PFE_AMDEC MACHINE.pdf

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SommaireSommaire ....................................................................................................................... 1

DEDICACE ............................................................................................................... 3

Remerciement................................................................................................ 4

Introduction générale................................................................... 5

Première partie: A propos de L’AMDEC ......................................................................... 6

I. Généralités sur l’AMDEC :....................................................................................... 6

1. Introduction :............................................................................................................................. 6

2. Définition et historique de l’AMDEC :..................................................................................... 6

3. Domaines d’application : .......................................................................................................... 7

4. Type d’AMDEC :....................................................................................................................... 7

II. CARACTERISTIQUE DE L’AMDEC : ............................................................... 8

1. Propriétés de l’AMDEC : .......................................................................................................... 8

2. BUTS DE L’AMDEC :.............................................................................................................. 9

3. PROCESSUS DE L’AMDEC : ............................................................................................... 11

4. METODOLOGIE AMDEC : .................................................................................................. 11

5. CONCLUSION ........................................................................................................................ 12

Deuxième partie : Principaux concepts de la méthode AMDEC MACHINE................. 13

I. INTRODUCTION ................................................................................................... 13

1. AMDEC MACHINE ............................................................................................................... 13

2. Principe de base....................................................................................................................... 14

II. Démarches de l’AMDEC machine ...................................................................... 14

1. Étape 1 : Initialisation............................................................................................................. 151-1) But ................................................................................................................................................ 151-2) Démarche ..................................................................................................................................... 16

2. Étape 2 : Décomposition fonctionnelle................................................................................... 172-1) but....................................................................................................................................................... 172-2) Démarche ............................................................................................................................................ 17

3. Étape 3 : Analyse AMDEC ..................................................................................................... 203-1) But ....................................................................................................................................................... 203.2) phase 3a-Analyse des mécanismes de défaillance ............................................................................ 203.3) Phase 3b-Évaluation de la criticité.................................................................................................... 223.4) Phase 3c-Proposition d’actions correctives ...................................................................................... 23

4. Étape 4 : Synthèse ................................................................................................................... 254-1) But ....................................................................................................................................................... 254-2) Démarche ............................................................................................................................................ 254-3) Conclusion .......................................................................................................................................... 25

Troisième partie : Etude AMDEC pour un LAMINOIR ................................................. 26

2

LAMINOIR PARABOLIQUE .......................................................................................... 26

I. INITIALISATION : ................................................................................................ 26

1. Présentation de la machine :................................................................................................... 26

2. Groupe AMDEC :.................................................................................................................... 27

II. Décomposition fonctionnelle :............................................................................. 27

1. découpage du système : ........................................................................................................... 27

2 .Identification des fonctions des unités : ...................................................................................... 30

1. Identification des fonctions des organes : .............................................................................. 34

III. Analyse AMDEC .................................................................................................. 38

1. Analyse des mécanismes de défaillance : ............................................................................... 38

2. Évaluation de la criticité : ....................................................................................................... 392-1) Évaluation de la détectabilité ............................................................................................................ 392-2) Évaluation de la fréquence ................................................................................................................ 402-3) Évaluation de la gravité sur la qualité (G_Q) .................................................................................. 412-4) Évaluation de la gravité sur la sécurité (G_S) ................................................................................. 422-5) Évaluation de la gravité sur le coût direct G_C .............................................................................. 422-6) Calcul de la criticité ........................................................................................................................... 43

IV. SYNTHÈSE .......................................................................................................... 43

V. Conclusion ............................................................................................................... 59

Quatrième partie : Application d’un logiciel informatique pour la réalisationd’AMDEC ........................................................................................................................ 60

I. Exploitation de MICROSOFT Excel...................................................................... 60

1. Liste décroissants des causes................................................................................................... 60

2. Histogramme de nombre des causes ....................................................................................... 64

3. Représentation des criticités des causes.................................................................................. 66

4. Interprétation et action d’amélioration .................................................................................. 674 .1) Interprétation .................................................................................................................................... 674 .2) Proposition des actions correctives .................................................................................................. 68

II. conclusion............................................................................................................. 69

Conclusion générale........................................................................................................ 71

BIBLIOGRAPHIE ........................................................................................................... 72

ANNEXE.......................................................................................................................... 73

3

Nous dédions ce travailA nos chers parents en reconnaissance

de leurs dévouements déployés pour notre bonheur, de

leurs Patience et soutient indéfini.

A nos frères et aussi nos amis qui n’ont Jamais

cessé de nous encourager et nous soutenir dans les pires

moments.

A ceux qui ‘ont cédé leur temps et leurs

Connaissances pour satisfaire nos interrogations.

4

Remerciement

Avant de commencer la présentation de ce rapport, nous

profitons de l’occasion pour remercier toute personne qui a

contribué de prés ou de loin à la réalisation de ce travail.

Nos remerciements en particulier Mr. Belmir notre encadrant,

qui nous a beaucoup aidé et guidé par ses conseils, durant toute

la période de ce projet de fin d’étude. Nous tenons à remercier

également les membres de jury, spécifiquement Mr. Senhaji, Mr

Errouha et Mr. Belmir ainsi que tous les enseignants de génie

industriel et maintenance pour leurs apports pédagogiques qui

constituent la base de ce travail.

Nous saisissons cette occasion pour remercier tout le personnel

de l’école supérieure de technologie de Fès.

Enfin nous remercions vivement nos parents et nos proches

pour tous leurs efforts qu’ils ont déployés pour nous aider et

nous soutenir moralement et financièrement.

5

Introductiongénérale

Aujourd’hui, la plupart des entreprises doivent 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, ces entreprises 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.

Dans ce contexte et dans le cadre de ce travail, le présent rapport comportera quatre

chapitres. Le premier est un chapitre introductif qui présente des généralités et des

caractéristiques sur l’AMDEC comme étant une notion qui constitue la base de notre sujet.

Le deuxième chapitre présent les principaux concepts de la méthode AMDEC

machine.

Le troisième chapitre est consacré à la réalisation d’une AMDEC sur un laminoir

parabolique.

Enfin, l’exploitation de Microsoft EXCEL pour la réalisation de l’AMDEC machine

fait partit du quatrième chapitre.

6

Première partie: A propos de L’AMDEC

I. Généralités sur l’AMDEC :

1. Introduction :

La pratique de l’AMDEC (Analyse des modes de défaillance de leurs Effets et de leurs

Criticité) s’intensifie de jour en jour dans tous les secteurs industriels.

C’est une méthode particulièrement efficace pour l’analyse prévisionnelle de la fiabilité des

produits, elle progresse à grand pas dans l’industrie mécanique notamment pour

l’optimisation de la fiabilité des équipements de production, pour la prise en compte de leur

maintenabilité dés la conception et pour la maitrise de la disponibilité opérationnelle des

machines en exploitation.

2. Définition et historique de l’AMDEC :

L’association française de normalisation (AFNOR) définit l’AMDEC comme étant une

méthode inductive qui permet de réaliser une analyse qualitative et quantitative de la fiabilité

et la sécurité d’un système ¨ .la méthode consiste à examiner méthodiquement les défaillances

potentielles des systèmes (analyse des modes de défaillance) leurs causes et leurs

conséquences sur le fonctionnement de l’ensemble (les effets) .Après une

hiérarchisation des défaillances potentielles, basée sur l’estimation du niveau de risque de

défaillance ,soit la criticité , des actions prioritaires sont déclenchées et suivies.

On peut dire également que L'AMDEC est un système qui aide à "prévoir" pour ne pas être

obligé de "revoir". En appliquant une AMDEC dès la phase de la conception on peut apporter

des modifications à un stade précoce.

L'AMDEC a été développée par l'armée américaine vers la fin des années 40 en tant que

procédure militaire (MIL-P-1629). Elle était utilisée comme technique d'évaluation de

fiabilité afin de déterminer les effets des défaillances de systèmes ou d'équipements. Les

défaillances étaient répertoriées suivant leur effet sur le succès d'une mission et sur la sécurité

du personnel et de l'équipement. Au cours des années 50 l'AMDEC a été utilisée dans

l'industrie aérospatiale. Les équipes de lancement à Cape Canaveral ne pouvaient pas se

permettre d'erreurs. Ils se demandaient systématiquement ce qui pourrait survenir et ce qu'ils

7

pouvaient faire pour éviter ces défaillances. Actuellement l'AMDEC est devenue une

technique de base pour la maîtrise de la qualité, qui est appliquée depuis longtemps déjà dans

l'industrie automobile. Ford p.ex. Oblige tous ses sous-traitants à effectuer une AMDEC pour

chaque pièce. L'AMDEC fait également de plus en plus son entrée dans les autres secteurs.

