Cours 4- Fiabilité & TPM

ENSAM-Casablanca 2015-2016 MODULE: QUALITÉ – PRODUCTION - MAINTENANCE

Outils de la maintenance

Pr. MEDDAOUI Anwar

Chapitre 4 : Concepts de la fiabilité et de la maintenance, La TPM Plan:

 Fiabilité 1. 2. 3. 4.

Définition Paramètres de fiabilité Représentation graphique Fiabilité des systèmes

 TPM 1. 2. 3. 4.

Définition Les huit piliers de la TPM Calcul du taux de rendement global (TRG) Quelque outils TPM ENSAM-Casablanca 2015-2016

La Fiabilité 1. Définition

Qu’est-ce-que la fiabilité ? La fiabilité est une caractéristique d’un système exprimée par la probabilité qu’il accomplisse la fonction pour laquelle il a été conçu, dans des conditions données et pendant une durée donné.

Qu’est-ce-qu’un système ? Un système est un ensemble d’éléments interdépendants orientés vers la réalisation d’une fonction. Système  Sous-systèmes  Composants  Éléments

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La Fiabilité 1. Définition Les 4 concepts de la définition Concept 1: La fiabilité s’exprime par une probabilité (grandeur comprise entre 0 et 1) et qui rend compte du caractère aléatoire de l’accomplissement de la fonction. Concept 2: La fonction requise (service rendu ou mission accomplie) implique un seuil d’admissibilité en dessous duquel la fonction n’est plus remplie. Concept 3: Les conditions d’utilisation renvoie à l’environnement et ses variations, les contraintes mécaniques, etc. Concept 4: La période de temps donne la durée de la mission en unités d’usage, c’est le temps de bon fonctionnement.



Exemple de génératrice de courant dans un centre hospitalier Concept 1 La fiabilité : Probabilité de fonctionnement = 0,9; Concept 2 La fonction :230V-400V (valeurs admissibles); Concept 3 Les conditions d’utilisation : Demande constante, variable, etc. ; Concept 4 La période : Autonomie 48h à 80 % de charge (durée de la mission).



Typologie associée à la fiabilité La fiabilité estimée C’est la fiabilité mesurée au cours d’essais spécifiques entièrement définis. La fiabilité prévisionnelle C’est la fiabilité obtenue par un modèle mathématique construit à partir de la fiabilité estimée des composants. La fiabilité opérationnelle C’est la fiabilité mesurée sur des dispositifs en exploitation normale.


La Fiabilité 2. Paramètres de fiabilité

• • • • • •

Moyenne des temps entre défaillance (MTBF: Mean time between failure) Moyenne des temps de réparation (MTTR: Mean time to repair) Moyenne des temps d’arrêt (MDT (Mean down time) Moyenne de temps de fonctionnement (Mean Up Time) Disponibilité: Elle est égale au rapport MTBF/(MTBF+MTTR) Taux de défaillance:λ=1/MTBF



Moyenne des temps jusqu’à la panne (MTTF: Mean time to failure)



Notion de temps en fiabilité • Le temps peut être un instant bien déterminé ou un intervalle de temps. • Selon la nature de fonctionnement du système (discret ou continu ) , la fiabilité se calcule après un nombre de cycles donné de fonctionnement ou après un instant donné.



Probabilité de succès P(S) : N: nombre d’essais; S: nombre de succès; F: nombre de défaillances.

Probabilité de défaillance P(F) :



Probabilité de succès P(S): probabilité de succès d’une opération de coupe sans que l’outil s’use. N: nombre d’essais: 500 S: nombre de succès: 450 F: nombre de défaillances: 50

P(S) = 450/500 = 0,9 P(F) = 50/500 = 0,1 0,1+0,9 = 1



Fiabilité d’une mission R(T): la fiabilité est une fonction du temps = la probabilité que le temps (t) avant la panne soit supérieur à la durée de mission requise (T). T: durée de la mission; t: temps instantanée de mission.

Le risque de défaillance Q(T): le risque de défaillance est une fonction du temps.


La Fiabilité 3. Représentation graphique

Fonction de défaillance La fonction de défaillance F(T) est la probabilité que la durée de vie t soit inf ou égale à T.


La Fiabilité 3. Représentation graphique

Fonction de fiabilité La fonction de fiabilité R(T) est la probabilité que la durée de vie t soit strictement supérieure à T. C’est aussi la probabilité de bon fonctionnement à l’instant T..


La Fiabilité 3. Représentation graphique Taux de défaillance λ et MTBF


La Fiabilité Application: calcule de MTBF

Soit un système composé de 3 éléments: Moteur électrique (1) entraine le Réducteur de vitesse (2) qui entraine à son tour la Roue motrice (3). La durée de référence de fonctionnement est de 10 000 heures : Moteur éléctrique Réducteur Roue

2 0.5 2

1 1 0.5

durée des pannes en heures (h) 3 1 3 4 2 1

• Calculer MTBF de chaque système: MTBF Moteur = (10000 – (2+1+3+1+2+1)) / 6 = 1665 MTBF Réducteur =(10000 – (0,5+1+3+4+1+2)) / 6 = 1664,75 MTBF Roue =(10000 – (2+0,5+2+1+4+3)) / 6 = 1664,58 • Calculer le taux de défaillance de chaque élément: λ Moteur= 1/MTBF moteur= 1/1665 λ Réducteur= 1/MTBF Réducteur= 1/1664,75 λ Roue= 1/MTBF Roue= 1/1664,58


2 1 4

1 2 3

La Fiabilité 4. Fiabilité d’un système

Diagramme de fiabilité: • Représenter le plus naturellement possible la logique de fonctionnement d’un système. • le système fonctionne s’il existe un chemin de succès entre l’entrée et la sortie du diagramme de fiabilité.

