PFE AMDEC

Tables des matières ENIT 02

Introduction générale_________________________________________________________1

1. Présentation de l’entreprise________________________________________________3

1.1. Présentation générale de la COTREL_________________________________________4

1.2. Présentation du processus de production______________________________________4

1.3. Description du problème____________________________________________________5

1.4. Conclusion________________________________________________________________6

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____________________________________________112.4.1. Étape 1 : Initialisation___________________________________________________________12

2.4.1.1. But_________________________________________________________________________122.4.1.2. Démarche___________________________________________________________________12

2.4.2. Étape 2 : Décomposition fonctionnelle______________________________________________132.4.2.1. But_________________________________________________________________________132.4.2.2. Démarche___________________________________________________________________14

2.4.3. Étape 3 : Analyse AMDEC_______________________________________________________162.4.3.1. But_________________________________________________________________________162.4.3.2. Phase3a-Analyse des mécanismes de défaillance_____________________________________162.4.3.3. Phase 3b-Evaluation de la criticité________________________________________________182.4.3.4. Phase 3c-Proposition d’actions correctives_________________________________________19

2.4.4. Étape 4 : Synthèse______________________________________________________________212.4.4.1. But_________________________________________________________________________212.4.4.2. Démarche___________________________________________________________________21

2.5. Conclusion_______________________________________________________________21

3. Réalisation d’une AMDEC machine________________________________________23

3.1. Initialisation_____________________________________________________________243.1.1. Présentation de la machine________________________________________________________243.1.2. Le groupe AMDEC_____________________________________________________________24

3.2. Décomposition fonctionnelle________________________________________________253.2.1. Découpage du système___________________________________________________________253.2.2. Identification des fonctions des unités_______________________________________________283.2.3. Identification des fonctions des organes_____________________________________________29

3.3. Analyse AMDEC_________________________________________________________323.3.1. Analyse des mécanismes de défaillance_____________________________________________323.3.2. Évaluation de la criticité__________________________________________________________34

3.3.2.1. Détermination des temps d’arrêt et des coûts d’intervention____________________________343.3.2.2. Évaluation de la détectabilité____________________________________________________353.3.2.3. Évaluation de la fréquence______________________________________________________363.3.2.4. Évaluation de la gravité sur la qualité (G_Q)________________________________________383.3.2.5. Évaluation de la gravité sur la sécurité (G_S)_______________________________________393.3.2.6. Évaluation de la gravité sur la production (l’indisponibilité de la machine I)_______________403.3.2.7. Évaluation de la gravité sur le coût direct G_C______________________________________413.3.2.8. Calcul de la criticité___________________________________________________________42

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

Tables des matières ENIT 02

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

Conclusion générale__________________________________________________________82

Table des illustrations ENIT 02

Liste des figures

Figure 1-1 processus de production______________________________________________5Figure 2-1 Déroulement de l’étude______________________________________________11Figure 2-2 Représentation arborescente d’une machine______________________________14Figure 2-3 Diagramme de contexte d’utilisation d’un sous-ensemble___________________15Figure 2-4 Diagramme fonctionnel d’un sous-ensemble______________________________15Figure 2-5 Mécanisme de défaillance____________________________________________17Figure 2-6 Principe d’évaluation de la criticité____________________________________18Figure 2-7 Actions correctives_________________________________________________20Figure 3-1 Arborescence du Laminoir Parabolique_________________________________26Figure 3-2 diagrammes de contexte des unités de Laminoir Parabolique________________28Figure 3-3 Diagrammes fonctionnels des unités____________________________________30Figure 3-4 Courbe PARETO des nombres d’apparition des défaillances________________37Figure 3-5 Courbe PARETO des temps d’arrêt____________________________________40Figure 3-6 Courbe PARETO des coûts directs_____________________________________42Figure 3-7 courbe PARETO des Criticités________________________________________43Figure 4-1 Modèle Conceptuel de Données_______________________________________68Figure 4-2 Modèle Conceptuel des Traitements____________________________________70Figure 4-3 Modèle Physique des Données_________________________________________77

Liste des tableaux

Tableau 2-1 AMDEC : types et objectifs___________________________________________9Tableau 2-2 Tableau AMDEC__________________________________________________13Tableau 3-1 Tableau AMDEC__________________________________________________47

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


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


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 :

La qualité de ses produits.

