pratique de la maintenance préventive - Dunod

PRATIQUE DE LA
MAINTENANCEPRÉVENTIVE


Jean HéngPRATIQUE DE LAMAINTENANCEPRÉVENTIVEMécanique • Pneumatique
Hydraulique • Électricité • Froid4e édition
© Dunod, 2002, 2005, 2011, 201712rue Paul Bert, 92247 Malakoff www.dunod.comISBN 978-2-10-076316-0Photographie de couverture: ©zhaoliang - 123rf.com
V© Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit.TABLE DES MATIÈRESA
Principes et mise en oeuvre1 • Définitions et méthodes31.1 Définitions3
1.2 Différents types de maintenance préventive4
1.3 Objectifs visés par la maintenance préventive6
1.4 Principes élémentaires7
1.5 Contrôles périodiques réglementaires12
1.6 Fiabilité et maintenance préventive15
1.7 TPM et maintenance préventive18
1.8 Mise en place de la maintenance préventive20
1.9 Maintenance préventive et sous-traitance26
2 • Mise en oeuvre292.1 Arborescences29
2.2 Historique machine41
2.3 Sélectivité41
2.4 Élaboration d'un plan de maintenance préventive48
2.5 Plan de maintenance préventive53
2.6 Documents opérationnels54
2.7 Planification des travaux de maintenance préventive62
2.8 GMAO et planification de maintenance préventive69
2.9 Suivis de l'application70
2.10 Préparation des arrêts71
2.11 Analyses quotidiennes et méthodes73
2.12 Intégration des contrôles réglementaires76
VIB
Techniques
3 • Contrôles non destructifs793.1 Examens sensoriels79
3.2 Analyse des huiles79
3.3 Analyse vibratoire101
3.4 Thermographie infrarouge113
3.5 Mesure d'épaisseur116
3.6 Mesure de couple de serrage122
3.7 Mesure de l'intensité127
3.8 Mesure d'isolement128
3.9 Contrôle d'étanchéité ou détection de fuite132
3.10 Indices de protection140
4 • Mécanique1454.1 Roulements145
4.2 Accouplements154
4.3 Courroies et poulies de transmission165
4.4 Chaînes et roues de transmission176
4.5 Transmissions à cardan182
4.6 Chaînes et roues de manutention187
4.7 Pompes centrifuges et volumétriques195
4.8 Surpresseurs à pistons rotatifs203
5 • Pneumatique2095.1 Compresseurs à vis lubrifié209
5.2 Compresseurs à pistons212
5.3 Traitement de l'air comprimé216
5.4 Sécheur par adsorption220
5.5 Sécheur par réfrigération224
5.6 Sécheur par absorption228
5.7 Conditionnement d'air comprimé232
5.8 Vérin pneumatique237
VII© Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit.6 • Hydraulique2456.1 Centrale hydraulique245
6.2 Filtration d'huile hydraulique258
6.3 Accumulateur hydraulique à membrane262
6.4 Accumulateur hydropneumatique à vessie265
6.5 Accumulateur à piston268
6.6 Vérins hydrauliques271
7 • Électricité2777.1 Transformateur de puissance277
7.2 Batterie d'accumulateurs285
7.3 Moteur à courant continu289
7.4 Moteur asynchrone triphasé302
7.5 Moteur frein312
7.6 Servomoteur316
8 • Automatisme3218.1 Automate programmable industriel321
8.2 Détecteurs de proximité331
8.3 Thermocouple342
8.4 Détecteur optoélectronique352
8.5 Détecteur ultrasonique363
8.6 Codeur optique367
8.7 Codeur magnétique372
9 • Froid3759.1 Production du froid375
9.2 Groupe frigorifique industriel386
9.3 Refroidisseur-réchauffeur395
Annexe • Principaux contrôles réglementaires403Index alphabétique417

A
Principes et mise en oeuvre

3APRINCIPES ET MISE EN OEUVRE
© Dunod - Toute reproduction non autorisée est un délit.1 • DÉFINITIONS ET MÉTHODES1.1 DéfinitionsD'après l'Afnor (FD X 60-000), "la maintenance est l'ensemble de toutes lesactions techniques, administratives et de management durant le cycle de vie d'unbien, destinées à le maintenir ou à le rétablir dans un état dans lequel il peutaccomplir la fonction requise».Dans une entreprise, maintenir, c'est donc effectuer des opérations (dépannage,réparation, graissage, contrôle, etc.) qui permettent de conserver le potentiel dumatériel pour assurer la production avec efficacité et qualité.1.1.1 De l'entretien à la maintenanceCette différence de vocabulaire n'est pas une question de mode, mais marqueune évolution de concept. Le terme maintenance est apparu dans les années 1950aux États-Unis. En France, on parlait encore à cette époque d'entretien. Progres-sivement, une attitude plus positive vis-à-vis de la défaillance voit le jour. Il fauttirer une leçon de l'apparition d'une panne pour mieux réagir face aux aléas defonctionnement (figure 1.1).Le terme " maintenance » se substitue à celui d'" entretien » qui signifie alors" maintenance corrective ».Entretenir, c'est dépanner, réparer pour assurer le fonctionnement de l'outil deproduction : entretenir, c'est subir le matériel.Évolution des matériels
Évolution des fonctions
Évolution de l'état d'espritProcess automatiséIndustrie type
manufacturée
EntretienMaintenance
MaîtriserSubir
Figure 1.1 - De l'entretien à la maintenance.