3. Domaines d’application :

La méthode a fait sa preuve dans l’industrie suivante : spatiale, armement, mécanique,

électronique, électrotechnique, automobile, nucléaire, aéronautique, chimie, informatique et

plus récemment, on commence à s’y intéresser dans les services .Dans le domaine de

l’informatique la méthode d’analyse des Effets des Erreurs Logiciel (AEEL) a été développée.

Cette approche consiste en une transcription de l’AMDEC dans un environnement de

logiciels, Aujourd’hui dans un contexte plus large que la qualité totale, la prévention n’est pas

limitée à la fabrication. Il est maintenant possible d’anticiper les problèmes dans tous les

systèmes du processus d’affaires et de rechercher à priori des solutions préventives. C’est

pourquoi l’application de l’AMDEC dans les différents systèmes du processus d’affaires est

très utile, souvent même indispensable. Cette méthode est donc considérée comme un outil de

la qualité totale.

Il est important de souligner que l’utilisation de la méthode se fait avec d’autres outils de la

qualité et cette combinaison augmente considérablement la capacité et l’efficacité de la

méthode.

4. Type d’AMDEC :

Il y a plusieurs sortes d'AMDEC, en fonction du stade de la conception : l'AMDEC du

concept, l'AMDEC du produit et AMDEC du procédé, (AMDEC de la machine, …). Toutes

ces AMDEC ont la même structure :

AMDEC PRODUIT / PROJET :

Son champ d’action est prévu, au départ, pour la conception des produits afin de les

fiabiliser, les améliorer… ;par exemple, on peut appliquer l’AMDEC dans l’analyse des

risques bancaires, surtout dans le domaine « contrepartie » .

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AMDEC PROCESSUS :

L’objectif est de mettre en évidence, les problèmes de défaillance crées par les

processus de production…

Elle est utilisée pour analyser et évaluer la criticité de toutes les défaillances potentielles d’un

produit engendrées par son processus. Elle peut être utilisée aussi pour les postes de travail.

AMDEC EQUIPEMENTS / MOYENS / MACHINES :

Son extension est facilite par l’explosion de la démarche qualité – la recherche des 7

zéro afin de fidéliser le client.il s’applique à des machines, des outils, des équipements et

appareils de mesure, des logiciels et des systèmes de transport interne.

AMDEC ORGANISATION :

Bien que la méthode soit moins performante que l’analyse des processus, elle apporte

cependant un autre éclairage pour répondre aux attentes du client. Elle s’applique aux

différents niveaux du processus d’affaires : du premier niveau qui englobe le système de

gestion, le système d’information, le système production, le système personnel, le système

marketing et le système finance jusqu’au dernier niveau comme l’organisation d’une tâche du

travail.

AMDEC SERVICE :

S’applique pour vérifier que la valeur ajoutée réalisée dans le service corresponde aux attentes

des clients et que le processus de réalisation de service n’engendre pas de défaillances.

AMDEC SECURITE :

S’applique pour assurer la sécurité des opérateurs dans les procédés où il existe des risques

pour ceux-ci.

II. CARACTERISTIQUE DE L’AMDEC :

1. Propriétés de l’AMDEC :

Il s’agit d’une méthode de travail en groupe. Elle s’applique tant à un produit ou un Service

qu’à un processus ou un procédé et permet la prévention des défaillances.

C’est une démarche anticipative. (de prévention)

9

C’est une démarche systémique. (toutes les étapes doivent être

respectées)

C’est une démarche participative qui permet d’accroître les potentiels

actifs et réactifs Dans le but de satisfaire le client :

C’est une méthode objective (mesure des criticités) => Elle permet le

consensus.

C’est une démarche critique (on imagine ce qui peut ne pas aller) =>

Elle sécurise.

C’est une méthode formalisée (on laisse des traces, on prouve) =>

Elle permet d’informer et de communiquer clairement.

En résumé :

Travail de groupe.

Méthode précise et rigoureuse.

Basculer du curatif/correctif au préventif.

Améliorer la qualité et la fiabilité.

Mais aussi :

Outil d’aide à la conception.

Un outil d’aide à l’industrialisation.

Données d’entrées des plans de surveillance et de réaction.

Souvent une organisation et une formalisation d’idées et de

principes (sur le produit ou processus) qui existaient déjà la

plupart du temps.

2. BUTS DE L’AMDEC :

Déterminer les points faibles du système et y apporter des remèdes.

Préciser les moyens de se prémunir contre certaines défaillances. -Étudier

les conséquences de défaillances vis-à-vis des différents composants.

Classer les défaillances selon certains critères.

Fournir une optimisation du plan de contrôle, une aide éclairée à

l’élaboration de plans d’essais.

10

Optimiser les tests (choix judicieux de tests) pour solliciter toutes les

fonctions du système

Prendre des décisions de « rétro-conception ».

-L'Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (Failure Mode and

Effects Analysis ou FMEA) est une méthode structurée et systématique pour:

détecter les défaillances (et leurs effets) d'un produit ou d'un processus

définir les actions à entreprendre pour éliminer ces défaillances,

réduire leurs effets et pour en empêcher ou en détecter les causes

documenter le processus du développement

Aide à la conception (spécifications, choix technologiques ou

d’architectures, redondances, …)

Démontrer des objectifs SdF ou qualité

Maîtriser un niveau de sûreté jugé insuffisant (paramètres de

sécurité,…)

Améliorer ponctuellement une des composantes de la SdF

(Sécurité, fiabilité, disponibilité, maintenabilité)

Approfondir les points critiques issus d’une APR

Préparer un plan de maintenance

Préparer les études de testabilité

Améliorer l’ergonomie

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3. PROCESSUS DE L’AMDEC :

Figure 1 : processus de l’AMDEC.

4. METODOLOGIE AMDEC :

Avant de se lancer dans la réalisation proprement dite des AMDEC, il faut connaître

précisément le système et son environnement. Ces informations sont généralement les

résultats de l'analyse fonctionnelle, de l'analyse des risques et éventuellement du retour

d'expériences.

Il faut également déterminer comment et à quel fin l'AMDEC sera exploitée et définir les

moyens nécessaires, l'organisation et les responsabilités associées.

Dans un second temps, il faut évaluer les effets des modes de défaillance. Les effets de

mode de défaillance d'une entité donnée sont étudiées d'abord sur les composants directement

RisquesAcceptables?

Identification des MDD -Evaluation des risques

Hiérarchisation desrisques

Décisionde réduire

lesrisques

Risquesrésiduelsacceptable?

Actions préventives/correctives

Risques acceptés

Analyse fonctionnelle

FIN

Non

Oui

Oui

Non

Oui

Non

Pourquoi etCommentleSystèmeRisque deTomber enPanne

Pourquoi etCommentleSystèmeFonctionne

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interfacés avec celui-ci (effet local) et de proche en proche (effets de zone) vers le système et

son environnement (effet global).

Il est important de noter que lorsqu'une entité donnée est considérée selon un mode de

défaillance donné, toutes les autres entités sont supposées en état de fonctionnement nominal.

Dans un troisième temps, il convient de classer les effets des modes de défaillance par

niveau de criticité, par rapport à certains critères de sûreté de fonctionnement préalablement

définis au niveau du système en fonction des objectifs fixés (fiabilité, sécurité, etc.).

Les modes de défaillance d'un composant sont regroupés par niveau de criticité de leurs

effets et sont par conséquent hiérarchisés.

Cette typologie permet d'identifier les composants les plus critiques et de proposer alors les

actions et les procédures " juste nécessaires " pour y remédier. Cette activité d'interprétation

des résultats et de mise en place de recommandations constitue la dernière étape de

l'AMDEC.

5. CONCLUSION

L’AMDEC ne traite que les cas de modes de défaillances simples. Une AMDE(C) n’est

réalisée que pour un état de fonctionnement donné du système (phases de vie, positions

d’utilisation, …).L’étude peut devenir, dans certains cas, relativement compliquée (et peut

être sans intérêt) si les phases de vie ne sont pas choisies judicieusement.

Méthode lourde pour les systèmes complexes.

L’Analyse Préliminaire des Risques (A.P.R.) aide à limiter l’AMDEC aux seuls cas

intéressants (phases de vie majorants, scenarii potentiellement critiques,..).

13

Deuxième partie : Principaux concepts de la

méthode AMDEC MACHINEI. INTRODUCTION

1. AMDEC MACHINE

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.