5


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


2.1. 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


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

d’AMDEC

Objectifs

AMDEC

produit

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

de celui-ci.

AMDEC

processus

Analyse des opérations de production pour améliorer la qualité de fabrication

du produit.

AMDEC

machine

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

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,

9


Fiabilisation de la conception,

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;

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


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: INITIALISATION1-Définition du système à étudier2-Définition de la phase de fonctionnement3-Définition des objectifs à atteindre4-Constitution du groupe de travail5-Etablissement du planning6-Mise au point des supports de l’étude

ETAPE 2 : DECOMPOSITION FONCTIONNELLE

7-Découpage du système8-Identification des fonctions des sous-ensembles9-Identification des fonctions des éléments

ETAPE 3 : ANALYSE AMDECPhase 3a-Analyse des mécanismes de défaillance

10-Identification des modes de défaillance11-Recherche des causes12-Recherche des effets13-Recensement des détections

Phase 3b-Evaluation de la criticité14-Estimation du temps d’intervention15-Evaluation des critères de cotation16-Calcul de la criticitéPhase 3c-Proposition d’actions correctives17-Recherche des actions correctives18-Calcul de la nouvelle criticité

ETAPE 4 : SYNTHESE19-Hièrachisation des défaillances20-Liste des points critiques21-Liste de recommandations

Figure 2 - 2 Déroulement de l’étude

11


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


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

CRITICITE

AMDEC

MACHINE

Système:

Sous-système: Phase de

fonctionnement:

Date de l'analyse:

page:…/…

Elément

Fonction Mode de

défaillance

Cause Effet Détectio

n

TA F G D C Action

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.

13


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.

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 sous-

ensemble.

14


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

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).

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


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

disponibilité

du moyen de

production

Conception

Effets sur la qualité

du produit fabriqué

Fabrication

CAUSES

de la défaillance

MODE

de défaillance

EFFETS sur le

fonctionnement

et l’état de la machine

Exploitation

Internes à

l’élément

Externes à

l’élément

Dégradations fonctionnelles et

matérielles de la machine

Effet sur le coût de la maintenance

16


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

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.

Niveau de criticité C

détection la plus probable

17


CAUSES

primaire de la défaillance

MODE

de défaillance

EFFETS

les plus graves de la

défaillance

Niveau de probabilité

de non détection N

Niveau de fréquence F Niveau de gravité G

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.

18


Les banques de données de fiabilité, historiques d’avaries, retours

d’expérience, etc.

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.

CAUSES

primaire de la défaillance

MODE

de défaillance

EFFETS

les plus graves de la défaillance

Détection la plus probable

détection

19


Figure 2 - 8 Actions correctives

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.

Action de préventionActions de réduction

20


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


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


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


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


Figure 3 - 9 Arborescence du Laminoir Parabolique

26


Figure 3-1 Arborescence du Laminoir Parabolique (suite)

27

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine ENIT 02

3.2.2. 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

28


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


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

30


31


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 CETIME-

Tunisie [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


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


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


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


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


50

60

70

80

90

100

110

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Nombre d'apparition d'une défaillance

Cu

mu

l de

po

urc

enta

ge

Classe A

F=4

Classe CClasse B

F=2

F=3

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


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


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


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.

