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FMD - Fiabilité, Maintenabilité, Disponibilité

Les indices FMD* jouent un rôle prépondérant dans l'action maintenance.

  • La fiabilité & la maintenabilité en sont les composantes, les 2 leviers directs de la disponibilité des équipements.
  • La disponibilité est l'objectif de la fonction maintenance
FMD_relation

Ces indices sont ici abordés sous l'oeil du « Maintenancier ». Il convient donc de préciser que :

  • les systèmes sont réparables — inutile de faire de la maintenabilité sur le lanceur Ariane qui par nature sera utilisé qu'une fois —
  • la disponibilité recherchée est une disponibilité « technique ». Les moyens extérieurs hors logistiques de maintenance n'affectent donc pas la disponibilité du bien

 

  • La Fiabilité

  • La Maintenabilité

  • La disponibilité

Pour bien comprendre le principe de Fiabilité, 3 concepts primordiaux à rattacher à l'équipement :

  1. La fonction requise : c'est la mission de l'équipement. En maintenance, elle implique un seuil d'admissibilité au-delà duquel la fonction n'est plus assurée.
  2. Les conditions d'utilisation : c'est définir l'environnement de l'équipement et ces variations, ainsi que ces contraintes mécaniques (T°, vibration, humidité...)
  3. La période de temps : c'est la durée de la mission requise.

le tout associé à une probabilité intrinsèque de bon fonctionnement. (risque défini sous forme d'objectif)

La Fiabilité action prioritaire ? En effet, au royaume des bisounours, une fiabilité à 100 % (abstraction de la composante " risque ") nous dispense de toute autre action de maintenance. Bien évidemment, ce niveau de performance est utopique d'où l'intérêt prépondérant de la maintenabilité, pour accroitre la disponibilité finale.

 

|||| le critère de Fiabilité ::

Le critère de fiabilité est un indice « positif » (idée d’amélioration), mais il représente une probabilité de défaillance.

Son indicateur MTBF — Mean Time Between Failure — ou Temps de fonctionnement moyen entre défaillances (FMED) mesure le temps écoulé entre deux défaillances. Il est donc profitable pour la Fiabilité et à fortiori pour la Disponibilité.

tendance_Fiabilité

Mathématiquement, le critère de Fiabilité est donc défini par l’inverse de son indicateur :

Indice_Fiabilité

 

|||| Son indicateur MTBF ::

L'indicateur de Fiabilité. MTBF — Mean Time Between Failure — désigne le temps moyen entre défaillances consécutives.

Nota : littéralement MTBF : temps moyen entre pannes, sigle couramment francisé en Moyenne des Temps de Bon Fonctionnement (à tort : le temps moyen entre deux défaillances intègre dans son calcul les temps de réparation et de maintenance, alors que la moyenne des temps de bon fonctionnement ne les intègrent pas). La norme X 60-500 traduit le MTBF anglais en " Temps de fonctionnement moyen entre défaillances (FMED) ".

 

Pour un système réparable, le MTBF est le temps moyen entre la fin de la réparation et la panne suivante.

Formule MTBF système reparable

La Somme des Temps de Bon Fonctionnement inclut les temps d'arrêt hors défaillance et les temps de micro arrêts.

Temps de fonctionnement Temps de pannes
Production Arrêt hors défaillance (ex.) Microarrêt (ex.)

Temps arrêt total

(utilisé dans le MTTR)

temps de production

changement de campagne

Arrêts programmés

Arrêt de production

Travaux réglementaires

Coupure de courant

Déclenchement automate

Cavitation momentanée pompe

 

Le MTBF peut s'exprimer en unités plus parlantes pour les opérationnels, par exemple : nombre de pannes pour 100 heures de production.

 La valeur du MTBF ne peut être définie que dans un usage et un environnement donné. Par exemple, une chaussure à un MTBF extrêmement élevé si l'on marche peu, il est très peu probable qu'elle se déchire spontanément en deux. Mais si l'on marche beaucoup, il ne faudra que quelques mois pour que la semelle soit complètement usée. Attention donc lors des comparaisons de l’indicateur entre équipements ou encore extra site !

Un MTBF court (tend vers zéro) dénote la difficulté à conserver un équipement en état de production sur une période.

Pour illustrer, le principe de Fiabilité, la compétition automobile :

Assurément aucune chance qu'une Formule 1 ne termine un rallye ou encore les 24h du Mans. De même pour les autres véhicules sur un circuit de F1, ils ont toutes les chances de terminer, mais aucune de gagner. Pourtant, chaque véhicule est fiable et pour causes ! Cela pour sa mission dans son environnement et sur son temps de course.

Il en est de même pour nos machines, une machine peu fiable s'arrête souvent et ne remplis pas sa mission sur sa période. Pour une machine automatique, cela signifie qu'elle ne peut rester sans supervision.

Les pertes dues au manque de fiabilité d'un équipement sont liées à sa conception (fiabilité intrinsèque), mais aussi aux conditions d'utilisation et aux travaux entrepris pour améliorer la fiabilité.

exemples :
  • Classe de roulement inadaptée
  • Joint dégradé en contact avec le produit
  • Atmosphère agressive

 

Nota : La redondance des équipements est une forme de fiabilité, elle apporte une sécurité à l'utilisateur exploitant, et permet à la maintenance de faire les interventions correctives a posteriori (ou préventives, le flux de production toujours assuré). Cependant, il est bien clair que nous n'intervenons pas ici sur la fiabilité intrinsèque de l'équipement, mais du système.