L’étude AMDEC machine vise à :

Réduire le nombre de défaillances :

Prévention des pannes,

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.

14

2. 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.

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 d’une entreprise. Elle permet

l’évolution des connaissances et contribue même à la formation technique des

participants.

II. Démarches de l’AMDEC machine

Une étude AMDEC machine comporte 4 étapes successives, soit un total de 21

opérations (voir Figure 2 -Déroulement de l’étude).

15

ETAPE 1: INITIALISATION1-Définition du système à étudier2-Définition de la phase de fonctionnement3-Définition des objectifs à atteindre4-Constitution du groupe de travail5-Établissement du planning6-Mise au point des supports de l’étude

ETAPE 2 : DECOMPOSITION FONCTIONNELLE7-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-Évaluation des critères de cotation16-Calcul de la criticité

Phase 3c-Proposition d’actions correctives17-Recherche des actions correctives18-Calcul de la nouvelle criticité

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

Figure 2 -Déroulement de l’étude

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.

1. Étape 1 : Initialisation1-1) But

L’initialisation de l’AMDEC machine est une étape préliminaire à ne pas négliger.

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.

16

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-Établir le planning et la durée des réunions qui doit être limitée à 2 ou 3 heures

pour une meilleure efficacité.

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 1- Tableau

AMDEC) et les feuilles de synthèse.

17

Tableau 1- Tableau AMDEC

2. Étape 2 : Décomposition fonctionnelle

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.

2-2) Démarche

Découper le système en blocs fonctionnels, sous une forme arborescente (voir Figure 3-

représentations arborescentes d’une machine), selon autant de niveaux que

nécessaire. Puis définir le niveau de l’étude et les éléments à traiter correspondants.

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 Détection TA F G D C Action

18

ORGANE BBAORGANE BAB ORGANE BBCORGANE BBB

UNITEFONCTIONNELLE B

ORGANE BAA

SOUS-ENSEMBLE BA SOUS-ENSEMBLE BB

UNITEFONCTIONNELLE A

UNITEFONCTIONNELLE C

MACHINE M

Figure 3- Représentation arborescente d’une machine

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 la montre la

Figure4.

19

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

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 5-Diagramme fonctionnel

d’un sous-ensemble.).

FP : FonctionprincipaleFC : Fonctioncontrainte

Sous-ensemble

FC3

MilieuEnvironnant3

FC2

MilieuEnvironnant2

FC4

MilieuEnvironnant4

FP

MilieuEnvironnant6

FC1

MilieuEnvironnant1

MilieuEnvironnant5

20

O R G A N E 1

O R G A N E 5

O R G A N E 3

O R G A N E 2

O R G A N E 4

S O U S -E N S E M B L E

M IL IE UE N V IR O N N A N T 1





Figure 5- Diagramme fonctionnel d’un sous-ensemble

3. Étape 3 : Analyse AMDEC

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 :

3.2) phase 3a-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

21

de fonctionnement considérée et au niveau d’analyse choisi (voir Figure 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.

Figure 6- Mécanisme de défaillance

Démarche

1)-Identifier les modes de défaillance de l’élément en relation avec les fonctions à assurer,

dans la phase de fonctionnement retenue.

2)-Rechercher les causes possibles de défaillance, pour chaque mode de défaillance identifié.

3)-Rechercher les effets sur le système et sur l’utilisateur, pour chaque combinaison (cause,

mode) de défaillance.

4)- 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.

Détection

Causes de ladéfaillance

Mode de défaillance Effets sur lefonctionnement etl’état de la machine

Effets sur la disponibilité du moyen deproduction

Effets sur la qualitédu produit fabriqué

Effets sur le coût dela maintenance

Effets sur la sécuritédes opérateurs et del’environnement

Dégradationfonctionnelleset matériellesde la machine

DétectionConception

Fabrication

Internes àl’élément

Externes àl’élément

22

3.3) Phase 3b-Évaluation 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 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.

Figure 7- Principe d’évaluation de la criticitéDémarche

1)-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).

2)-Évaluer 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,

CAUSESPrimaire de ladéfaillance

MODESde défaillance

EFFETSles plus graves de ladéfaillance

Niveau de gravité G

Niveau de criticité C

Niveau de la fréquence

Détection la plusprobable

Niveau de probabilitéde non détection N

23

La gravité de la défaillance sur la qualité, sur la sécurité de l’utilisateur

machine, sur le coût de l’intervention.

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.

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

d’expérience, etc.

3)-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.

3.4) Phase 3c-Proposition d’actions correctives

But

Cette phase consiste à proposer des actions ou mesures mélioratives (voir Figure 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.

Figure 8- Actions correctives

24

Figure 8- Actions correctives

Démarche

1)-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 systématiques,

On oriente l’action à engager selon le niveau de criticité obtenu.

2)-Après la proposition et l’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 entraîner 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.

CAUSESprimaires de ladéfaillance

MODESde défaillance

EFFETSles plus gravesde la défaillance

Détection la plus probable

Détection

Action deprévention

Action deréduction

25

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.

4. Étape 4 : Synthèse

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.

4-2) Démarche

1)-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.).

2)-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.

3)-Établir 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.

4-3) 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 »

La partie 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.

26

Troisième partie : Etude AMDEC pour un

LAMINOIR PARABOLIQUEI. INITIALISATION :

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. (Annexe).

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. Parmi ces équipements, on parle sur le laminoir parabolique qui est notre

cas étudié.

1. Présentation de la machine :

Le laminoir 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 convoyeuse 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

27

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.

2. 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).

II. 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.

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 9-

représente l’arborescence du laminoir parabolique :

28

Figure 9 : Arborescence du LAMINOIR PARABOLIQUE

UNITE DECHARGEMENT

UNITE DECOMMANDE

UNITE DELAMINAGE

UNITEHYDROLIQUE

AUTOMATE

ROBOT

RAME

LAMINOIRPARABOLIQUE

CAINE DETRANSMISSION

MOTO-REDECTEUR

PIGNONS

BUTEE DEDETECTION

ROULEAUX DECHARGEMENT

UNITE DECHARGEMENT

UNITE DETRAITEMENT

CONNECTEURS

CARTESELECTRONIQUES

AUTOMATE

BOBINE LVDT

FILTRE SERVO-VALVE

VERIN DE BLCAGE

VIS TOP-ROLL

MOTEUR

REDUCTEUR

ACCUMULATEUR

VERIN WDGE-RAME

FLEXIBLE

CANALISATION

SERVO-VALVE

ROULEAUX DELAMINAGE

DISTRIBUTEURMAIN STAGE

CARDONS

VERIN TOP-ROLL

CALES DEGUIDAGE

ENCOUDER

MOTEURHYDROLIQUE

VERIN EDGING-ROLL

EDGING-ROLL

UNITE DELAMINAGE

29

UNITEHYDROLIQUE

RESERVOIR

RESISTANCECHAUFFANTE

DISTRIBUTEUR

POMPE A PISTON

DETECTEUR DECOLMATAGE

DETECTEUR DENIVEAU

MOTEUR

FLEXIBLE

CANALISATION

FILTRE

ACCUMULATEUR

THERMOMETRE

REGULATEUR DEDEBIT

REGULATEUR DEPRESSION

ECHANGEURTHERMIQUE

FLEXIBLE

ETRANGLEUR

DISTRIBUTEUR

GALETS

VERIN DEDEPLACEMENT

VERINS PINCES

DISTRIBUTEUR

GALETS

FLEXIBLE

PINCES

DETECTEURDE POSITION

ROBOT

ARMOIRE

PUPITRE DECOMMANDE

UNITE DECOMMANDE

RAME

DISTRIBUTEUR

VERIN ETOU

VARIATEUR DEPRESSION

ETOU

CANALISATION

PRESOSTAT

VERIN RAME

GALETSRAME/RAILS

FLEXIBLE

VERIN BACK-STOP

ENCOUDER

MOTO-REDUCTEUR

30

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 10 représente les diagrammes de contexte de chaque unité de laminoir

parabolique.

FP : Transférer la lame entreLe four d’échauffe et leRobot.

Figure 10 : diagrammes de contexte d’unité de

Chargement FC1 : envoyer un signalVers l’automate dés l’arrivéeD’une lame et recevoir desSignaux de commande.

FC2 : permettre l’accès à l’operateur de maintenance.FC3 : être alimenter en énergie électrique. FC4 : résister au milieu ambiant.

