Amdec Résumé

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A.M.D.E.C. ANALYSE DES MODES DE

DEFAILLANCE, DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE

Prof. Driss BOUAMI

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AMDEC

AMDEC: Analyse des Modes de Défaillances de leurs Effets et de leur Criticité.

C’est une analyse consistant à identifier de façon inductive et systématique toutes les défaillances d’un système avérées ou potentielles, à en déterminer les causes, les effets et les actions qu’il convient de mettre en œuvre pour supprimer ces défaillances ou en réduire les effets. C’est une méthode essentiellement préventive.

Elle est aussi participative en ce sens qu’elle se fait en groupe pluridisciplinaire avec mise en commun d’expériences et de connaissances.

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Sigles

AMDEC:

Analyse des Modes de Défaillance de leurs Effets et de leur Criticité.

AMDE:

Analyse des Modes de Défaillance de leurs Effets.

FMEA:

Failure Mode and Effects Analysis.

FMECA:

Failure Mode, Effects and criticality Analysis.

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Tableau de synthèse AMDEC

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Exemple de tableau AMDEC Processus

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Document AMDEC1

7

Document AMDEC 2

8

Document AMDEC 3

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Etape 2: Analyse Fonctionnelle (AF)

Il s’agit d’identifier les fonctions remplies par le système et les solutions technologiques qui réalisent ces fonctions. L’importance de l’AF réside dans le fait qu’un dysfonctionnement ou une défaillance est le résultat d’une absence de fonction ou sa dégradation. La décomposition fonctionnelle peut être exhaustive ou limitée selon les besoins de l’étude et les objectifs fixés. L’analyse fonctionnelle se fait selon deux niveaux principaux:

– L’analyse fonctionnelle externe déterminant les fonctions de service (principales et de contrainte) liant le système à ses différents milieux externes.

– L’analyse fonctionnelle interne définissant, grâce à un bloc diagramme fonctionnel, les fonctions techniques permettant la réalisation des fonctions principales et de contrainte déterminées dans l’analyse fonctionnelle externe.

La décomposition fonctionnelle doit être préparée par le concepteur hors réunion AMDEC et présentée au groupe pour sa discussion, son amélioration et sa validation.

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Principe de l’Analyse fonctionnelle

La méthode de l’Analyse Fonctionnelle APTE consiste à:

– inventorier tous les milieux extérieurs du système à étudier.

– Déterminer les fonctions principales liant deux milieux extérieurs voire plus via le système.

– Identifier les fonctions de contrainte liant le système à chacun de ses milieux extérieurs.

– Construire le diagramme fonctionnel du système montrant comment les fonctions principales et de contrainte sont réalisées en interne par le système grâce à des fonctions dites techniques ou de conception.

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Diagramme des intracteurs

Fonction

principale

Fonction de

contrainte

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Bloc diagramme-fonctionnel

Fonction

technique

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Analyse fonctionnelle externe d’un stylo.

14

Analyse fonctionnelle interne d’un stylo

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Schéma de douille

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Bloc Diagramme fonctionnel

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Etape 3: Analyse AMDEC

Elle consiste à déterminer, pour un système, les modes de défaillance potentiels ou qui se sont déjà produits, à en déterminer les causes, les effets ainsi que la criticité selon des critères préalablement établis. Elle consiste ensuite à déterminer les actions aussi bien préventives que correctives à adopter pour ces modes de défaillances.

Fonctions:

– principales

– de contrainte

– techniques.

Modes:

– dégradations de fonctions

– absences de fonctions.

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Etape 3: Analyse AMDEC

Causes:

– 5M: Main-d’œuvre,

Matière,

Moyens,

Milieu,

Méthode.

– internes ou externes.

Effets:

– sur les coûts directs et indirects,

– sur la disponibilité,

– sur la qualité,

– sur la sécurité et l’environnement

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Phase 31: Analyse des mécanismes de défaillance

– 311: Identification des modes de défaillance.

– 312: Recherche des causes.

– 313: Recherche des effets.

– 314: Recensement des détections.

Mode 1 Cause 1

Effet 11

Effet12

Effet13

Mode 2 Cause 2 Effet 21

Effet 22

Fonction

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311. Identification des modes de défaillance

Un mode de défaillance est une dégradation ou une

absence de fonction. Pour déterminer toutes les

défaillances d’un système, on doit donc analyser les

différentes fonctions identifiées dans les analyses

aussi bien interne qu’externe.

