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Généralité sur la maintenance
PLAN DE COURS:Maintenance
Rédigé par:
YOUNES R.
Généralité sur la maintenance
I. Définition de la maintenance
Une première définition normative de la maintenance donnée par l’AFNOR en 1994 (norme
NFX60-010) à savoir « l’ensemble des actions permettant de maintenir ou de rétablir un bien dans
état spécifique ou en mesure d’assurer un service déterminer ». Depuis 2001, elle a été remplacée par
une nouvelle définition, désormais européenne (NF EN 13306 X60-319):« Ensemble de toutes des
actions techniques, administratives et management durant le cycle de vie d’un bien ; destinées à le
maintenir ou à le rétablir dans un état dans lequel il peut accomplir la fonction requise»
I.2.But de La maintenance
La maintenance a pour but :
Facteur économique : moindres coût de défaillance, moindres coûts directs de prestations,
économie de l’énergie...
Facteur humain : condition de travail, sécurité, nuisance…etc.
Facteur technique : disponibilité et durabilité des équipements.
I.3.1Types de maintenance
Il existe deux grandes familles de la maintenance qui sont la maintenance corrective et la
maintenance préventive :
I.3.1.1La maintenance corrective
C’est « l’ensemble des activités réalisées après la défaillance d’un bien, ou la dégradation de sa
fonction pour lui permettre d’accomplir une fonction requise, au moins provisoirement : ces activités
comportent notammentla localisation de la défaillance et son diagnostic, la remise en état avec ou
Sans modification, le contrôle de bon fonctionnement».On a deux types de maintenance corrective
qui sont :
a) La maintenance palliative
Qui représente « l’activité de la maintenance corrective destinées à un bien d’accomplir
provisoirement tout ou partie d’une fonction requise, Appelée couramment dépannage, cette
maintenance palliative est principalement constituée d’action à caractère provisoire qui devront être
suivies d’action curatives ».
b) La maintenance curative
Qui représente « l’activité de maintenance corrective ayant pour objectif de rétablir un bien dans
un état spécifie ou de lui permettre d’accomplir une fonction requise. Le résultat des activités
réalisées doit présenter un caractère parement, Ces activités peuvent être des réparations des
modifications ou aménagement ayant pour objet de supprimer la ou les défaillances ».
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Défaillance
Détection
Localisation Remise en serviceDiagnostic
Préparation DébutBon fonctionnement Intervention contrôle et Bon fonctionnement
test
Figure I.1 : Processus de déroulement d’une maintenance corrective
I.3.2 Les avantage et l’inconvénient de la maintenance corrective
o Les avantages :
Avoir une bonne préparation du travail
Avoir une bonne gestion pour toutes les informations
o Inconvénient :
Coût de réparation important
Stockage important des pièces
Temps de réparation élevé
Peu de sécurité des travailleurs
I.4.Maintenance préventive
La maintenance préventive est ″ l’ensemble des actions exécutées à des intervalles de temps
prédéterminés ou selon des critères prescrits et destinées à réduire la probabilité de la défaillance ou
de la dégradation du fonctionnement d’un bien″.
Elle doit permettre d’éviter des défaillances des matériels en cours d’utilisation, l’analyse des
couts mettre en évidence un gain par rapport aux défaillances qu’elle permet d’éviter.
Figure I.2 : maintenance préventive
I p= intervention préventive
T0 : mise en service P(i)= probabilité de défaillance
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I.4.1 But de maintenance préventive
- Augmenter la durée de vie de matériel.
-Diminuer la probabilité de défaillance en cours de service.
-Diminuer le temps d’arrêt en cas de révision ou de la panne.
-Eviter la consommation anormale d’énergie, de lubrifiants…etc.
- Supprimer les causes d’accidents graves.
- Prévenir et aussi prévoir les interventions de la maintenance corrective coûteuse.
I.4.2 Les types de la maintenance préventive:
I.4.2.1 La maintenance préventive systématique
Désigné des opérations effectuées systématiquement, soit selon un calendrier (à périodicité
temporelle fixe), soit selon une périodicité d’usage (heurs de fonctionnement ; nombre
d’unitéproduit, nombre de mouvement effectués…etc.). La périodicité des remplacements est
déterminée selon deux méthodes :
La première est de type bloc et la seconde, de type âge. La politique de remplacement de type âge
suggère de remplacer l’équipement à la panne ou après T unités de temps de bon fonctionnement. La
politique de type bloc suggère de remplacer l’équipement après une période prédéterminée de temps
T, 2T, etc. indépendamment de l’âge et de l’état ducomposant.