UNITE DE CHARGEMENT

OPERATEURMAINTENANCE

AUTOMATEARMOIRELECTRIQUE

MILIEUAMBIANTFOUR

D’ECHAUFFE

FC33

FC23

FC4

FP

ROBOT

FC1

31

Figure 10 : diagramme de contexte d’utilisation du robot

FP1 : transférer la lame entre l’unité de chargement et la rame.FP2 : transférer la lame laminée de la rame vers la presse de correction.

FC1 : envoyer un signal vers l’automate pour indiquer ses positions et recevoir des signaux de commande.FC2 : permettre l’accès à maintenance.FC3 : être alimenter en énergie électrique.

FC4 : résister au milieu ambiant (température, poussière, etc.).

FC5 : être alimenter en air comprimé.

COMPRESSEUR

ARMOIREELECTRIQUE

ROBOT

FC3

FC5


FC2

MILIEUAMBIANT

FC4

UNITE DECHARGEMENT

FP1

AUTOMATE FC1

PRESSE DECORRECTION

FP2

RAME

32

Figure 10 : Diagramme de contexte d’utilisation de la rame

FP : recevoir la lame du robot, la fixer et la déplacer vers les rouleaux de laminage.

FC1 : envoyer un signal vers l’automate pour indiquer la position de la lame et recevoir des signaux de commande.

FC2 : permettre l’accès à l’opérateur de maintenance.

FC3 : être alimenté et contrôlé par la pression d’huile.

FC4 : résister au milieu ambiant.

FC5 : être alimenté en air comprimé.

RAME


UNITEHYDROLIQUEFC3

FC2

MILIEUAMBIANT

FC4

ROBOT

FP

AUTOMATE FC1

COMPRESSEUR

FC5UNITE DELAMINAGE

33

FP : alimenter et contrôler lesOrganes hydrauliques par l’huileFC1 : envoyer des signauxIndiquant la température et laPression d’huile vers l’automateEt recevoir des signaux deCommande.

FC2 : permettre l’accès àOpérateur de maintenance.

FC3 : être alimenté enEnergie électrique.

FC4 : résister au milieuAmbiant.

Diagramme de contexte d’utilisation de l’unité hydraulique FC5 : contrôler en pressionPar les bouteilles d’azote.

FP : laminer la lame qui doitEtre fixé par la rame.

FC1 : envoyer et recevoir desSignaux vers et de l’automatePour que le laminage soitConforme aux spécifications.

FC2 : permettre l’accès àOperateur maintenance.

FC3 : être alimenté etContrôlé par la pressionD’huile.FC4 : résister au milieuAmbiant.

FC5 : être alimenté enEnergie électrique.

Diagramme de contexte d’utilisation de l’unité de laminage

ARMOIREELECTRIQU

E

MILIEUAMBIANT


RAME

AUTOMATE

FC4 FC2FC5

FC1

FP

UNITE DELAMINAGE

UNITEHYDRAULIQ

UE

RAME

FC3

AUTOMATE

FP

BOUTEILLESD’AZOTE

MILIEUAMBIANT


MAINTENACE

ORGANESHYDRAULIQUES

FC4FC3

FC5

FC1UNITEHYDROULIQUE

ARMOIREELECTRIQUE

ORGANESHYDRAULIQUS

FC2

34

1. Identification des fonctions des organes :

Le recensement des fonctions de chaque organe s’est appuyé sur les blocs-diagramme

fonctionnels de chaque unité 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 édité dans le

tableau AMDEC.

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.

35

Figure 11 : Diagramme fonctionnel de l’unitéhydraulique

DIAGRAMME FONCTIONNEL DE L’UNITE DECHARGEMENT

UNITE DE TRAITEMENT

RESERVOIRSONDE DE DETECTION

ECHANGEURTHERMIQUE

CANALISATION

ACCUMULATEUR

FILTRE

POMPE A PISTON

REGULATEUR DEPRESSION

DISTRIBITEURE

FLEXIBLE

DETECTEUR DECOLMATAGE

MOTEUR

DETECTEUR DENIVEAU

REGULATEUR DEDEBIT

UNITE DELAMINAGE

UNITE DECOMMANDE

BOUTEILLED’AZOTE

RAME

PINGIONS

CHAINE DETRANSMITION

BUTEE DEDETECTION

FOURD’ECHAUFFE

UNITECOMMANDE

UNITE DETRAITEMENT

MOTOREDUCTEUR

36

RAME UNITE DECHARGEMEN

T

PRESSE DECORRECTION

Unité de commande

Compresseur

Unité de traitementÉtrangleur

PINCES

Distributeur Vérin des pinces

Vérin dedéplacement

Détecteur deposition

Flexible

Diagramme fonctionnel de robot

Flexible

ETAU

Pressostat

Vérin étau

Verin de la rame

Variateur depression

Bach-stop

Galet rame/rails

Verin Bach-stop

Distributeur

En couder

Unité detraitement

Unité de laminage

ROBOT

Unitéhydraulique

Unité detraitement

Unité decommande

Diagramme fonctionnel de l’unité de laminage

37

Filtre SEVO-VALVE

SERVO-VALVE

AccumulateurDistributionhydraulique

Flexible

Verin WEDGE-RAM

Grant rouleauxinferieur

CARDONS

Vis top-rôle

Moteur hydraulique

Moteur principal

Bobine LVDT

Petits rouleaux

Grand rouleauxsupérieure

Verin top-roll

EDGING-ROLLROLL

CommandeEDGING-ROLL

Unitéhydraulique

Bouteille degaze

Unité detraitement

Unitéhydraulique

Unité decommande

Diagramme fonctionnel de l’unité du laminage

38

III. Analyse AMDEC

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.

Dans une première étape, nous avons rassemblé pour chaque organe tous ses modes de

défaillance, leurs causes possibles et leurs effets générés :

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, une analyse de la description de chaque

demande et ordre de travail à été effectuer pour identifier les modes et les effets de

défaillance puis de faire une analyse de chaque travail clôturé pour identifier les

causes de l’intervention.

Il faut noter que le nombre d’interventions curatives durant l’année 2001 est 511

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, en se basant sur 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, tous les mécanismes de défaillance sont regroupés, et les

données filtrées sont classées dans le tableau AMDEC par unité et par organe.

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

39

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 s’étale sur 14 pages de format

A4.

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.

2-1) 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. Nous pouvons classer les mécanismes

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.

La défaillance est indétectable ; aucun signe avant coureur de la défaillance. La

détection est notée impossible, elle prend la valeur 4.

40

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 .

2-2) 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 11- représente la courbe PARETO des nombres d’apparition des

défaillances.

Figure 11- Courbe PARETO des nombres d’apparition des défaillances

En utilisant cette courbe, nous avons classé les nombres d’apparition des défaillances en

quatre classes :

41

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.

2-3) 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:

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 un 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,

c’est pour cela on a recours à prendre la non qualité la plus apparente.

Nous notons à ce stade que pendant l’année 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

42

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.

Les valeurs de la gravité sur la qualité G_Q sont indiquées dans le tableau AMDEC.

2-4) 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:

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.

Nous notons que cette classification et cette évaluation ne sont pas spécifiques 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.

2-5) 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 12). 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.

43

Les valeurs de la gravité sur le coût direct G_C sont indiquées dans le tableau AMDEC).

Figure 12, Courbe PARETO des coûts directs

2-6) 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.

IV. 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 2).

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 :

C = DFG_QG_SG_C

44

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.

Le service maintenance a commencé la planification des actions préventives et a mis

en action les corrections systématiques, en se basant sur les graphes de l’évolution des

durées d’arrêts, des coûts directs et l’analyse de la machine ,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. 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.

