défaillance répétitive. [9]
Maintenance curative
Il s’agit d’une maintenance qui s’attaque réellement au fond du problème en essayant de soigner le mal et traitant la cause première, si le diagnostic permet de remonter jusqu’à cette cause première. [9]
Opérations de la maintenance
- Les inspections : Ce sont des activités de surveillance consistant à relever périodiquement des anomalies et exécuter des réglages simples ne nécessitant pas d’outillage, ni d’arrêt de l’outil de production ou des équipements. Elle assure une surveillance quotidienne de l’ensemble des équipements, évitant ainsi, l’apparition d’un grand nombre de défaillances mineures, qui pourraient à long terme avoir des conséquences majeures. Les rondes, sur matériel en service, comprennent :
- La lubrification (contrôles, pleins, vidanges,).
- Des contrôles de pressions de températures, de vibrations.
- Des examens sensoriels : Détection visuelle de fuites, détection d’odeur, des bruits anormaux, etc.…
- Des travaux mineurs : dépannages simples, réglages.
- Ecoute des cognements de pompage ou des chocs hydrauliques à l’aide d’un casque et avec l’ouïe. [9]
- Les visites : Ce sont des opérations de surveillance qui dans le cadre de la maintenance préventive systématique, s’opèrent selon une périodicité prédéterminée. Ces
interventions correspondant à une liste d’opérations définies au préalable et qui peuvent entrainer des montages d’organes et une immobilisation du matériel.
- Le dépannage : Action sur un bien en panne, en vue de le remettre en état de fonctionnement compte tenu de l’objectif. Ainsi le dépannage peut être appliqué par exemple sur des équipements fonctionnant en continu dont les impératifs de production interdissent toute visite ou intervention à l’arrêt.
- La réparation : Intervention définitive et limitée à la maintenance corrective après panne ou défaillance. L’application de la réparation peut être décidée soit immédiatement à la suite d’un incident, ou d’une défaillance, soit après un dépannage, soit après une visite de maintenance préventive conditionnelle ou systématique.
- Le contrôle : Il correspond à des vérifications de conformité par rapport à des données préétablies suivies d’un jugement. Le contrôle peut être une activité d’information, inclure une décision, déboucher comme les visites sur des opérations de maintenance corrective. [9]
Les 5 niveaux de la maintenance
- Réglages simples.
- Dépannages par échange standard et petites opérations de maintenance préventive.
- Identification, diagnostic, réparation.
- Maintenance importante.
- Rénovation, reconstruction. [1]
Maintenance d’une pompe centrifuge
Procédure de démarrage
- Inspection avant le démarrage :
- Vérification visuelle
- S’assurer que toutes les soupapes de vidange sont complètement fermées.
- Vérifier que tous les accords et les tuyaux sont bien fixés.
- Inspecter les câbles électriques pour détecter les signes d’usures ou de dommages.
- S’assurer que le niveau de liquide est adéquat dans la pompe et le système.
- Vérifier que les vannes sont dans la bonne position ; vanne d’aspiration ouverte et celle de refoulement fermé.
- Vérifications mécaniques
- Faire tourner la roue de la pompe à la main pour s’assurer qu’elle tourne librement et sans bruit anormal.
- Vérifier le graissage des paliers et des joints.
- S’assurer que les brides et les boulons sont bien serrés.
- Vérifications électriques
- S’assurer que le moteur électrique est correctement branché.
- Vérifier que la tension et la fréquence d’alimentation correspondent aux spécifications du moteur.
- Tester le fonctionnement du moteur en faisant tourner à vide pendant quelques minutes.
Démarrage :
- Amorçage
- Faire annoncer le démarrage de la pompe.
Démarrage du moteur
- Démarrer le moteur électrique et le laisser atteindre sa vitesse de rotation normale
- Ouvrir progressivement la vanne de refoulement
Surveillance
- Surveiller la pompe pendant quelques minutes après le démarrage pour s’assurer qu’elle fonctionne correctement.
- Vérifier la température du moteur, les vibrations, la pression et le débit.
Inspection après le démarrage
- Vérification du fonctionnement
- Vérifier qu’il n’y a pas d’anomalie de la pression de refoulement.
- Vérifier qu’il n’y pas de bruits anormaux du moteur ou du palier au moyen d’un sonomètre.
- Vérifier qu’il n’y a pas de vibration anormale et de chute de la pression de refoulement dues au colmatage de la crépine d’aspiration.
Vérifications des fuites
- Vérifier des fuites de la garniture mécanique.
- Inspecter les raccords et les tuyaux pour détecter d’éventuelles fuites. [1]
2.1.9.2. Réglage du débit
Trois moyens sont possibles :
- Variation de la vitesse de rotation de la pompe par un dispositif électronique.
- Vanne de réglage située sur la canalisation de refoulement de la pompe.
Pour éviter le risque de cavitation : suivant son degré d’ouverture, la perte de charge du réseau va augmenter ou diminuer ce qui va entraîner la variation du point de fonctionnement.
Le réglage du débit est important pour des besoins dus au procédé mais aussi pour se placer dans des plages de fonctionnement où le rendement est meilleur. [1]
Problèmes relatifs à l’utilisation des pompes centrifuges
Comme toutes les machines, elles font l’objet des problèmes qui doivent être bien revus avant d’avoir recours à leur utilisation. Le tableau 2- 1 répertorie quelques problèmes que nous pouvons avoir sur une pompe centrifuge. [1]
Tableau 2-1: Problèmes relatifs à l’utilisation des pompes centrifuges
| Tableau 2-1: Problèmes relatifs à l’utilisation des pompes centrifuges | |
|---|---|
| Paramètre/Critère | Description/Valeur |
| Problème 1 | Description du problème 1 |
| Problème 2 | Description du problème 2 |
________________________
Questions Fréquemment Posées
Qu’est-ce que la maintenance préventive?
La maintenance préventive est effectuée selon des critères prédéterminés, dans l’intention de réduire la probabilité de défaillance d’un bien ou la dégradation d’un service rendu.
Quels sont les objectifs de la maintenance préventive?
Les objectifs de la maintenance préventive sont d’augmenter la durée de vie du matériel, diminuer la probabilité des défaillances en service, et prévenir les interventions coûteuses de maintenance corrective.
Comment la maintenance préventive contribue-t-elle à la réduction des coûts?
La maintenance préventive permet de diminuer le budget de maintenance ou de supprimer les causes d’accidents graves, tout en assurant un fonctionnement sûr et efficace à tout moment.