Structure en Série

Structure Parallèle


Structure Mixte


Structure série: • Un système constitué de n éléments est dit à configuration série si la défaillance de l’un des n éléments entraîne la défaillance du système.

•

En adoptant le principe d’indépendance des défaillance, on a:

•

Le taux de défaillance d’un système série est égal à la somme des taux de défaillance de chaque élément.



Structure parallèle: • Un système constitué de n éléments est dit à configuration parallèle si la défaillance de tous les éléments est nécessaire pour entraîner la défaillance du système au complet.

Rs(t)=1−Fs(t) Fs(t)=F1(t)×F2(t)×...×Fn(t)



Structure Mixte: • Structure composée de composants organisés parallèlement et en série.



Application: Calculer la Fiabilité Rs du système suivant :

0.81 ENSAM-Casablanca 2015-2016

TPM: Total Productive Maintenance

1. 2. 3. 4.

Définition Les huit piliers de la TPM Calcul du taux de rendement global (TRG) Quelque outils TPM ENSAM-Casablanca 2015-2016

La TPM 1. Définition • • •

TPM est une abréviation signifiant : Totale Productive Maintenance.

•

Pour ce faire, elle ne s’attaque qu’aux arrêts de courte durée. (Voir schéma ci-dessus).

La TPM est une démarche d’amélioration permanente des équipements par l’implication de tous les acteurs.


La TPM


La TPM 1. Définition

La T.P.M. s’attaque à 3 grandes familles de pertes: -

les pertes dues au manque de fiabilité des équipements;

-

les pertes dues aux carences de l’organisation;

-

les pertes dues aux méthodes et procédés utilisés


La TPM 2. Indicateurs de TPM: TRS , TRG et TRE

TRS: Taux de Rendement Synthétique est un indicateur de productivité qui rend compte de l’utilisation effective d'un moyen de production. Le TRS mesure la performance d'un moyen de production. Il permet d’identifier les pertes. TRG: Taux de Rendement Global est un indicateur économique qui intègre la charge effective d'un moyen de production. TRE: Taux de Rendement Economique est l'indicateur d'engagement des moyens de production et permet au dirigeant d'affiner la stratégie d’organisation de l 'entreprise.


La TPM 2. Indicateurs de TPM


La TPM  Indicateurs de TPM: TRS

tr = touv – (pauses, prev..)


La TPM  Indicateurs de TPM

1ère famille: • Gestion et maintenance autonome des équipements • Élimination des gaspillages / Améliorations au cas par cas • Maintenance planifiée • Amélioration des connaissance et des savoir faire 2e famille: • Sécurité, conditions de travail et environnement • Maîtrise (maintenance) de la qualité • Maîtrise de la conception des produits et équipements associés • Efficience des services connexes ou "TPM dans les bureaux"


La TPM  Quelques outils de TPM: 5S Présentation de l’outil Les 5 S est une démarche participative de progrès basée sur 5 actions. Les 5 S représentent les cinq lettres des mots japonais : - Seiri (Débarrasser), - Seiton (Ranger), - Seiso (Tenir propre), - Seiketsu (Standardiser), - Shitsuke (Impliquer).


La TPM  Quelques outils de TPM: 5S


La TPM


La TPM  Quelques outils de TPM: Poka Yoke Ce dispositif agit préventivement. L’objectif du Poka-Yoké est de détecter le plus rapidement possible les erreurs, afin de produire des produits de haute qualité, en utilisant à la fois des appareils de mesure et l’inspection en amont. Il existe plusieurs catégories de Poka-Yoké qui se distinguent par leurs fonctions régulatrices et leurs principes de fonctionnement.


La TPM  Quelques outils de TPM: SMED Présentation de l’outil

D’origine japonaise, le SMED est une méthode d’organisation qui cherche à réduire le temps de changement de série , avec un objectif quantifié. Le SMED « Single Minute Exchange of Die » peut se traduire par « Changement d’outil en moins de quelques minutes ». Single Minute signifie que le temps en minutes nécessaire au changement doit se compter avec un seul chiffre.


La TPM  Quelques outils de TPM: SMED Méthodologie:

Observer

Organiser

Essayer

Améliorer ENSAM-Casablanca 2015-2016

Standardiser

La TPM  Quelques outils de TPM: SMED Exemple: Changement de presse de produit 1 à produit 2

Avant SMED


Après SMED

La TPM  Quelques outils de TPM: Automaintenance La maintenance autonome se rapporte à des activités impliquant les opérateurs de production dans la maintenance de leur propre équipement. Exemples de tâches pour l’opérateur de production: - Nettoyage - Lubrification et graissage - Inspection visuelle - Réglages de base - etc. -

Outils : Tagger les anomalies Fiche automaintenance


Fin

Questions?


Cours 4- Fiabilité & TPM

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