41.2 Différents types de maintenance préventive1 • Définitions et méthodesMaintenir, c'est intervenir dans de meilleures conditions ou appliquer les diffé-rentes méthodes afin d'optimiser le coût global de possession : maintenir, c'estmaîtriser.1.1.2 Maintenance préventiveDans la définition de la maintenance préventive, nous incluons l'ensemble descontrôles, visites et interventions de maintenance effectuées préventivement.La maintenance préventive s'oppose en cela à la maintenance corrective déclenchéepar des perturbations ou par les événements, et donc subie par la maintenance.La maintenance préventive comprend :-les contrôles ou visites systématiques,-les expertises, les actions et les remplacements effectués à la suite de contrôlesou de visites,-les remplacements systématiques,-la maintenance conditionnelle ou les contrôles non destructifs.La maintenance préventive ne doit pas consister à dire à un agent de mainte-nance : " allez voir si l'état de tel organe est bon » au moyen d'une liste des pointsà examiner. Dans ce cas, si l'état est bon, on ne dit rien ; s'il n'est pas bon, il fautintervenir de suite, ce qui nécessite forcément une disponibilité en pièces derechange. Il s'agit d'une détection d'anomalie et non de maintenance préventive.Au contraire, la maintenance préventive doit consister à suivre l'évolution del'état d'un organe, de manière à prévoir une intervention dans un délai raison-nable (1 mois, par exemple) et l'achat de la pièce de remplacement nécessaire(donc on n'a pas besoin de la tenir en stock, si le délai normal le permet).1.2 Différents types de maintenance préventive1.2.1 Maintenances préventives systématiquesmVisites systématiquesLes visites sont effectuées selon un échéancier établi suivant le temps ou lenombre d'unités d'usage. À chaque visite, on détermine l'état de l'organe qui seraexprimé soit par une valeur de mesure (épaisseur, température, intensité, etc.),soit par une appréciation visuelle. Et on pourra interpréter l'évolution de l'étatd'un organe par les degrés d'appréciation : Rien à signaler, Début de dégrada-tion, Dégradation avancée et Danger.Par principe, la maintenance préventive systématique est effectuée en fonction deconditions qui reflètent l'état d'évolution d'une défaillance. L'intervention peutêtre programmée juste à temps avant l'apparition de la panne.mRemplacements systématiquesSelon un échéancier défini, on remplace systématiquement un composant, unorgane ou un sous-ensemble complet (il s'agit d'un échange standard).