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

102030405060708090100110

1 6 11 16 21 26 31 36 41 46 51 56

Temps d'arrêt

Cu

mu

l d

e p

ou

rcen

tag

es

Classe A

I = 4

Classe B

I = 3

Classe C

I = 2

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


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


20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

1 7

13

19

25

31

37

43

49

55

61

67

73

79

Coûts Directs

Cu

mu

l d

e p

ou

rcen

tag

es

Cla

sse A

G_C

=4

Cla

sse B C

lasse C

G_C

=3

G_C

=2

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 :

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 :

C = DFG_QG_SG_CI

42


102030405060708090100110

Criticité

Cu

mu

l d

e p

ou

rcen

tag

es

Classe A

Classe BClasse C

Criticité majeure

Criticité moyenne

Criticité faible

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


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


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


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


Tableau 3 - 3 Tableau AMDEC

47


COTREL s.a ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE

Système: Laminoir Parabolique Sous-système: Unité Hydraulique

Phase de fonctionnement: marche

Date de l'analyse: Mars 2002

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Composant Fonction Mode de défaillance

Cause Effet D F G_S G_Q G_C I C Action

réservoir alimenter les composants hydrauliques avec un volume suffisant d'huile

volume d'huile inférieur à la consigne limite

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

usure de la pompe 2 1 1 1 1 1 2 contrôle semestriel de tous les détecteurs

volume d'huile inférieur à la consigne limite

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

mouvement ralenti de tous les vérins

2 1 1 1 1 1 2 contrôle semestriel de tous les détecteurs

contamination d'huile

fuite d'air dans la partie supérieure (joint usé)

colmatage du filtre 3 1 1 1 1 1 3 curatif

filtre filtrer l'huile à l'entrée de la pompe

colmatage partiel ou total

mauvaise qualité de l'huile

arrêt du système suite au signal de détecteur de colmatage

3 2 1 1 4 4 96 maintenance systématique (semestriel)

mauvais filtrage élément filtrant percé ou détérioré

usure de la pompe, des distributeurs et des vérins

3 1 1 1 1 1 3 curatif

détecteur de colmatage

détecter le colmatage du filtre et renvoyer un signal à l'automate

pas de signal détérioration par vieillissement

mauvais filtrage 3 1 1 1 1 1 3 curatif

canalisation établir la liaison entre la pompe et les composants hydrauliques

fuite fissuration perte d'huile 2 3 1 1 3 2 36 contrôle trimestriel

fuite détérioration des olives (à l’extrémité)

perte d'huile 2 1 1 1 1 1 2 curatif avec présence des olives en stock

48


Tableau 3-1 Tableau AMDEC (suite)

pompe à piston pomper l'huile pression ou débit insuffisant

usure interne débit non uniforme 3 2 1 1 3 3 54 contrôle annuel

moteur entraîner la pompe la pompe

pas de rotation pas d'alimentation arrêt machine 4 1 1 1 1 1 4

pas de rotation défaut interne (détérioration d'un roulement, mauvais isolement)

arrêt machine 3 1 1 1 1 1 3 contrôle biannuel

pas de rotation chute d'une phase arrêt machine 4 1 1 1 1 1 4

distributeur ouvrir ou fermer une ou plusieurs voix de passage du fluide

position incorrecte usure interne (piston) mouvement anormal du vérin

3 1 1 1 1 1 3 curatif

blocage impuretés, usure du ressort de rappel

blocage du vérin dans une position donnée et arrêt de la machine

3 2 1 1 2 2 24 curatif

arrêt de distribution usure externe (bobine électrique)


3 1 1 1 1 1 3 curatif

fuite interne usure interne(des joints ou de la chemise)

mouvement anormal du vérin

3 2 1 1 2 1 12 curatif

accumulateur régler la pression de sortie de la pompe

perte de charge fuite dans la valve ou dans la membrane


3 1 1 1 1 1 3 contrôle systématique (semestriel)

perte de charge détérioration du clapet mouvement anormal du vérin


perte de charge perte extérieure (usure de la valve)



régulateur de pression

régler la pression à l'entrée du distributeur et du vérin

pas de réglage de pression

fuite (usure des joints)