45

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

Système: Laminoir ParaboliqueSous-système: Unité Hydraulique

Phase de fonctionnement:marche

Date de l'analyse: Mars2002

Page 1/7

Composant Fonction Mode dedéfaillance

Cause Effet D F G_S

G_Q

G_C

C Action

réservoir alimenter lescomposantshydrauliques avecun volume suffisantd'huile

volume d'huileinférieur à laconsigne limite

manque d'huile due àdes pertes (détecteursde niveaux en panne)

usure de la pompe 2 1 1 1 1 2 contrôle semestriel de tousles détecteurs

manque d'huile due àdes pertes (détecteursde niveaux en panne)

mouvement ralenti detous les vérins

2 1 1 1 1 2 contrôle semestriel de tousles détecteurs

contaminationd'huile

fuite d'air dans lapartie supérieure (jointusé)

colmatage du filtre 3 1 1 1 1 3 curatif

filtre filtrer l'huile àl'entrée de la pompe

colmatage partiel outotal

mauvaise qualité del'huile

arrêt du système suiteau signal de détecteurde colmatage

3 2 1 1 4 24 maintenance systématique(semestriel)

mauvais filtrage élément filtrant percéou détérioré

usure de la pompe, desdistributeurs et desvérins

3 1 1 1 1 3 curatif

détecteur decolmatage

détecter lecolmatage du filtreet renvoyer unsignal à l'automate

pas de signal détérioration parvieillissement

mauvais filtrage 3 1 1 1 1 3 curatif

canalisation établir la liaisonentre la pompe etles composantshydrauliques

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

détérioration desolives (à l’extrémité)

perte d'huile 2 1 1 1 1 2 curatif avec présence desolives en stock

Tableau 2 Tableau AMDEC (suite)

46

pompe à piston pomper l'huile pression ou débitinsuffisant

usure interne débit non uniforme 3 2 1 1 3 18 contrôle annuel

moteur entraîner la pompela pompe

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

défaut interne(détérioration d'unroulement, mauvaisisolement)

arrêt machine 3 1 1 1 1 3 contrôle biannuel

chute d'une phase arrêt machine 4 1 1 1 1 4

distributeur ouvrir ou fermerune ou plusieursvoix de passage dufluide

position incorrecte usure interne (piston) mouvement anormal duvérin

3 1 1 1 1 3 curatif

blocage impuretés, usure duressort de rappel

blocage du vérin dansune position donnée etarrêt de la machine

3 2 1 1 2 12 curatif

arrêt de distribution usure externe (bobineélectrique)


3 1 1 1 1 3 curatif

fuite interne usure interne (desjoints ou de lachemise)

mouvement anormal duvérin

3 2 1 1 2 12 curatif

accumulateur régler la pression desortie de la pompe

perte de charge fuite dans la valve oudans la membrane


3 1 1 1 1 3 contrôle systématique(semestriel)

détérioration du clapet mouvement anormal duvérin


perte extérieure (usurede la valve)



régulateur depression

régler la pression àl'entrée dudistributeur et duvérin

pas de réglage depression

fuite (usure des joints)


3 1 1 1 1 3 curatif

présence d’impuretédans l’huileprovocante le blocage


3 1 1 1 1 3 curatif


47

régulateur dedébit

régler le débitd’huile

pas de réglage dedébit d’huile

fuite (usure des joints mouvement anormal duvérin

3 1 1 1 3 curatif

pas de réglage dedébit d’huile

présence d’impuretédans l’huileprovocante le blocage


3 1 1 1 3 curatif

flexible transférer l’huile dudistributeur vers levérin en conservantun débit et unepression donnés

fuite fissuration

perte d’huile

1 1 1 1 1 curatif

mauvais sertissage

perte d’huile1 2 1 1 2 curatif

échangeurthermique

refroidir l’huilepour garantir satempérature dans leréservoir < 60°C

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

2 2 1 1 4 changement deséchangeurs à plaques

usure des tubes mélange eau et huile(perte de la fonction detransmission et delubrification de l’huile)

2 4 1 1 8

diminution durendement del’échangeur

bouchage oucolmatage des circuitsd’eau

température d’huileaugmente et arrêt de lamachine

3 2 1 1 6 nettoyage trimestriel

diminution durendement del’échangeur

débit d’eau insuffisant température d’huileaugmente et arrêt de lamachine

3 2 1 1 6

sonde dedétection

mesurer latempérature del'huile du réservoir

indication erronée défaut interne augmentation de latempérature nondétectée

3 1 1 1 3 curatif

défaut interne détérioration des jointsdans tout le circuithydraulique

3 1 1 1 3 curatif

48



Système: Laminoir ParaboliqueSous-système: Unité de Chargement



Page 2/7


Cause Effet D F G_S G_Q G_C C ACTION

pignons transmettre lemouvement derotation vers lesrouleaux

usure vieillissement mouvement retardé ouarrêt des rouleaux


blocage détérioration desroulements

arrêt du cycle 3 2 1 1 2 12 Contrôle systématique(semestriel)

moto-reducteur entraîner lespignons à l'aide dela chaîne detransmission

arrêt défaut interne arrêt du cycle 3 2 1 1 2 12 contrôle biannuel

pas d'alimentation arrêt du cycle 4 2 1 1 2 16 contrôle biannuel

mauvaisetransmission del'énergie mécanique

défaut interne auréducteur (fuited'huile, détériorationroulements)

diminution de la vitessede l'unité de chargementou arrêt du cycle

3 2 1 1 2 12 contrôle biannuel

chaîne detransmission

transférer l'énergiedu moto-reducteurvers les pignons

rupture usure arrêt du cycle 2 2 1 1 2 8 contrôle semestriel

intervention humaine arrêt du cycle 4 1 1 1 1 4

butée dedétection

détecter l'arrivéed'une lame etenvoyer un signalvers l'automate

pas de signal déconnection d'un filélectrique

arrêt du cycle 4 3 1 1 2 24 contrôle mensuel

49



Système : Laminoir ParaboliqueSous-système : Robot

Phase defonctionnement : marche

Date de l’analyse : Mars2002

Page 3/7



vérin des pinces(pneumatique)

permet la fermeture,l’ouverture, ladescente et laremontée des pinces

ralentissement dumouvement

fuite interne (usure desjoints ou de lachemise)

diminution de lacadence de production

3 1 1 1 1 3 changement annuel desjoints

descente brusque fuite interne (usure desjoints ou de lachemise)

arrêt brusque du cyclesuite au signal dedétecteur de proximité


défaut externe(déréglage clapetanti_retour)

arrêt brusque du cyclesuite au signal dedétecteur de proximité

3 2 1 1 2 12 changement annuel duclapet

distributeurpneumatique

ouvrir ou fermerune ou plusieursvoix de passage del’air

position incorrecte défaut interne (usuredu piston)

mouvement retardé duvérin

3 1 1 1 1 3 curatif

défaut interne (usuredu piston)

mouvement brusquevérin

3 2 1 1 3 18


arrêt vérin et arrêt cycle 3 2 1 1 2 12 curatif

arrêt de distribution défaut externe (défautde la bobineélectrique)

arrêt vérin et arrêt cycle 3 2 1 1 2 12 curatif


mouvement retardé devérin

3 2 1 1 2 12 curatif

flexible transférer l'air dudistributeur vers levérin

fuite fissurationmouvement retardé duvérin

1 1 1 1 1 1 curatif

50


mauvais sertissage mouvement brusque duvérin

1 2 1 1 2 4 curatif

pinces accrocher la lame déformation choc mauvais accrochage ouretombé de la lame

4 1 1 1 2 8 curatif

usure frottement sur leslames

mauvais accrochage ouretombé de la lame

1 1 1 1 1 1 contrôle

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

vérin dedéplacement(pneumatique)

déplacerlatéralement lespinces

ralentissement dudéplacement


diminution de lacadence de production


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

étrangleur régler la vitesse duvérin

déréglage défaut interne mouvement anormal duvérin

3 2 1 1 2 12 curatif

détecteur deposition

détecter la positiondes pinces etenvoyer des signauxvers l'automate pourcommande de robot

pas de signal vieillissement mouvement anormal durobot

3 1 1 1 1 3 curatif

défaut électriquearrêt cycle

3 2 1 1 2 12 curatif

mauvais isolement arrêt brusque de lamachine

3 2 1 1 3 18 curatif

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

impuretés blocage du robot 3 2 1 1 2 12 curatif

51



Système: Laminoir ParaboliqueSous-système: Rame



Page 4/7



vérin de rame(hydraulique)

déplacer la table dela rame qui contientl'étau et le back stop

déplacement nonuniforme

défaut interne (usuredes joints, de lachemise, piston)

déréglage zéro de lamachine et arrêt ducycle

3 3 1 1 4 36 changement systématiqueet changement annuel desjoints

canalisation fuite fissuration perte d'huile 1 3 1 1 3 9 contrôle trimestriel

détérioration desolives perte d'huile

1 2 1 1 2 4 curatif avec présence desolives en stock

galet rame/rail faciliter ledéplacement de latable de la rame

usure vieillissement mouvement non linéairede la lame impliquantune mauvaise qualité duproduit

2 1 1 3 1 6

changement biannuel desgalets et des rails

blocage manque de graissage mouvement non linéairede la lame impliquantune mauvaise qualité duproduit