Figure I.3 : Maintenance préventive systématique
I.4.2.1.1 Les avantages et inconvénient de maintenance préventive systématique
Avantages
Réduction des coûts (30 %) et des durées de maintenance par rapport à l’entretien curatif;
- Bonne planification des opérations et des ressources;
- Contrôle du niveau de stockage des pièces de rechange;
- Généralement, peu de catastrophes;
- Sécurité accrue ;
- Amélioré la fiabilité du matériel.
Inconvénients
-Révisions non nécessaires (l’entretien n’est pas fonction de l’état de la machine, mais plutôt de la
durée d’utilisation);
-Remplacement de pièces en bon état;
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- Création de défauts lors du remontage (si les procédures ne sont pas claires et contrôlées).
I.4.2.2 La maintenance préventive conditionnelle
C’est la maintenance préventive basée sur une surveillance du fonctionnement du bien et / ou des
paramètres significatifs de ce fonctionnement intégrant les actions qui en découlent.
La maintenance préventive conditionnelle se caractérise par la mise en évidence de la partie faible
de l’équipement.
Mesure des vibrations et des bruits.
Les mesures de température.
Mesure de la pression dans les différents organes.
Le niveau et la qualité de l’huile.
I.4.2.2.1 les avantages et les inconvénients de la maintenance conditionnelle
Avantages
- Réduction de coût d’environ 30% et de la durée de réparation par rapport à l’entretien préventif;
- L'accroissement de la durée de vie des pièces par rapport à une politique de changement
systématique. Remplacement des pièces défectueuses uniquement;
- La suppression des défauts de jeunesse lors de remise en route après un entretien systématique.
Inconvénients
-Nécessite une équipe de maintenance formée en analyse vibratoire et en essais non destructifs.
Niveau technologique plus élevé.
I.4.2.3La maintenance préventive prévisionnelle
On définit par la « maintenance préventive subordonnée à l’analyse de l’évolution surveillée de
paramètre significatifs de la dégradation d’un bien, permettent de retarder et de planifier des
interventions».
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I.5 Fonctions de maintenance
La mission principale de la fonction maintenance est le maintien par des actions préventives et
correctives de la disponibilité de l’outil de production, c'est-à-dire son aptitude à accomplir une
fonction requise, dans des conditions d’utilisations données, pendant une période donnée (AFNOR
2002), autrement dit, que la mission de la maintenance est la gestion optimisée des équipements de
production en fonction des objectifs propres à l’entreprise .
Le service de maintenance doit assurer trois fonctions principales, qui sont traduisent en(figure I.5)
suivante :
Maintenance préventive Maintenance corrective
MaintenanceprévisionnelleMaintenance
conditionnelle
MaintenancePalliative
MaintenanceCurative
DéfaillanceSeuil
prédéterminé
Echéancier
RéparationDépannage
Evolution desParamètres
Figure I. 4 : Les types de maintenance
-Inspection-Contrôle
-Visite
Intervention
MaintenanceSystématique
Méthode de m
aintenanceE
vénement
Opération
dem
aintenance
LA MAINTENANCE
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Figure I.5 : les trois fonctions opérationnelles de la maintenance
I.5.1La fonction méthode
Pour la maintenance corrective, la préparation passe par l’anticipation des risques encours, puis par
une anticipation des problèmes qui peuvent freiner l’intervenant.
Pour la maintenance préventive, elle consiste à définir le plan de maintenance d’un équipement, puis
à évaluer son coût et son efficacité afin de l’optimiser.
Assistance technique(localisation, diagnostic et expertises des défaillances ; mise en œuvre de
technique des travaux neufs et du matériel nouveau, mise en œuvre de technique particulière, telles
que les contrôles non destructifs et les analyses de vibrations).
I.5.2 La fonction ordonnancement
La fonction ordonnancement est le chef d’orchestre de la maintenance, elle a la responsabilité de
la synchronisation des actions de la maintenance interne ou externalisées.