3 1 1 1 1 1 3 curatif


présence d’impureté dans l’huile provocante le blocage


3 1 1 1 1 1 3 curatif

49



régulateur de débit

régler le débit d’huile

pas de réglage de débit d’huile

fuite (usure des joints mouvement anormal du vérin

3 1 1 1 1 1 3 curatif

pas de réglage de débit d’huile

présence d’impureté dans l’huile provocante le blocage


3 1 1 1 1 1 3 curatif

flexible transférer l’huile du distributeur vers le vérin en conservant un débit et une pression donnés

fuite fissuration

perte d’huile

1 1 1 1 1 1 1 curatif

fuite mauvais sertissageperte d’huile

1 2 1 1 2 1 4 curatif

échangeur thermique

refroidir l’huile pour garantir sa température dans le réservoir < 60°C

fuite interne usure des joints mélange eau et huile (perte de la fonction de transmission et de lubrification de l’huile)

2 2 1 1 1 1 4 changement des échangeurs à plaques

fuite interne usure des tubes mélange eau et huile (perte de la fonction de transmission et de lubrification de l’huile)

2 1 1 1 4 4 32

diminution du rendement de l’échangeur

bouchage ou colmatage des circuits d’eau

température d’huile augmente et arrêt de la machine

3 2 1 1 2 3 36 nettoyage trimestriel

diminution du rendement de l’échangeur

débit d’eau insuffisant température d’huile augmente et arrêt de la machine

3 2 1 1 2 2 24

sonde de détection

mesurer la température de l'huile du réservoir

indication erronée défaut interne augmentation de la température non détectée

3 1 1 1 1 1 3 curatif

indication erronée défaut interne détérioration des joints dans tout le circuit hydraulique

3 1 1 1 1 1 3 curatif

50



COTREL s.aANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCE DE LEURS EFFETS ET DE LEUR CRITICITE AMDEC MACHINE

Système: Laminoir Parabolique Sous-système: Unité de Chargement



Page 2/7


Cause Effet D F G_S G_Q G_C I C ACTION

pignons transmettre le mouvement de rotation vers les rouleaux

usure vieillissement mouvement retardé ou arrêt des rouleaux


blocage détérioration des roulements

arrêt du cycle 3 2 1 1 2 2 24 Contrôle systématique (semestriel)

moto-reducteur entraîner les pignons à l'aide de la chaîne de transmission

arrêt défaut interne arrêt du cycle 3 2 1 1 2 2 24 contrôle biannuel

arrêt pas d'alimentation arrêt du cycle 4 2 1 1 2 2 32 contrôle biannuel

mauvaise transmission de l'énergie mécanique

défaut interne au réducteur (fuite d'huile, détérioration roulements)

diminution de la vitesse de l'unité de chargement ou arrêt du cycle

3 2 1 1 2 3 36 contrôle biannuel

chaîne de transmission

transférer l'énergie du moto-reducteur vers les pignons

rupture usure arrêt du cycle 2 2 1 1 2 2 16 contrôle semestriel

rupture intervention humaine arrêt du cycle 4 1 1 1 1 1 4

butée de détection

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

pas de signal déconnection d'un fil électrique

arrêt du cycle 4 3 1 1 2 2 48 contrôle mensuel

51




Système : Laminoir Parabolique Sous-système : Robot

Phase de fonctionnement : marche

Date de l’analyse : Mars 2002

Page 3/7



vérin des pinces (pneumatique)

permet la fermeture, l’ouverture, la descente et la remontée des pinces

ralentissement du mouvement

fuite interne (usure des joints ou de la chemise)

diminution de la cadence de production

3 1 1 1 1 1 3 changement annuel des joints

descente brusque fuite interne (usure des joints ou de la chemise)

arrêt brusque du cycle suite au signal de détecteur de proximité


descente brusque défaut externe (déréglage clapet anti_retour)

arrêt brusque du cycle suite au signal de détecteur de proximité

3 2 1 1 2 3 36 changement annuel du clapet

distributeur pneumatique

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

position incorrecte défaut interne (usure du piston)

mouvement retardé du vérin

3 1 1 1 1 1 3 curatif


mouvement brusque vérin

3 2 1 1 3 2 36


arrêt vérin et arrêt cycle 3 2 1 1 2 2 24 curatif

arrêt de distribution défaut externe (défaut de la bobine électrique)