APRINCIPES ET MISE EN OEUVRE
1.2 Différents types de maintenance préventive5
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1 • Définitions et méthodesDans la mise en place d'une maintenance préventive, il vaut toujours mieuxcommencer par des visites systématiques, plutôt que par des remplacements sys-tématiques, sauf dans les cas suivants :-lorsque des raisons de sécurité s'imposent ;-lorsque le coût de l'arrêt de production est disproportionné par rapport aucoût de remplacement ;-lorsque le coût de la pièce concernée est si faible qu'il ne justifie pas de visitessystématiques ;-lorsque la durée de vie est connue avec exactitude par l'expérience.Le risque de remplacement systématique est de changer des éléments encorecapables d'assumer le bon fonctionnement pendant un temps non négligeable.La visite systématique permet tout d'abord de capitaliser les expériences sur lecomportement des organes soumis aux conditions d'utilisation réelle.mRonde ou visite en marcheLa visite systématique effectuée pendant le fonctionnement permet d'optimiserl'arrêt machine. Pour ce type de maintenance, on suit l'effet de la dégradation oude l'usure pour éviter le démontage indésirable. Les contrôles sont simples à réa-liser : lecture des valeurs des paramètres, examens sensoriels... Les valeurs desparamètres pour un fonctionnement normal sont connues à l'avance.ExemplesUne fuite plus ou moins importante traduit le degré d'usure de la garniture mécanique d'unepompe.Une augmentation d'intensité d'un moteur indique une augmentation de l'effort demandé. Laplupart du temps, le problème vient de la partie menée.Un échauffement anormal signale un problème de roulement.Tout en respectant les règles de sécurité, une surveillance quotidienne en marchepermet de détecter rapidement le début d'une dégradation. La durée et la fré-quence de ces opérations sont courtes.Dans la mesure du possible, cette maintenance de premier niveau est confiée auxopérateurs pour les machines de production et aux exploitants pour les utilités.Ce sont eux qui sont le mieux placés pour constater les conditions de l'apparitiondes pannes.1.2.2 Maintenance préventive conditionnelleD'après la définition Afnor, il s'agit d'une forme de maintenance préventivebasée sur une surveillance de fonctionnement du bien et/ou des paramètres signi-ficatifs de ce fonctionnement et intégrant les actions qui en découlent.La maintenance conditionnelle permet d'assurer le suivi continu du matériel enservice, et la décision d'intervention est prise lorsqu'il y a une évidence expéri-mentale de défaut imminent ou d'un seuil de dégradation prédéterminé.Cela concerne certains types de défaut, de pannes arrivant progressivement oupar dérive. L'étude des dérives dans le cadre des interventions de maintenance
61.3 Objectifs visés par la maintenance préventive1 • Définitions et méthodespréventive permet de déceler les seuils d'alerte, tant dans les technologies relevantde la mécanique que celles de l'électronique.Au cours de la conception d'une installation, on définit des tolérances pour cer-tains paramètres. La variation progressive d'un paramètre n'implique pas ladéfaillance d'un organe. Mais lorsqu'un paramètre sort de la tolérance, le fonc-tionnement peut être complètement perturbé.Le suivi de l'évolution des paramètres permet de préciser la nature et la date desinterventions. Le paramètre suivi peut être :-une mesure électrique (tension, intensité...) ;-une mesure de température ;-un pourcentage de particules dans l'huile ;-un niveau de vibration...On choisit comme paramètre à suivre celui qui caractérise le mieux la dégrada-tion des composants ou la cause de la perturbation de fonctionnement.1.2.3 TélémaintenanceLe système de supervision permet tout à la fois la conduite d'une installation etla détection d'aléas de fonctionnement. Les informations sont reçues à travers lescapteurs et transmises à une centrale de surveillance qui enregistre les alarmes etles paramètres. Grâce au tableau synoptique qui visualise la localisation de cesinformations, l'agent de surveillance réagit en conséquence dès l'apparition d'undéfaut ou d'une variation anormale d'un paramètre.Ce système, équivalent à une ronde, est utilisé pour surveiller un ensembled'équipements dont la localisation est dispersée d'une part, et dont l'accès est dif-ficile et parfois dangereux d'autre part.Le système de télémaintenance peut être entièrement automatisé. La gestion desactions, de type conditionnel, est réalisée à l'aide de modules de progiciel.1.3 Objectifs visés par la maintenance préventive1.3.1 Améliorer la fiabilité du matérielLa mise en oeuvre de la maintenance préventive nécessite les analyses techni-ques du comportement du matériel. Cela permet à la fois de pratiquer unemaintenance préventive optimale et de supprimer complètement certainesdéfaillances.1.3.2 Garantir la qualité des produitsLa surveillance quotidienne est pratiquée pour détecter les symptômes dedéfaillance et veiller à ce que les paramètres de réglage et de fonctionnementsoient respectés. Le contrôle des jeux et de la géométrie de la machine permetd'éviter les aléas de fonctionnement. La qualité des produits est ainsi assurée avecl'absence des rebuts.