Les missions principales de l’ordonnancement sont la planification des travaux, optimisation des
moyens en fonction des délais et chemins critiques, et le contrôle d’avancement des travaux.
La mission ordonnancement consiste donc à :
- Prévoir la chronologie du déroulement de tâches;
- Optimiser l’utilisation des moyens nécessaires, et les rendre disponibles ;
- Lancer les travaux au moment choisi;
- Contrôle l’avancement et la fin des tâches, et prend en compte les écarts entre prévision et
réalisations.
I.5.3 La fonction réalisation des interventions
La fonction de réalisation a pour objet d’utiliser les moyens mis à disposition, suivant les
procédures imposées, pour mettre ou maintenir le matériel dans l’état spécifié, elle a en charge le
Fonctions
MissionsPrincipales
METHODESAnalyse du travail
Préparation du travailDocumentation
technique
ORDONNANCEMENTPrévisions et ProgrammationsRépartition et suivi du travail
Gestion des moyenneslogistique
REALISATIONIntervention correctiveIntervention préventive
Comptes rendusd’activités
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personnel d’exécution reformant tous les corps de métier exigés par la nature du matériel à prendre
en charge (mécanique, électricité, usinage….).
I.6 Activité de la maintenance
Dans une entreprise, les activités de maintenance (figure I.6) sont : soit des activités de
maintenance externe pour les interventions de sous-traitant, soit des activités de maintenance interne
pour des actions internes à l’unité de production, dans ce dernier cas soit la maintenance est intégrée
à la production, on appelle ce type «maintenance intégrée» ,soit elle sont regroupées dans un atelier
central. On appelle ce type de maintenance «maintenance centralisée».
Figure I.6 : Les activités de maintenance
I.7 La gestion de la maintenance
Gérer consiste à rassembler toutes les informations concernant les domaines à gérer (activités de
maintenance, parc matériel, moyens humains, logistique, coûts…), à analyser et mettre en forme les
indicateurs (tableau de bord) et à prendre des décisions qui seront mises en actions, la saisie, le
stockage et le traitement de la masse des information quotidiennes disponibles dans un service de
maintenance est aujourd’hui facile grâce à l’outil informatique GMAO.
Fonction Maintenance
Maintenance interneMaintenance externe« sous traitant »
Maintenance centraliséeMaintenance intégrée
Système site de production
Service demaintenanceAtelierCentrale demaintenance
Unité1 deProduction
Unitén deProduction
Système site de production
Service deMaintenance
Unité1 deProduction
Service deMaintenance
Unitén deProduction
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Tableau de bord : est un ensemble d’indicateur permettant au responsable de maintenance de
piloter au mieux son servie, en se basant sur une synthèse optimale des données d’organisation et de
gestion. Il permet d’apprécier les écarts par rapport aux prévisions, de les analyses, de rechercher les
causes et d’y remédier.
La GMAO : un système informatique de management de la maintenance est un progiciel organisé
autour d’une base de données permettant de programmer et de suivre sous 3aspects (technique,
budgétaire, organisationnel), toutes les activités d’un service de maintenance et les objets de cette
activité (service, lignes atelier, machines, équipements, pièces, etc.) à partir de terminaux disséminés
dans les bureaux techniques, ateliers, magasins et bureaux d’approvisionnement.
I.8 Domaines à gérer par la maintenance Les activités du servies
Le matériel Les stocks de rechanges et l’approvisionnement La gestion budgétaire : ventilation des couts par matériel, service, type de maintenance
Les investissements Les ressources humaines
I.9 Coûts de maintenance
Les coûts de la maintenance peuvent être divisés en deux grandes familles : les coûts directs qui
conditionnent l’activité même de maintenance, ils sont quantifiables et les coûts indirects
correspondant au « manques à gagner » résultant de l’indisponibilité de l’équipement de production,
certains sont quantifiables d’autres non .
I.9.1. Coûts directs Coût de main- d’œuvre (Coût de la prestation humaine à tous les niveaux, cadres et
maîtrisés compris).
Coût de formation des personnes (c’est l’actualisation des compétences par des formations
sur le tas, recyclages, perfectionnement, stages…).
Coût de consommables, pièces de rechange(en plus des Coût de la matière et des pièces de
rechange consommées, il faut tenir compte de leur stockage et sa gestion).