On aura ainsi des défaillances résultant des:

défaillances ou absences des fonctions de service

(principales ou de contrainte).

défaillances ou absences des fonctions techniques.

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Modes génériques de défaillance

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312. Recherche des causes

Pour chaque mode de défaillance identifié,

on détermine les causes possibles surtout

les primaires (root causes).

Pour rechercher ces causes, on utilise:

– Le diagramme causes-effet ou en arêtes de

poisson ou d’ishikawa.

– La méthode de la cascade des pourquoi.

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Diagramme causes-effet

Effets

Main-d’oeuvre Moyens

Milieu Méthodes Matière

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Diagramme d’Ishikawa

tertiaire

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Méthode de la cascade des pourquoi

Pourquoi?

Pourquoi?

Pourquoi?

Pourquoi?

Pourquoi?

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Cascade de pourquoi

Le moteur s’est il arrêté?

Le disjoncteur a-t-il fonctionné?

L’intensité a-t-elle augmenté?

Ce point dur mécanique?

Le tapis s’est-il coincé?

Le manque de graisse?

Le rouleau s’est-il coincé?

L’absence de plan graissage?

L’absence de graissage?

Le disjoncteur a fonctionné.

Il y a absence de graissage.

L’intensité moteur a augmenté.

Le rouleau s’est coincé.

Il y a manque de graisse.

Il y a absence de plan graissage.

Il n ’y a pas d’organisation

de la Maintenance.

Il y a un point dur mécanique.

Le tapis s’est coincé.

Pourquoi Parce que

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313. Recherche des effets

On détermine les effets d’un mode de défaillance sur le système et sur l’utilisateur dans le but de déterminer par la suite la gravité du mode de défaillance considéré.

Les effets peuvent être recherchés sur:

– les coûts directs et indirects,

– la disponibilité,

– la qualité,

– la sécurité et l’environnement

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314. Recensement des détections

Pour chaque mode de défaillance, il s’agit de recenser toutes les méthodes susceptibles d’être utilisées efficacement pour sa détection précoce.

Ces méthodes peuvent être: – Humaines: ouie, odorat, vue, toucher.

– Techniques: mesure et analyse vibratoire, mesure et analyse thermique, analyse d’huile, stroboscopie, endoscopie, mesure d’épaisseur, détection de fuite, détection de désalignement, contrôle non destructif par ressuage, magnétoscopie, ultrasons, rayonnements X et Gamma, courants de Foucault…

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Phase 32: Evaluation de la criticité

On évalue la criticité des défaillances identifiées auparavant en se basant sur:

– La fréquence d’occurrence O.

– La gravité du mode de défaillance G.

– La probabilité de non détection du mode de défaillance D.

L’évaluation se fonde sur l’état actuel ou prévu du système au moment de l’étude.

L’évaluation de la criticité permettra de hiérarchiser les modes de défaillance et de déterminer les points les plus critiques sur lesquels on doit focaliser l’attention et déterminer les actions préventives et correctives à mener pour les fiabiliser.

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Principe d’évaluation de criticité

Cause Effet Mode

Détection

Criticité C = D . O . G

Probabilité de

non détection D

Fréquence

d’occurrence O

Gravité de

l’effet G

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Criticité à trois dimensions

Fréquence O

d’occurrence

Gravité G

Probabilité de

non Détection D

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321. Evaluation des critères de cotation

On élabore pour cela des grilles de cotation des critères O, D et G. Ces grilles peuvent être générique ou spécifiques aux types de systèmes analysés.

Les grilles spécifiques utilisées en automobile seront différentes de celles adoptées dans l’aéronautique, le transport ferroviaire ou l’industrie de raffinage de pétrole. Les grilles peuvent être à 3, 4, 5 ou même 10 niveaux. Pour effectuer l’évaluation, on s’appuie sur:

– Les connaissances des membres du groupe AMDEC.