arrêt vérin et arrêt cycle 3 2 1 1 2 2 24 curatif

fuite interne usure interne (des joints ou de la chemise)

mouvement retardé de vérin

3 2 1 1 2 3 36 curatif

flexible transférer l'air du distributeur vers le vérin

fuite fissurationmouvement retardé du vérin

1 1 1 1 1 1 1 curatif

52



Fuite mauvais sertissage mouvement brusque du vérin

1 2 1 1 2 3 12 curatif

pinces accrocher la lame déformation choc mauvais accrochage ou retombé de la lame

4 1 1 1 2 1 8 curatif

usure frottement sur les lames

mauvais accrochage ou retombé de la lame

1 1 1 1 1 1 1 contrôle

refus de fermeture détérioration goupille arrêt du cycle 3 1 1 1 1 1 3 curatif

vérin de déplacement (pneumatique)

déplacer latéralement les pinces

ralentissement du déplacement


diminution de la cadence de production


mouvement accéléré débit d'air très grand vibration du robot 3 1 4 1 1 1 12 changement du système de régulation de la vitesse

étrangleur régler la vitesse du vérin

déréglage défaut interne mouvement anormal du vérin

3 2 1 1 2 2 24 curatif

détecteur de position

détecter la position des pinces et envoyer des signaux vers l'automate pour commande de robot

pas de signal vieillissement mouvement anormal du robot

3 1 1 1 1 1 3 curatif

pas de signal défaut électrique arrêt cycle 3 2 1 1 2 2 24 curatif

signal erroné mauvais isolement arrêt brusque de la machine

3 2 1 1 3 3 54 curatif

signal erroné court circuit détérioration du robot 4 1 1 1 1 1 4 curatif

signal erroné impuretés blocage du robot 3 2 1 1 2 2 24 curatif


53



Système: Laminoir Parabolique Sous-système: Rame



Page 4/7



vérin de rame (hydraulique)

déplacer la table de la rame qui contient l'étau et le back stop

déplacement non uniforme

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

déréglage zéro de la machine et arrêt du cycle

3 3 1 1 4 4 144 changement systématique et changement annuel des joints

canalisation fuite fissuration perte d'huile 1 3 1 1 3 2 18 contrôle trimestriel

fuite détérioration des olives perte d'huile

1 2 1 1 2 2 8 curatif avec présence des olives en stock

galet rame/rail faciliter le déplacement de la table de la rame

usure vieillissement mouvement non linéaire de la lame impliquant une mauvaise qualité du produit

2 1 1 3 1 1 6

changement biannuel des galets et des rails

blocage manque de graissage mouvement non linéaire de la lame impliquant une mauvaise qualité du produit

2 1 1 3 1 1 6

changement biannuel des galets et des rails

étau fixer la lame au cours de son laminage

défixation au cours du laminage

usure des morts de l'étau

ouverture de l'étau au cours de laminage

2 2 1 3 2 3 72 contrôle semestriel des morts

défixation au cours du laminage

cisaillement d’une vis de fixation

ouverture de l’étau au cours de laminage

2 2 1 3 2 2 48 curatif

variateur de pression

régler la pression du vérin de l’étau


défaut interne desserrage de l’étau et arrêt du cycle (présostat détecte une pression insuffisante)

3 2 1 1 2 3 36 curatif

vérin étau fournir la pression de serrage à l’étau

pression insuffisante fuite interne (usure des joints ou de la chemise)

arrêt du cycle (présostat détecte une pression insuffisante)


présostat contrôler la pression de serrage de l’étau

signal erroné défaut interne ouverture de l’étau au cours de laminage

3 2 1 1 2 3 36curatif


54


signal erroné défaut interne descente du robot au cours du laminage, arrêt brusque