Coût d’équipement (en plus des équipements et outillages propres à la maintenance, il arrive
souvent qu’en cours d’exploitation se présente la nécessité d’acquérir des équipements
instrument ou outils facilitant l’intervention).
I.9.2Coûts indirects «coût de défaillance »
Réduction de la production (manque à gagner suite à l’arrêt de l’outil de production).
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Diminution la qualité de production (certains insuffisances de maintenance ont pour
conséquence un fonctionnement dégradé et par conséquent un produit de moindre qualité :
on sera amené à réduire le prix de vente ou à perdre une part du marché).
Pénalités de retard (lors perturbation de la production suite aux pannes, les clients sont livrés
en retard d’ou pénalités).
I.10La stratégie de la maintenance
La stratégie de la maintenance est l’ensemble des décisions qui conduisent à définir le portefeuille
d’activité de la maintenance et conjointement, à organiser structurellement le système pour y parvenir
dans le cadre de la mission impartie (objectif technique, économiques et humains).
I.10.1 La maintenance basée sur la fiabilité (MBF)
I.10.1.1La fiabilité
La fiabilité est la caractéristique d’un dispositif exprimée par la probabilité que ce dispositif
accomplisse une fonction requise dans les conditions d’utilisations et pour une période du temps
déterminée .
I.10.1.2 Fonction de répartition et de fiabilité
En fiabilité, la fonction de répartition F(t) représente la probabilité d’avoir au moins une
défaillance avant le temps t, la fonction de fiabilité notée R(t), représente la probabilité de
fonctionnement sans défaillance pendant la période [0, t].
R(t) = − ( ) = P(T ˃ t)
Figure I.7 : Loi exponentielle d'apparition des défaillances
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I.10.2 Densité de probabilité
Elle est notée f(t), c’est la fonction dérivée de la fonction F(t),
F(t) =( ) = − ( )
Elle représente la probabilité de défaillance d’un élément à l’instant t.
I.10.3 Taux défaillance
Le taux de défaillance λ(t) représente la proportion de dispositifs qui, ayant vécu un temps t, ne sont
plus en vie à t + dt. Il s'agit de la probabilité conditionnelle suivante :
λ(t)= ( )( ) = ( )( )Particulièrement importante, cette notion représente statistiquement le nombre de pannes se
produisant au cours d'une unité de temps rapporté au nombre d'éléments fonctionnant encoure sans
défaillance.
L'observation expérimentale montre que l'évolution du taux de défaillance en fonction du temps
est en général représentée par la courbe suivante dite "courbe en baignoire".
Figure I.8 : Courbe en baignoire
On y distingue trois périodes différentes selon l’âge du matériel :
Période de jeunesse (période de défaillance), pendant laquelle le taux défaillance décroit.
Période de vie utile qui correspond à la maturité du matériel durant laquelle les défaillances sont
aléatoires et le taux de défaillance sensiblement constant.
Période de vieillesse pendant laquelle le taux défaillance croit.
I.10.4 Analyse la fiabilité par les lois de probabilité
I.10.4.1 Analyse la fiabilité à partir la loi exponentielle
Généralité sur la maintenance
La loi exponentielle est fréquemment utilisée en fiabilité, notamment dans domaine de
l’électronique. Elle est applicable pendant la période de vie utile du dispositif pendant laquelle le taux
instantané de défaillance λ(t)=λ est constante et les défaillances surviennent de façon aléatoire.
Les caractéristiques d’une variable T distribuée suivant une loi exponentielle sont :
Fonction de répartition :F(t)=1-R(t)= 1-е-λtt≥ 0
Densité de probabilité : f(t) = λе-λt t≥ 0
Fonction de fiabilité : R(t) = е-λt
Espérance mathématique : E(t) = λ(t)
Figure I.9 : Principales propriétés de la distribution exponentielle
I.10.4.2 Analyse da la fiabilité par la loi de Weibull
La loi de Weibull est une loi continue à trois paramètres, utilisée en fiabilité. Elle prend une place
plus importante dans le domaine mécanique, d’un emploi très souple, elle couvre un grand nombre de
distributions et permet notamment de modéliser alternativement les trois phases de la vie d’un
dispositif (figure5).
Ses trois paramètres sont :
ᵦ : paramètre de forme(ᵦ ˃0).
η: paramètre d’échelle (η ˃0).