Ainsi, la fiabilisation peut se décliner en actions propres au service maintenance, en formation pour les utilisateurs et en chantiers thématiques de fiabilisation associant maintenance et production, plus éventuellement d'autres services (qualité, achats, approvisionnements, fournisseurs, constructeurs …)

 

Améliorer la fiabilité « consiste » donc à éliminer ou réduire les causes.

Le rattachement de la fiabilité => temps « Machine » prend ici tout son sens. En somme, La Fiabilité c'est mettre en œuvre toutes les actions qui permettront de prolonger les durées d’exploitation de la machine aux conditions de fonctionnement données.

La maintenabilité est une composante indispensable de la maintenance. Elle permet de pallier aux " manquements " (inévitables) de la Fiabilité pour assurer la Disponibilité des équipements.

 

|||| le critère de Maintenabilité ::

Le critère de maintenabilité est un indice « positif » (idée d'amélioration)

Son indicateur MTTR, — Mean Time To Repair — ou Moyenne des Temps de Réparation mesure le niveau de difficulté à réparer et intervenir sur un équipement défaillant. Il est donc lui pénalisant pour la Maintenabilité et a fortiori pour la Disponibilité.

tendance Maintenabilité

C’est pourquoi, mathématiquement, le critère de Maintenabilité est défini par l’inverse de son indicateur :

Indice Maintenabilité

|||| Son indicateur MTTR ::

L'indicateur de Maintenabilité. MTTR — Mean Time To Repair — ou Moyenne des Temps de Réparation exprime la moyenne des temps de tâches de réparation.

Formule MTTR

Par temps total, on entend les temps actifs de maintenance ainsi que les temps annexes, le tout divisé par le nombre d'interventions (arrêts).

Temps actifs Temps annexes

localisation de la défaillance

diagnostic

intervention

contrôles et d'essais

détection de la défaillance

appel maintenance

arrivée maintenance

logistique intervention

Nota: la durée d'intervention TTR est une donnée difficile à acquérir.

Un MTTR long (tend vers infini) dénote la difficulté à réparer et intervenir sur un équipement défaillant.
Il serait donc plus judicieux (ou exact) de parler d'indicateur de non-maintenabilité.

Les causes pénalisantes peuvent être propres à l'équipement ou liées à un manque de connaissance et savoir-faire.

exemples :
  • Diagnostic hasardeux voir impossible
  • Intervention sans valeur ajoutée, mais nécessaire pour atteindre le composant incriminée
  • L'équipe d'intervention n'a pas de plans
  • Réintervention

Améliorer la maintenabilité « consiste » donc à éliminer ou réduire les causes.

Le rattachement de la maintenabilité => temps « Homme » prend ici tout son sens. En somme, La Maintenabilité c'est mettre en œuvre toutes les actions qui permettront de réduire les temps d’interventions de l’homme (technicien, diagnosticien, exploitant, rondier …)

 

loi distribution temps-homme

La disponibilité est la résultante des actions de Maintenabilité et Fiabilité,

|||| le critère de Disponibilité ::

Le critère de disponibilité est un indice « positif » (idée d'amélioration)

Indice_Disponibilité

C'est aussi l'objectif de la fonction Maintenance :

Il est important de comprendre que la disponibilité est aussi un objectif ; issue de l'environnement économique de l'entreprise qui conditionne la politique à appliquer, donc l'objectif de disponibilité fixé à la Maintenance.

L'idéal voudrait que cet objectif soit fixé en accord entre les deux parties et dans des proportions (de gains) raisonnables (l'un exigeant le 100 % l'autre le sachant inatteignable).

De plus, il est évident (et il serait suicidaire pour la maintenance) que tous les équipements du process ne nécessitent pas la même disponibilité. Les priorités maintenance en matière de fiabilité et maintenabilité seront alors hiérarchisées selon une pompe qui tourne 3 fois par an pour vidanger un bac et un compresseur sans qui le process se déclenche.

Toutefois la Maintenance à la possibilité de gérer la disponibilité d'un équipement suivant 2 considérations possibles :

  • obtenir la meilleure disponibilité possible au moindre coût ou pour un budget fixé.
  • obtenir une disponibilité performante (optimale), en mettant en œuvre la meilleure logistique de maintenance possible.

 

 

Conclusions

La Fiabilité et Maintenabilité sont deux notions fondamentales parallèles de même importance. Cependant complémentaires, une maintenabilité optimale sera particulièrement recherchée là où la fiabilité est douteuse.

Ne faisons pas abstraction de la fiabilité humaine loin d'accabler et de rechercher le fautif ; comme la défaillance, l'erreur humaine analysée et admise est source de progrès. L'idée est aussi de les limiter par l'application de procédures, points de contrôle, validation ...

 

" C'est en panne, je dépanne ; ça se dérègle, je (re)règle ↔ je vais bien, tout va bien "

Par la compréhension et l'appropriation de ces quelques règles et idées dans une démarche participative, il devient facile de cibler avec précision un problème dont nous sommes certains que la résolution ou l'amélioration entrainera un gain de disponibilité de l'équipement, donc de la ligne, donc de ...

Sans parler de l'harmonie entre les services et particulièrement la valorisation des techniciens de maintenance qui seront alors plus enclins à la réalisation de leur cœur de métier.

Un peu de courage, ce n'est pas une fatalité et encore moins insurmontable !

Mieux vaut penser le changement,
que changer le pansement

Pierre Dac

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