3 2 1 1 2 2 24

back stop déterminer la

position initiale de la lame

déformation de la butée

choc 4 3 1 1 2 2 48 curatif

casse des vis sans fins

frottement et vieillissement

arrêt cycle 1 2 1 1 2 2 8 curatif

vérin back stop déplacer le back stop

ralentissement du déplacement

fuite interne mauvaise qualité de produit

3 2 1 3 2 2 72 curatif

blocage défaut interne mauvaise qualité de produit

3 2 1 3 3 3 162 curatif

distributeur pneumatique

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


ralentissement du déplacement du vérin

3 1 1 1 1 1 3 curatif

blocage corps étranger, usure du ressort de rappel


4 1 1 1 1 1 4 curatif

arrêt de distribution défaut externe (détérioration bobine électrique)


3 1 1 1 1 1 3 curatif

fuite interne usure interne (des joints ou de la chemise)

ralentissement du déplacement du vérin

3 1 1 1 1 1 3 curatif

flexible transférer l'air du distributeur vers le vérin

fuite fissurationralentissement du déplacement du vérin

1 3 1 1 2 2 12 curatif

mauvais sertissage perte d'huile 1 2 1 1 2 2 8 curatifencouder envoyer à

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

déréglage défaut externe (défaut du câble)

arrêt du cycle 1 3 1 1 2 3 18 maintenance conditionnelle (changement bimensuel du câble)


55



Système: Laminoir Parabolique Sous-système: Unité de Laminage



Page 5/7



vérin wedg-rame positionner le grand rouleau inférieur

mouvement non contrôlable


vibration du rouleau 3 3 1 3 3 4 324 changement annuel des joints

mouvement non contrôlable

défaut externe (dysfonctionnement capteur de pression)

vibration du rouleau 3 2 1 3 3 2 108

filtre servo-valve

filtrer l'huile de la servovalve

colmatage partiel ou total

accumulation d'impureté due à la mauvaise qualité de l'huile

arrêt brusque du cycle 3 4 1 1 3 3 108

changement semestriel mauvais filtrage élément filtrant percé

ou détériorécontamination de la servovalve

3 1 1 1 1 1 3

distributeur à commande électrique (servovalve)

commander le distributeur du vérin Wedg-Rame à des fins de précision de laminage

blocage défaut interne mouvement anormal du vérin Wedg-Rame et vibration des rouleaux

4 3 1 1 4 4 192

blocage pas d'alimentation électrique

arrêt cycle 4 1 1 1 1 1 4

blocage contamination par impuretés dues à la mauvaise qualité d'huile

mouvement anormal du vérin Wedg-Rame et vibration des rouleaux

3 4 1 1 4 4 192 changement systématique de la servovalve et décontamination d'huile

blocage fuite externe (joint thorique)

3 2 1 1 2 2 24

bobine LVDT contrôler le flux d'huile dans le distributeur pour agir sur la vitesse de mouvementdu vérin

blocage défaut électrique (défaillance de la bobine)


3 2 1 1 2 4 48 curatif avec présence d'un stock mini d'une bobine


56


Blocage défaut interne (usure des joints, déformation de la tige)


3 4 1 1 2 3 72 curatif

blocage contamination par impuretés

vibration des rouleaux 3 2 1 1 2 2 24 décontamination d'huile

blocage casse de la tige montée et descente des rouleaux

4 2 1 1 2 3 48 curatif

blocage défaut électrique (déconnection des fils)

blocage des rouleaux et arrêt de cycle

4 2 1 1 2 2 32 vérification des connections (semestriel)

distributeur à commande hydraulique (main stage)

ouvrir ou fermer une ou plusieurs voix de passage du fluide

position incorrecte défaut interne (piston) mouvement anormal du vérin et vibration des rouleaux

3 2 1 1 2 3 36 curatif


blocage du vérin dans une position donnée ce qui induit à la vibration des rouleaux et l'arrêt machine

3 2 1 1 2 3 36 curatif

arrêt de distribution défaut externe (bobine électrique)

blocage du vérin dans une position donnée ce qui induit à la vibration des rouleaux et l'arrêt machine

