Ingénierie de la fiabilité: prévenir les pertes d’actifs

L’ingénierie de la fiabilité dans la maintenance industrielle est une fonction relativement récente et intègre d’importantes avancées technologiques pour contribuer à la compétitivité de l’industrie où elle est appliquée, en ajoutant de la valeur à l’entreprise.

Dans son rôle général, elle remplit plusieurs fonctions importantes :

• Améliorer la disponibilité et la capacité de production des équipements critiques ;
• Appliquer les technologies analytiques pour améliorer la fiabilité ;
• Obtenir et enregistrer des améliorations dans les activités de maintenance ;
• Établir des plans d’entretien proactifs qui minimisent l’utilisation et les coûts de l’entretien correctif ;
• Maximiser les avantages de la maintenance préventive et prédictive ;
• Augmenter le cycle de vie des actifs.

Née dans les années 60 dans les secteurs aérospatial et militaire, l’ingénierie de la fiabilité a trouvé un terrain fertile dans la maintenance industrielle brésilienne où les secteurs de la pétrochimie, de l’énergie, de l’exploitation minière, du papier et de la cellulose deviennent des références dans l’établissement de modèles d’analyse des données pour obtenir le meilleur rendement des parcs industriels installés.

L’Internet industriel des objets – IIoT – va rapidement ajouter de nouvelles technologies et méthodes pour accroître l’efficacité de l’ingénierie de la fiabilité.

DÉFINITION DE LA FIABILITÉ, DE LA MAINTENABILITÉ ET DE LA DISPONIBILITÉ

Fiabilité: capacité d’un article ou d’un système (d’actifs) à remplir une fonction requise dans des conditions spécifiées pendant un intervalle de temps donné. Généralement exprimé par l’indicateur MTBF, c’est-à-dire le temps moyen entre les pannes.

Disponibilité : est une fonction de la fiabilité et de la maintenabilité. La capacité d’un élément à se trouver dans des conditions permettant de remplir une certaine fonction pendant un intervalle de temps donné.

Maintenabilité: mesure de la facilité et de la rapidité avec lesquelles un système ou un équipement peut être remis en état de fonctionnement après une panne. Une meilleure maintenabilité implique des temps de réparation réduits, c’est pourquoi elle est généralement exprimée par l’indicateur MTTR, c’est-à-dire le temps moyen de réparation.

FIABILITÉ ET GESTION DES RISQUES

La gestion des risques est une partie importante du processus de gestion des actifs. Son objectif est de comprendre la cause, la probabilité et les conséquences des événements indésirables et de rendre acceptables, ou non, les risques associés à ces événements. La criticité d’un actif est définie par son importance (valeur) et sa vulnérabilité pour l’organisation, en cas de défaillance ou de non-réalisation de sa fonction prévue.

La référence en matière de gestion des risques est la norme ABNT ISO 31000 – 2009 Management du risque – Principes et lignes directrices.

Les dépenses de maintenance consacrées à la gestion des risques, c’est-à-dire à la surveillance de l’état des machines et au contrôle des processus, etc., doivent être directement liées à la probabilité de défaillance et à la gravité des conséquences de ces défaillances.

La surveillance de l’état est un processus de collecte et d’évaluation systématiques des données pour identifier les changements dans la performance ou l’état d’un système d’actifs, ou de ses composants, de sorte que des actions correctives proactives puissent être planifiées de manière rentable pour maintenir la fiabilité.

Si la disponibilité des données peut être un défi dans la gestion de la maintenance et de ses risques, pour ABRAMAN, à partir d’un historique de six mois d’informations fiables, il est déjà possible de faire les calculs pour une application suffisante de l’ingénierie de la fiabilité.

LA MAINTENANCE PRÉDICTIVE EST ESSENTIELLE À LA FIABILITÉ

Il existe plusieurs techniques prédictives qui, intégrées dans une stratégie de maintenance proactive, contribueront de manière significative à la fiabilité, la disponibilité et la maintenabilité des machines industrielles. Parmi les techniques prédictives, on peut citer:

• Analyse vibratoire: une des plus anciennes méthodes de prédiction dans l’industrie qui permet de détecter des défaillances potentielles telles que le déséquilibre, le désalignement, le gauchissement de l’arbre, l’usure des engrenages et des roulements, le mauvais serrage de la machine ou des composants internes, l’abrasion, le jeu, l’usure des roulements, les problèmes électriques, entre autres.
• Analyse de l’huile: utilisée pour détecter l’usure des pièces mobiles des machines et la présence de substances contaminantes. Il existe quatre types d’analyse des huiles : l’analyse physico-chimique, l’analyse de la contamination, la spectrométrie et la ferrographie.
• Ferrographie: Quantification et analyse de la morphologie des particules d’usure (limaille) trouvées dans les échantillons de lubrifiant pour déterminer, entre autres, les types d’usure, les contaminants et les performances du lubrifiant.
• Thermographie: technique non destructive permettant de mesurer la température et d’observer la répartition de la chaleur à partir du rayonnement infrarouge. Il vise à identifier les défauts des équipements et systèmes électriques, des équipements mécaniques statiques et dynamiques.
• Ultrasons: méthode par laquelle des discontinuités internes sont détectées par la façon dont les ondes sonores se propagent dans un élément de la machine.
• Analyse statistique des séries temporelles quotidiennes de température et d’accélération: l’utilisation de dataloggers avec des capteurs de température et d’accélération permet de connaître la signature comportementale d’une machine, en identifiant sa tendance à la santé ou à la défaillance.

Alors que l’analyse spectrale génère une photographie à haute résolution, l’analyse statistique des séries temporelles génère un film à basse résolution qui, grâce à sa richesse de données, permet de créer un véritable dossier médical automatique.

DynaPredict a la capacité d’identifier la tendance à la défaillance des machines et des composants surveillés, ainsi que d’effectuer une analyse spectrale, grâce à une technologie sans fil moderne.