2 1 1 3 1 6

changement biannuel desgalets et des rails

étau fixer la lame aucours de sonlaminage

défixation au coursdu laminage

usure des morts del'étau

ouverture de l'étau aucours de laminage

2 2 1 3 2 24 contrôle semestriel desmorts

cisaillement d’une visde fixation

ouverture de l’étau aucours de laminage

2 2 1 3 2 24 curatif

variateur depression

régler la pression duvérin de l’étau

pas de réglage depression

défaut interne desserrage de l’étau etarrêt du cycle (présostatdétecte une pressioninsuffisante)

3 2 1 1 2 12 curatif

vérin étau fournir la pressionde serrage à l’étau

pression insuffisante fuite interne (usure desjoints ou de lachemise)

arrêt du cycle (présostatdétecte une pressioninsuffisante)


présostat contrôler la pressionde serrage de l’étau

signal erroné défaut interne ouverture de l’étau aucours de laminage

3 2 1 1 2 12curatif

52


descente du robot aucours du laminage, arrêtbrusque

3 2 1 1 2 12

back stop déterminer laposition initiale dela lame

déformation de labutée

choc 4 3 1 1 2 24 curatif

casse des vis sansfins

frottement etvieillissement

arrêt cycle 1 2 1 1 2 4 curatif

vérin back stop déplacer le backstop

ralentissement dudéplacement

fuite interne mauvaise qualité deproduit

3 2 1 3 2 36 curatif

blocage défaut interne mauvaise qualité deproduit

3 2 1 3 3 54 curatif

distributeurpneumatique

ouvrir ou fermerune ou plusieursvoix de passage del’air

position incorrecte défaut interne (usuredu piston)

ralentissement dudéplacement du vérin

3 1 1 1 1 3 curatif

blocage corps étranger, usuredu ressort de rappel


4 1 1 1 1 4 curatif

arrêt de distribution défaut externe(détérioration bobineélectrique)


3 1 1 1 1 3 curatif


ralentissement dudéplacement du vérin

3 1 1 1 1 3 curatif

flexible transférer l'air dudistributeur vers levérin

fuite fissurationralentissement dudéplacement du vérin

1 3 1 1 2 6 curatif

mauvais sertissage perte d'huile 1 2 1 1 2 4 curatifencouder envoyer à

l'automate dessignaux quipermettent dedéfinir la positionde la lame

déréglage défaut externe (défautdu câble)

arrêt du cycle 1 3 1 1 2 6 maintenanceconditionnelle(changement bimensuel ducâble)

53



Système: Laminoir ParaboliqueSous-système: Unité de Laminage



Page 5/7



vérin wedg-rame positionner le grandrouleau inférieur

mouvement noncontrôlable


vibration du rouleau 3 3 1 3 3 81 changement annuel desjoints

défaut externe(dysfonctionnementcapteur de pression)

vibration du rouleau 3 2 1 3 3 54

filtre servo-valve filtrer l'huile de laservovalve

colmatage partiel outotal

accumulationd'impureté due à lamauvaise qualité del'huile

arrêt brusque du cycle 3 4 1 1 3 36

changement semestrielmauvais filtrage élément filtrant percé

ou détériorécontamination de laservovalve

3 1 1 1 1 3

distributeur àcommandeélectrique(servovalve)

commander ledistributeur du vérinWedg-Rame à desfins de précision delaminage

blocage défaut interne mouvement anormal duvérin Wedg-Rame etvibration des rouleaux

4 3 1 1 4 48

blocage pas d'alimentationélectrique

arrêt cycle 4 1 1 1 1 4

blocage contamination parimpuretés dues à lamauvaise qualitéd'huile

mouvement anormal duvérin Wedg-Rame etvibration des rouleaux

3 4 1 1 4 48 changement systématiquede la servovalve etdécontamination d'huile

blocage fuite externe (jointtorique)

3 2 1 1 2 12

bobine LVDT contrôler le fluxd'huile dans ledistributeur pour agirsur la vitesse demouvement du vérin

blocage défaut électrique(défaillance de labobine)


3 2 1 1 2 12 curatif avec présence d'unstock mini d'une bobine

54


défaut interne (usuredes joints, déformationde la tige)


3 4 1 1 2 24 Curatif

contamination parimpuretés

vibration des rouleaux 3 2 1 1 2 12 décontamination d'huile

casse de la tige montée et descente desrouleaux

4 2 1 1 2 16 Curatif

défaut électrique(déconnection des fils)

blocage des rouleaux etarrêt de cycle

4 2 1 1 2 16 vérification desconnections (semestriel)

distributeur àcommandehydraulique(main stage)

ouvrir ou fermerune ou plusieursvoix de passage dufluide

position incorrecte défaut interne (piston) mouvement anormal duvérin et vibration desrouleaux

3 2 1 1 2 12 Curatif


blocage du vérin dansune position donnée cequi induit à la vibrationdes rouleaux et l'arrêtmachine

3 2 1 1 2 12 Curatif

arrêt de distribution défaut externe (bobineélectrique)

blocage du vérin dansune position donnée cequi induit à la vibrationdes rouleaux et l'arrêtmachine

3 2 1 1 2 12 Curatif


mouvement anormal duvérin ce qui induit à lavibration des rouleaux

3 2 1 1 2 12 Curatif

accumulateur régler la pression àl'entrée dudistributeur

perte de charge fuite dans la valve oudans la membrane

mouvement anormal duvérin Wedge-Rame etdonc une vibration desrouleaux


perte de charge détérioration du clapet mouvement anormal duvérin Wedge-Rame etdonc une vibration desrouleaux


55


perte de charge déréglage pressiond'azote

mouvement anormal duvérin Wedge-Rame etdonc une vibration desrouleaux

2 2 1 1 2 8 contrôle des bouteilles degaz (semestriel)

flexible transférer l'huile dudistributeur vers levérin

fuite fissuration

perte d'huile

1 1 1 1 1 1 Curatif

mauvais sertissage perte d'huile 1 2 1 1 2 4 Curatifcanalisation fissuration perte d'huile 2 3 1 1 4 24 contrôle semestriel

détérioration desolives perte d'huile

2 1 1 1 1 2 curatif avec présence d'unstock d'olives

encouder envoyer des signauxqui indiquent laposition du rouleausupérieur

déréglage déformation de la tige

vibration des rouleaux

2 1 1 3 1 6 Curatif

cisaillement des vis,du ressort ou de lagoupille vibration des rouleaux

3 1 1 3 1 9 Curatif

rouleaux delaminage

les deux grandsrouleaux permettentd'appliquer unepression sur lespetits qui effectuentle laminage

usure de surface frottement avec lesrouleaux en présencede calamine très dure

mauvaise qualité deproduit

2 3 1 3 2 36 Conditionnel

vibration défaut interne (blocaged'un roulement, usuredes joints, usure despaliers)

mauvaise qualité duproduit (ondulation dela lame)

3 2 1 3 4 72 démontage avec graissageà chaque rectification

moteur principal entraîner lescardons

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

défaut électrique arrêt système 4 1 1 1 1 4

vérin de blocage bloquer les petitsrouleaux dans uneposition donnée

mauvais blocage fuite (usure des jointsou de la chemise)

vibration du rouleau 3 2 1 3 4 72 changement du présentvérin et changementannuel des joints

56


mauvais blocage usure de l'axe mauvaise qualité deproduit

3 1 1 3 1 9

réducteur transmettre etréduire vitesse derotation

mauvaise réductionde la vitesse

défaut mécanique rotation des rouleauxavec une vitesseanormale

3 1 1 1 1 3 Curatif

cardons entraîner les petitsrouleaux

cassure manque de graissage rotation non assurée desrouleaux

3 1 1 1 1 3 contrôle biannuel

système edging-roll

maintenir unelargeur fixe de lalame au cours delaminage

mauvaise correction usure des bagues enbronze

mauvaise qualité duproduit

2 1 1 3 1 6 maintenanceconditionnelle (vérificationannuelle des bagues)

défaut interne (blocaged'un roulement,cisaillement des vis defixation, usure duressort, usure desplaques, des glissières,axe)

mauvaise qualité duproduit

3 3 1 3 2 54 maintenance systématique(chaque démontage desrouleaux), réparationcurative du ressort etmaintenanceconditionnelle desglissières avec vérificationsemestrielle

commandeedging-roll(distributeur etvérin)

appliquer unepression de serragesur les bagues

mauvaise pressionde serrage

fuite interne mauvaise qualité duproduit


pas de pression deserrage

pas d'alimentationélectrique de la bobine

arrêt du cycle 4 2 1 1 2 16

cale et plaque deguidage

assurer un jeufonctionnel lors dudéplacement desrouleaux

usure vieillissement oufrottement continu

vibration des rouleaux 2 1 1 3 1 6 vérification annuelle descales et de plaque deguidage