γ : paramètre de position ou d’origine (-∞< γ<∞)
Ses expressions mathématiques avec : (t- γ) ˃ 0
La fonction de fiabilité en fonction de :
R(t) +F(t) =1
Généralité sur la maintenance
R(t)= 1-F(t)
R(t) = е ( )
Figure I.10 : Influence du facteur de forme sur la fiabilité
R(t) est la probabilité de bon fonctionnement à l’instant t.
La fonction de répartition F(t) :
F(t) = − е ( ) La densité de probabilité : ( ) = ( − ) е ( )
La densité de probabilité f(t) pour une loi de Weibull (figure I.10) est représentée par différents
courbes selon la valeur de facteur de forme .
Figure I.11 : Représentation de la fonction de densité pour diverses valeurs de .
Généralité sur la maintenance
Le taux défaillance λ(t)
λ(t) = ( )
Figure I.12 : Influence de facteur de forme sur le taux de défaillance .
Cas particulière γ=0et = alors :
R(t) =( )
On retrouve la distribution exponentielle, qu’est un cas particulière de la loi de Weibull.
λ = =I.10.4.3Signification des paramètres de Weibull
Paramètre de forme
Le paramètre de forme il est important car il joue sur la variation du taux défaillance et permet
ainsi de modéliser alternativement les trois phases de la courbe en baignoire.
Figure I.13 : courbe en baignoire
<1 : Phase de jeunesse avec défaillances des défauts de fabrication ou de montage
Généralité sur la maintenance
= : Phase de maturité avec défaillances aléatoires, il correspond cas particulière ou le taux
défaillance est constant.
˃ : Phase de vieillesse avec apparition d’un mode de défaillance prédominant caractérisé par les
grand valeurs de
Paramètre échelle η
Est un simple paramètre d’échelle de temps appelé aussi durée de vie caractéristique.
Si t-γ = η on aura F(t) = 63 %.
Paramètre γ
C’est le paramètre de localisation ou de repérage, très souvent on choisit γ=0 et la loi de Weibull
est ramenée à deux paramètres. Donc γ correspond à une simple translation de l’axe des temps.
.I.11 Disponibilité
Un dispositif est dit disponible s’il peut accomplir la mission ou la fonction pour laquelle il a été
conçu. Le concept de disponibilité permet de mettre en évidence l’amplitude à la réparation d’un
dispositif en mesurant l’efficacité de la maintenance
La disponibilité dépend à la fois de la fiabilité (du nombre de défaillance), de la maintenabilité
(rapidité pour réparer ou remettre en état) et de la logistique de maintenance (procédure d’entretien
et de réparation, moyens en personnel, stock de composant..).
Taux de disponibilité
Au cours du temps t, le taux de disponibilité (D) d’un matériel est définit par le rapport suivant :
D(t)= ′ ′′ ′
Indisponibilité
L’indisponibilité du dispositif est le contraire de la disponibilité, elle est définit par :
Indisponibilité = 1- Disponibilité = 1- D
I.12 Types de la disponibilité
Disponibilité intrinsèque
La disponibilité intrinsèque Di est égale à la disponibilité précédente Den excluant la maintenance
préventive, les délais logistique (attente fourniture…) et les délais administratifs. La disponibilité
intrinsèque s’exprime par le rapport suivant :
Di= =
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Disponibilité opérationnelle
La disponibilité opérationnelle D0 est égale à la disponibilité intrinsèque Di en prenant compte les
détails logistiques avec le MTL (moyenne des temps logistique). La disponibilité opérationnelle
s’exprime par le rapport suivant :
D0=I.13 Disponibilité de dispositif connecté en série ou en parallèle
Disponibilité de dispositif ou composant connecté en série
La disponibilité globale DS d’un dispositif composé de n composant (A, B, C…N) montés en série
est égale au produit des disponibilités respectives DA, DB, DC…DN de chacun des composant.
DS = (DA) (DB) (DC)…(DN)
Figure I.14 : Configuration en série
Disponibilité de dispositif connecté en parallèle
La disponibilité globale Dp de n composants A, B, C…N montés en parallèle et dont les
disponibilités respectives sont DA, DB, DC …DN est égale a :
Dp= (DA) (DB) (DC)… (DN)
Figure I.15 :Configuration en parallèle
A B C N
A
B
C
N