3 2 1 1 2 2 24 curatif

fuite interne usure interne(des joints ou de la chemise)

mouvement anormal du vérin ce qui induit à la vibration des rouleaux

3 2 1 1 2 3 36 curatif

accumulateur régler la pression à l'entrée du distributeur

perte de charge fuite dans la valve ou dans la membrane

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


perte de charge détérioration du clapet mouvement anormal du vérin Wedge-Rame et donc une vibration des rouleaux



57


perte de charge déréglage pression d'azote

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

2 2 1 1 2 2 16 contrôle des bouteilles de gaz (semestriel)

flexible transférer l'huile du distributeur vers le vérin

fuite fissuration

perte d'huile

1 1 1 1 1 1 1 curatif

fuite mauvais sertissage perte d'huile 1 2 1 1 2 2 8 curatifcanalisation fuite fissuration perte d'huile 2 3 1 1 4 2 48 contrôle semestriel fuite détérioration des

olives perte d'huile2 1 1 1 1 1 2 curatif avec présence d'un

stock d'olivesencouder envoyer des signaux

qui indiquent la position du rouleau supérieur

déréglage déformation de la tige

vibration des rouleaux

2 1 1 3 1 1 6 curatif

déréglage cisaillement des vis, du ressort ou de la goupille vibration des rouleaux

3 1 1 3 1 1 9 curatif

rouleaux de laminage

les deux grands rouleaux permettent d'appliquer une pression sur les petits qui effectuent le laminage

usure de surface frottement avec les rouleaux en présence de calamine très dure

mauvaise qualité de produit

2 3 1 3 2 2 72 conditionnel

vibration défaut interne (blocage d'un roulement, usure des joints, usure des paliers)

mauvaise qualité du produit (ondulation de la lame)

3 2 1 3 4 1 72 démontage avec graissage à chaque rectification

moteur principal entraîner les cardons

arrêt défaut mécanique arrêt système 3 1 1 1 1 1 3 contrôle biannuel

arrêt défaut électrique arrêt système 4 1 1 1 1 1 4

vérin de blocage bloquer les petits rouleaux dans une position donnée

mauvais blocage fuite (usure des joints ou de la chemise

vibration du rouleau 3 2 1 3 4 4 288 changement du présent vérin et changement annuel des joints

58



mauvais blocage usure de l'axe mauvaise qualité de produit

3 1 1 3 1 1 9

réducteur transmettre et réduire vitesse de rotation

mauvaise réduction de la vitesse

défaut mécanique rotation des rouleaux avec une vitesse anormale

3 1 1 1 1 1 3 curatif

cardons entraîner les petits rouleaux

cassure manque de graissage rotation non assurée des rouleaux

3 1 1 1 1 1 3 contrôle biannuel

système edging-roll

maintenir une largeur fixe de la lame au cours de laminage

mauvaise correction usure des bagues en bronze

mauvaise qualité du produit

2 1 1 3 1 1 6 maintenance conditionnelle (vérification annuelle des bagues)

mauvaise correction défaut interne (blocage d'un roulement, cisaillement des vis de fixation, usure du ressort, usure des plaques, des glissières, axe)

mauvaise qualité du produit

3 3 1 3 2 2 108 maintenance systématique (chaque démontage des rouleaux), réparation curative du ressort et maintenance conditionnelle des glissières avec vérification semestrielle

commande edging-roll (distributeur et vérin)

appliquer une pression de serrage sur les bagues

mauvaise pression de serrage

fuite interne mauvaise qualité du produit


pas de pression de serrage

pas d'alimentation électrique de la bobine

arrêt du cycle 4 2 1 1 2 2 32

cale et plaque de guidage

assurer un jeu fonctionnel lors du déplacement des rouleaux

usure vieillissement ou frottement continu

vibration des rouleaux 2 1 1 3 1 1 6 vérification annuelle des cales et de plaque de guidage

vérin top-roll assurer le contact entre le grand et petit rouleau

mauvaise pression sur le rouleau

défaut interne (usure des joints, de la chemise)