vérin top-roll assurer le contactentre le grand etpetit rouleau

mauvaise pressionsur le rouleau

défaut interne (usuredes joints, de lachemise)

vibration des rouleaux 3 2 1 3 2 36 changement annuel desjoints

vis top-roll grande vis qui permetle déplacement durouleau supérieur

usure vieillissement mauvaise qualité deproduit

1 1 1 3 1 3 Curatif

57


Casse vieillissement arrêt du cycle 2 1 1 1 1 2 Curatifmoteurhydraulique

entraîner les vis toproll

arrêt défaut interne arrêt cycle lorsqu’il y achangement de lagamme de produit

3 1 1 1 1 3 Curatif


Système: Laminoir ParaboliqueSous-système: Unité de Commande



Page 6/7

COMPOSANT FONCTION MODE DEDEFAILLANCE

CAUSES EFFETS D F G_S G_Q G_C C ACTION

armoireélectrique

commande tout lesystème électrique,hydraulique etpneumatique

coupure du courant défaillance d'un relais arrêt unité hydraulique 4 2 1 1 2 16 serrage des connectionsavec stockage d'un nombre

minimum de relais, defusibles, de transformateur

et de boutons poussoirsdéfaillance d'un câble arrêt cycle 3 1 1 1 1 3défaillance d'unfusible

arrêt automatique dusystème

3 2 1 1 2 12

défaillance d'untransformateur


3 1 1 1 1 3

défaillance d'unbouton poussoir


3 1 1 1 1 3

pupitre decommande (tablede commande etordinateur)

permet d'introduireet d'afficher lesparamètres

pas d'affichage défaillance de l'écran pas de contrôle sur lesystème

3 2 1 1 2 12 Curatif

défaut interne àl'ordinateur


3 2 1 1 2 24 Curatif

58



Système: Laminoir ParaboliqueSous-système: Unité de Traitement



Page 7/7

COMPOSANT FONCTION MODE DEDEFAILLANCE

CAUSES EFFETS D F G_S G_Q G_C C ACTION

unité detraitement

traiter etcommander selonles signaux reçus

pas de traitement défaut d'alimentation pas de commandeautomatique du système

4 1 1 1 1 4 Curatif

défaut électronique pas de commandeautomatique du système

3 1 1 1 1 3 Curatif

cartesélectronique

ces sont les cartesd'interface qu'utilisel'automate pour sestraitements

déréglage d'unecarte input/output

défaut électronique perturbation dufonctionnement dusystème

3 2 1 1 2 12 curatif avec stockminimum (1 carte par type)

déréglage d'unecarte input/output

arrêt brusque de lamachine ce qui induit àdes pannes dans le backstop, l'encouder et/oul'étau

3 2 1 1 2 12

déréglage de la cartemaxi-flow

déréglage de la gaine dela servovalve

3 1 1 1 1 3 réglage chaque 6 mois

défaut decommunication

3 1 1 1 1 3 curatif avec stockminimum (1 carte par type)

perturbation de la rameou des rouleaux

3 1 1 1 1 3

59

V. Conclusion

Nous avons essayé dans ce chapitre, à partir d’un exemple d’AMDEC machine, de montrer

quelques avantages d’une telle analyse.

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 œuvre des méthodes

préventives assurant une bonne maintenabilité de la machine.

Lors de l’implantation de la méthode AMDEC, il y avait 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 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.

60

Quatrième partie : Application d’un logiciel informatique pour la

réalisation d’AMDECI. Exploitation de MICROSOFT Excel

1. Liste décroissants des causes

Tableau 3- classement décroissant des causes

Elément criticité causesvérin wedg-rame 81 fuite interne (usure des joints ou de la chemise)

rouleaux de laminage 72défaut interne (blocage d'un roulement; usure des joints; usure despaliers)

Vérin de blocage 72 fuite (usure des joints ou de la chemise)vérin back stop 54 défaut internevérin wedg-rame 54 défaut externe (dysfonctionnement capteur de pression)système edging-roll 54 défaut interne (blocage d'un roulement)distributeur à commande électrique (servo-valve) 48 défaut internedistributeur à commande électrique (servo-valve) 48 Contamination par impuretés dues à la mauvaise qualité d’huile.vérin des pinces (pneumatique) 36 fuite interne (usure des joints ou de la chemise)Vérin de rame (hydraulique) 36 défaut interne (usure des joints, de la chemise, piston)vérin back stop 36 fuite interneFiltre servo-valve 36 Accumulation d’impuretés dues à la mauvaise qualité d’huile.rouleaux de laminage 36 frottement avec les rouleaux en présence de calamine très durevérin top-roll 36 défaut interne (usure des joints; de la chemise)Filtre 24 Mauvaise qualité de l’huilebutée de détection 24 déconnection d'un fil électriqueEtau 24 usure des morts de l’étau

61

Etau 24 cisaillement d'une vis de fixationback-stop 24 chocCanalisation 24 fissurationpupitre de commande (table de commande etordinateur) 24 Défaut interne à l’ordinateurCanalisation 18 fissurationPompe à piston 18 Usure internedistributeur pneumatique 18 défaut interne (usure du piston)détecteur de position 18 Mauvais isolementvérin étau 18 fuite interne (usure des joints ou de la chemise)commande edging-roll (distributeur et vérin) 18 Fuite internemoteur-réducteur 16 Pas d’alimentationBobine LVDT 16 Casse de la tigeBobine LVDT 16 défaut électrique (déconnection des fils)commande edging-roll (distributeur et vérin) 16 Pas d’alimentation électrique de la bobineArmoire électrique 16 Défaillance d’un relaisDistributeur 12 impuretés; usure du ressort de rappelDistributeur 12 usure interne (des joints ou de la chemise)Pignons 12 Détérioration des roulementsmoteur-réducteur 12 défaut interne au réducteurVérin des pinces (pneumatique) 12 Défaut externe (déréglage clapet anti-retour)distributeur pneumatique 12 Défaut externe (défaut de la bobine électrique)distributeur pneumatique 12 Usure interne (des joints ou de la chemise)Etrangleur 12 défaut internedétecteur de position 12 défaut électriquedétecteur de position 12 impuretésVariateur de pression 12 Défaut internePrésostat 12 Défaut internedistributeur à commande électrique (servo-valve) 12 Fuite externe (joint torique)bobine LVDT 12 Défaut électrique (défaillance de la bobine)bobine LVDT 12 contamination par impuretés

62

distributeur à commande hydraulique 12 Défaut interne (piston)distributeur à commande hydraulique 12 Impuretés, usure de ressort de rappeldistributeur à commande hydraulique 12 défaut externe (bobine électrique)distributeur à commande hydraulique 12 Usure interne (des joints ou de la chemise)armoire électrique 12 Défaillance d’un fusiblepupitre de commande (table de commande etordinateur) 12 Défaillance de l’écrancartes électronique 12 Défaut électroniqueEncouder 9 Cisaillement des vis du ressort ou de la goupillevérin de blocage 9 usure de l'axeEchangeur thermique 8 Usure des tubeschaine de transmission 8 UsurePinces 8 chocaccumulateur 8 Déréglage pression d’azoteEchangeur thermique 6 Bouchage ou colmatage des circuits d’eauEchangeur thermique 6 Débit d’eau insuffisantgalet rame/rail 6 vieillissementgalet rame/rail 6 Manque de graissageFlexible 6 fissurationEncouder 6 Défaut externe (défaut du câble)Encouder 6 Déformation de la tigeCale et plaque de guidage 6 Vieillissement ou frottement continuMoteur 4 Pas d’alimentationMoteur 4 Chute d’une phaseaccumulateur 4 Perte extérieure (usure de la valve)Echangeur thermique 4 Usure des jointsPignons 4 vieillissementchaine de transmission 4 Intervention humaineFlexible 4 mauvais sertissagedétecteur de position 4 Court circuitCanalisation 4 Détérioration des olives