– Les données disponibles de fiabilité, historiques de défaillance, retours d’expérience etc…

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321. Evaluation des critères de cotation: Fréquence d’occurrence O

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321. Evaluation des critères de cotation: Probabilité d’indétectabilité D

35

321. Evaluation des critères de cotation: Gravité G

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322. Calcul de la criticité

Probabilité de

non détection

D

Fréquence

d’Occurrence

O

Gravité

G

Criticité C = D . O . G

Criticité C = D. Fd . O . Fo . G . Fg

Fd: Coefficient de pondération de D

Fo: Coefficient de pondération de O

Fg: Coefficient de pondération de G

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322. Calcul simplifié de la criticité

Fréquence

d’Occurrence

O

Gravité

G

Criticité C = O . G

Criticité C = O . Fo . G . Fg

Fo: Coefficient de pondération de O

Fg: Coefficient de pondération de G

On ne tient pas

compte de la

probabilité de

non détection

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Fréquence O

très faible 1

Fréquence O

faible 2

Fréquence O

moyenne 3

Fréquence O

forte 4

Gravité G

mineure 1

1 2 3 4

Gravité G

significative 2

2 4 6 8

Gravité G

moyenne 3

3 6 9 12

Gravité G

majeure 4

4 8 12 16

Gravité cata-

strophique 5

5 10 15 20

Exemple de grille de criticité à deux paramètres O et G

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323. Hiérarchisation des modes de défaillance selon leur criticité

Dans le cas où on utilise des grilles de fréquence et de probabilité d’indétectabilité à 4 niveaux et une grille de gravité à 5 niveaux, la criticité varie de 1 à 80. La criticité C peut prendre ainsi 25 valeurs différentes. On peut fixer un seuil de criticité pour la délimitation des défaillances à étudier en priorité, par exemple 16. On étudie les défaillances ayant une criticité supérieure ou égale à 16, on détermine les actions qui conviennent et on recalcule la criticité. Les actions sont adoptées lorsqu’elles permettent de réduire la criticité à une valeur inférieure à 16. Lorsque toutes les défaillances à criticité supérieure ou égale à 16 ont été traitées, on peut alors réduire le seuil à une valeur plus faible et recommencer le processus.

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Hiérarchisation des causes de défaillance

Nombre de

causes de

défaillance

Criticité C

Seuil Causes à étudier

en priorité

C limite

41

Phase 33: Recherche des actions

Causes Modes Effets

Actions de

suppression ou

de prévention

Actions de

Suppression ou

de réduction

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331. Recherche des actions à mener

La hiérarchisation permet de déterminer les causes de défaillance et modes à étudier en priorité. Les actions pourront être trouvées en s’appuyant sur la détermination des causes primaires des modes de défaillance considérés.

Les actions sont donc à rechercher au niveau des 5M (Main-d’œuvre, matière, méthodes, moyens et milieu).

Elles seront dans l’ordre de préférence: – La suppression des causes et des modes,

– La prévention des causes et des modes,

– La réduction des effets.

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Exemples d’actions de détection

Objectif: Réduire D en décelant la

manifestation de la défaillance de façon

précoce.

Mettre en place des capteurs de surveillance

vibratoire de l’équipement.

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Exemples d’actions de prévention

Objectif: Réduire O en réduisant la fréquence

de manifestation des défaillances.

Changer le matériau d’une pièce ou sa forme

pour la rendre plus résistante aux

sollicitations de fatigue.

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Exemples d’actions de réduction d’effets

Objectif: Réduire G en réduisant les effets de la

défaillance.

Mettre en place des fusibles pour empêcher que les

surtensions ne se propagent sur d’autres organes

ou entités.

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Types d’actions à mener

Indétectabilité

Cri

ticit

é

Occurrence

Gravité

Trouver des moyens de détection

Améliorer la détection

Fiabiliser le système

Fiabiliser l’utilisation

Supprimer l’impact

Réduire l’impact

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Niveaux d’action

Causes Mode Effet

Suppression Suppression Suppression

Détection Détection

Réduction Prévention Prévention

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332. Choix des actions à adopter

Les critères à utiliser pour décider du choix des solutions à adopter sont:

La Faisabilité: – L’action est-elle faisable et est-elle facile à mettre en œuvre?

L’Efficacité: – L’action permet-elle de réduire la criticité de façon satisfaisante et

n’entraîne-t-elle pas l’apparition d’autres modes très critiques?

Le Coût: – L’action est-elle peu coûteuse à mettre en œuvre.

Le Temps: – L’action est-elle rapide à appliquer, d’une part, et est-elle stable

dans le temps, d’autre part?

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333. Calcul des nouvelles criticités

Nombre de

causes de

défaillance

Criticité C

Seuil

Criticités plus petites que le seuil

suite aux actions mises en oeuvre

C limite

50

Etude de cas 1

51

Etude de cas 1

52

Etude de cas 1

53

Etude de cas 1

54

Etude de cas 1

55

Etude de cas 1