vibration des rouleaux 3 2 1 3 2 2 72 changement annuel des joints

vis top-roll grande vis qui permet le déplacement du rouleau supérieur

usure vieillissement mauvaise qualité de produit

1 1 1 3 1 1 3 curatif

59



Casse vieillissement arrêt du cycle 2 1 1 1 1 1 2 curatifmoteur hydraulique

entraîner les vis top roll

arrêt défaut interne arrêt cycle lorsqu’il y a changement de la gamme de produit

3 1 1 1 1 1 3 curatif


Système: Laminoir Parabolique Sous-système: Unité de Commande



Page 6/7

COMPOSANT FONCTION MODE DE DEFAILLANCE

CAUSES EFFETS D F G_S G_Q G_C I C ACTION

armoire électrique

commande tout le système électrique, hydraulique et pneumatique

coupure du courant défaillance d'un relais arrêt unité hydraulique 4 2 1 1 2 3 48 serrage des connections avec stockage d'un nombre

minimum de relais, de fusibles, de transformateur

et de boutons poussoirs coupure du courant défaillance d'un câble arrêt cycle 3 1 1 1 1 1 3 coupure du courant défaillance d'un

fusiblearrêt automatique du système

3 2 1 1 2 2 24

coupure du courant défaillance d'un transformateur

arrêt automatique du système

3 1 1 1 1 1 3

coupure du courant défaillance d'un bouton poussoir


3 1 1 1 1 1 3

pupitre de commande (table de commande et ordinateur)

permet d'introduire et d'afficher les paramètres

pas d'affichage défaillance de l'écran pas de contrôle sur le système

3 2 1 1 2 2 24 curatif

pas d'affichage défaut interne à l'ordinateur


3 2 1 1 2 2 24 curatif

60




Système: Laminoir Parabolique Sous-système: Unité de Traitement



Page 7/7

COMPOSANT FONCTION MODE DE DEFAILLANCE

CAUSES EFFETS D F G_S G_Q G_C I C ACTION

unité de traitement

traiter et commander selon les signaux reçus

pas de traitement défaut d'alimentation pas de commande automatique du système

4 1 1 1 1 1 4 curatif

pas de traitement défaut électronique pas de commande automatique du système

3 1 1 1 1 1 3 curatif

cartes électronique

ces sont les cartes d'interface qu'utilise l'automate pour ses traitements

déréglage d'une carte input/output

défaut électronique perturbation du fonctionnement du système

3 2 1 1 2 3 36 curatif avec stock minimum (1 carte par type)

déréglage d'une carte input/output

défaut électronique arrêt brusque de la machine ce qui induit à des pannes dans le back stop, l'encouder et/ou l'étau

3 2 1 1 2 4 48

déréglage de la carte maxi-flow

défaut électronique déréglage de la gaine de la servovalve

3 1 1 1 1 1 3 réglage chaque 6 mois

déréglage carte GB défaut électronique défaut de communication

3 1 1 1 1 1 3 curatif avec stock minimum (1 carte par type)

déréglage carte GB défaut électronique perturbation de la rame ou des rouleaux

3 1 1 1 1 1 3

61

Chapitre 3 Réalisation d’une AMDEC machine ENIT 02ENIT 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 AMDECENIT 02

4. 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


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 :

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.

4.1. 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


4.2. 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,

fréquence F, indisponibilité I, gravité sur la qualité G_Q, gravité sur la sécurité

65


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.

Valider le MCD et élaborer le MCD final.

66


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


Figure 4 - 16 Modèle Conceptuel de Données

68


4.5. 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.

Modèle d’évaluation de l’indisponibilité.

69


Figure 4 - 17 Modèles Conceptuels des Traitements

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

70


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

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

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

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

74


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

75


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


Figure 4 - 18 Modèle Physique des Données

77


4.7. 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 graphique facilitant le langage

utilisateur/machine paraît nécessaire.

Le développement proposé fait l’objet du chapitre 5.

78

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.

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5.1. 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


5.3. 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 ENIT 02

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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Documents

PFE AMDEC