63

Back stop 4 Frottement et vieillissementdistributeur pneumatique 4 blocageFlexible 4 mauvais sertissagedistributeur à commande électrique (servo-valve) 4 pas d'alimentation électriquemoteur principal 4 défaut électriqueunité de traitement 4 défaut d'alimentationRéservoir 3 Fuite d’air dans la partie supérieure (joint usé)Filtre 3 Elément filtrant percé ou détériorédétecteur de colmatage 3 Détérioration par vieillissementDistributeur 3 Usure interne (piston)Distributeur 3 Usure externe (bobine électrique)accumulateur 3 Fuite dans la valve ou dans la membraneaccumulateur 3 Détérioration du clapetrégulateur de pression 3 Fuite (usure des joints)régulateur de pression 3 Présence d’impuretés dans l’huile provocante le blocagerégulateur de débit 3 Fuite (usure des joints)régulateur de débit 3 Présence d’impuretés dans l’huile provocante le blocagesonde de détection 3 défaut internevérins des pinces pneumatiques 3 Fuite interne (usure des joints ou de la chemise)distributeur pneumatique 3 Défaut interne (usure du piston)pinces 3 Détérioration goupillevérin de déplacement (pneumatique) 3 Fuite interne (usure des joints ou de la chemise)détecteur de position 3 Vieillissementdistributeur pneumatique 3 Défaut interne (usure du piston)distributeur pneumatique 3 Défaut externe (détérioration bobine électrique)filtre servo-valve 3 Elément filtrant percé ou détérioréaccumulateur 3 Fuite dans la valve ou dans la membraneaccumulateur 3 Détérioration du clapetMoteur principal 3 défaut mécaniqueRéducteur 3 défaut mécaniqueCardons 3 Manque du graissage

64

Vis top-roll 3 vieillissementMoteur hydraulique 3 défaut internearmoire électrique 3 Défaillance d’un câbleArmoire électrique 3 Défaillance d’un transformateurArmoire électrique 3 Défaillance d’un bouton poussoirCartes électronique 3 défaut électriqueRéservoir 2 manque d’huile due à des pertes (détecteurs de niveaux en panne)Canalisation 2 Détérioration des olives (à l’extrémité)Flexible 2 Mauvais sertissageVis top-roll 2 VieillissementFlexible 1 fissuration

Pinces 1 frottement sur les lames

2. Histogramme de nombre des causes

Criticité 1 2 3 4 6 8 9 12 16 18 24 36 48 54 72 81Causes 2 4 34 16 8 4 2 23 5 6 7 6 2 3 2 1

65

Fig 13 : Histogramme de nombres des causes

66

3. Représentation des criticités des causes

Fig14 : Représentation des criticités des causes.

Causes 56 37 24 8

67

Analyse :

A partir de l’histogramme, on constate qu’il ya 4 catégories :

Première catégorie : Représente 45% des causes qui ont une criticité 0< C ≤4Deuxième catégorie : Représente 30% des causes qui ont une criticité 4< C ≤12Troisième catégorie : Représente 19% des causes qui ont une criticité 12< C≤36Quatrième catégorie : Représente 6% des causes qui ont une criticité C >36

4. Interprétation et action d’amélioration

4 .1) Interprétation

On déduit que 6% des causes ont une criticité C >36donc ces causes sont les plus

critiques car ils dépassent le seuil de la criticité maximal C max=36.

L’histogramme représente l’évolution de nombre des causes en fonction de la criticité,

on remarque que le nombre des causes ayant une criticité C >36 est égale à 8.

D’après la liste décroissante, on trouve 8 causes de défaillances sont critiques

C Causes Équipement

1 81 fuite interne (usure des joints ou de la chemise) vérin wedg-rame

2 72 défaut interne (blocage d’un roulement, usure des

joints, usure des paliers)

Rouleaux de

laminage

3 72 fuite (usure des joints ou de la chemise) vérin de blocage

4 54 défaut interne vérin back-stop

5 54 défaut externe (dysfonctionnement de capteur de

pression)

vérin wedg-rame

6 54 défaut interne (blocage d’un roulement) système edging -roll

7 48 défaut interne distributeur àcommandeélectrique

8 48 contamination par impuretés dues à la mauvaise

qualité d’huile.

Distributeur àcommandeélectrique

68

4 .2) Proposition des 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, 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.

Exemple : Le vérin de la rame est un organe à criticité grave (C=81). 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 Wedg-Rame nécessite d’être systématiquement remplacé vu que sa

criticité est de 81, 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, à 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

69

défaillance est à criticité grave ou moyenne. Le contrôle de ses organes

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=18) 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.

II. conclusion

Ce travail est s’inscrit dans le cadre de l’amélioration de la fiabilité et la disponibilité deséquipements par l’élaboration d’une étude AMDEC détaillée sur un laminoir parabolique.Pour l’application de cette méthode nous avons passé par plusieurs étapes :

dans la première étape : nous avons identifié la fonction des

composants du système et on a le décomposé en plusieurs unités principales;

dans la deuxième étape : on a établie un tableau AMDEC, dans

lequel on a mentionné la fonction de chaque élément du laminoir, son mode de

défaillance et on a évalué sa criticité ce qui nous permit de dégager les points

critiques du système.

70

dans la troisième étape : on a établi une liste des

recommandations qui peuvent être exploitées par les responsables du service

maintenance.

71

Conclusion généraleLa maintenance devient aujourd’hui une fonction clef de productivité et de sécurité.

Son principe est de réduire la probabilité des défaillances, souvent par prévention avant

leurs apparitions.

La maintenance préventive présente plusieurs atouts à savoir :

l’augmentation de la production par l’augmentation de la disponibilité des

machines ;

la réduction du stock des pièces du rechange ;

l’amélioration de la sécurité par le contrôle périodique des machines.

Pour que ces objectifs soient atteints on doit utiliser des méthodes d’analyses parmi lesquelles

on trouve L’AMDEC machine qui est un outil d’analyse très performent contribuant à la

détermination des différents points critiques d’une machine donnée et qui permet de

déterminer les actions adéquates à engager dans le but d’augmenter la fiabilité et la

disponibilité du système étudié.

En conclusion, ce travail présente un grand intérêt pour nous

puisqu’il s’agit d’un travail purement industriel qui nous a permis d’avoir une vision claire sur

l’AMDEC en phase de production et d’exploitation.

72

BIBLIOGRAPHIE Guide de l’AMDEC-machine (Edition CETIM)

Projet de fin d’étude (application de l’AMDEC sur un laminoir

parabolique)

Étude AMDEC compresseur

http://perso.wanadoo.fr/olivier.albenge/page_site/methode/amdec.ht

m

http://www.axess-qualite.fr/outils-qualite.html

http://www.authorstream.com/Presentation/mohamedzbair3-

1607294-amdec-final/

http://erwan.neau.free.fr/Toolbox/AMDEC.htm

http://www.maintenance-preventive.com/methode-amdec-30.html

http://www.azaquar.com/doc/amdec-analyse-des-modes-de-

d%C3%A9faillances-de-leurs-effets-et-de-leur-criticit%C3%A9

http://www.qualiteonline.com/rubriques/rub_3/dossier-18-amdec-

processus.html

73

ANNEXE

Photo du Laminoir

74

Schéma de principe d’élaboration par Laminage

75

Exemple des pièces laminées

Exemple de profils laminés

76

Liste des abréviations utilisées

AMDEC : L'Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC)

GMAO : Gestion Maintenance Assistée par Ordinateur

MTBF : le temps moyen de bon fonctionnement

MTTR : le temps moyen de réparation

SDF : sécurité, disponibilité, fiabilité

AEEL : analyse des Effets des Erreurs Logiciel.

FMEA: Failure Mode and Effects Analysis

APR: Analyse Préliminaire des Risques

CPDR: coût des pièces du rechange

PDR : pièces du rechange

CD : coûts directs

CT : coûts de travaux

Liste des figures

Figure 1 : processus de l’AMDEC.

Figure 2 -Déroulement de l’étude AMDEC.

Figure 0 : Représentation arborescente d’une machine.

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

Figure 6 : Mécanisme de défaillance.

Figure 7 : Principe d’évaluation de la criticité.

Figure 8 : Actions correctives.

Figure 9 : Arborescence du LAMINOIR PARABOLIQUE.

Figure 10 : diagrammes de contexte d’unité de Chargement.

Figure 11 : Diagramme fonctionnel de l’unité.

Figure 11 : Courbe PARETO des nombres d’apparition des défaillances.

Figure 12 : Courbe PARETO des coûts directs.

Figure 13 : Histogramme de nombres des causes.

Figure 14 : Représentation des criticités des causes.

Liste des tableaux

Tableau 1- 2 Tableau AMDEC.

Tableau 3- classement décroissant des causes.

77

COTREL

La COTREL est une entreprise tunisienne qui 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 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

Documents

PFE_AMDEC MACHINE.pdf