APRINCIPES ET MISE EN OEUVRE
1.4 Principes élémentaires7
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1 • Définitions et méthodes1.3.3 Améliorer l'ordonnancement des travauxLa planification des interventions de la maintenance préventive, correspondantau planning d'arrêt machine, devra être validée par la production. Cela impliquela collaboration de ce service, ce qui facilite la tâche de la maintenance.Les techniciens de maintenance sont souvent mécontents lorsque le responsable defabrication ne permet pas l'arrêt de l'installation alors qu'il a reçu un bon de travail pourl'intervention. Une bonne coordination prévoit un arrêt selon un planning défini àl'avance et prend en compte les impossibilités en fonction des impératifs de production.1.3.4 Assurer la sécurité humaineLa préparation des interventions de maintenance préventive ne consiste pas seu-lement à respecter le planning. Elle doit tenir compte des critères de sécuritépour éviter les imprévus dangereux.Par ailleurs le programme de maintenance doit aussi tenir compte des visitesréglementaires.1.3.5 Améliorer la gestion des stocksLa maintenance préventive est planifiable. Elle maîtrise les échéances de remplacementdes organes ou pièces, ce qui facilite la tâche de gestion des stocks. On pourra aussiéviter de mettre en stock certaines pièces et ne les commander que le moment venu.1.3.6 Améliorer le climat de relation humaineUne panne imprévue est souvent génératrice de tension. Le dépannage doit êtrerapide pour éviter la perte de production. Certains problèmes, comme par exemple lemanque de pièces de rechange, entraîne l'immobilisation de la machine pendantlongtemps. La tension peut monter entre la maintenance et la production.En résumé, il faudra examiner les différents services rendus pour apprécier lesenjeux de la maintenance préventive :-la sécurité : diminution des avaries en service ayant pour conséquence descatastrophes ;-la fiabilité : amélioration, connaissance des matériels ;-la production : moins de pannes en production.1.4 Principes élémentaires1.4.1 Principes de bonne conduiteIl est important de s'assurer que quelques principes de bonne conduite sont respectéspour la réussite de l'application du programme de maintenance préventive dontl'objectif est de maîtriser les pannes. Ces principes sont simples et primordiaux.mBien conduireSouvent, la conduite ou l'utilisation du matériel sans précautions génère denombreux dysfonctionnements qui peuvent aller jusqu'à la casse. Le respect desparamètres de fonctionnement est essentiel dans la bonne conduite. En effet, le
81.4 Principes élémentaires1 • Définitions et méthodessuivi des paramètres de fonctionnement (température, pression, intensité...)permet souvent de déceler des dérives ou des débuts de dégradation.Voici quelques exemples de règles de l'art en matière de conduite :-Ouvrir la vanne d'aspiration, alimenter en liquide de barrage avant dedémarrer une pompe à garniture mécanique.-Garder sous tension une commande numérique durant le week-end.-Arrêter l'alimentation en brouillard d'huile lorsque la machine est à l'arrêt ; laredémarrer avant la mise en route de la machine.-Une vanne ou un volant de réglage doit être réglé de la même manière entrel'équipe du matin et les équipes de l'après-midi et de la nuit. Un vernier avecdes index de valeurs sera nécessaire.Pourunemachine complexe, il est nécessaire de posséder un dossier ManuelOpérateur à mettre à disposition des conducteurs en plus d'une formation préli-minaire. Ce dossier comportera: des procédures de mise en chauffe, de démar-rage, de fonctionnement, d'arrêt, de mise en sommeil; des consignes de sécurité;un mode de passation de consigne entre opérateurs. On intègre également toutesles consignes de la production.mBien nettoyerUne installation propre permet d'obtenir des conditions saines d'intervention dela part des conducteurs et des intervenants d'entretien, en terme :-de facilité de diagnostic de panne,-de rapidité d'intervention,-de qualité des opérations de maintenance.Cependant sur une installation propre, une faible trace de fuite ne sera pas ina-perçue. Une instruction de nettoyage indiquant comment l'effectuer et avecquels instruments est parfois nécessaire. On utilise les chiffons, les éponges, lesspatules comme outils de nettoyage. Les produits de nettoyage sont nombreux etle choix se fait en fonction du besoin et de l'environnement.Dans les industries chimiques et alimentaires, la procédure de nettoyage faitpartie du process de fabrication.Les machines outils ou les centres d'usinage sont quelquefois si compliqués quel'ouvrier ne peut pas les nettoyer sans perdre un temps précieux. Les couverclesde protection doivent être facilement démontables en utilisant des fixationsconvenables. On aura besoin de les enlever pour nettoyer en dessous. La pous-sière et les corps étrangers ont tendance à s'y infiltrer et à former une pâte dan-gereuse sur les glissières. Il est recommandé d'utiliser des aspirateurs industrielsdont les filtres résistent aux huiles et aux liquides de refroidissement. L'usage dela soufflette comme outil est à proscrire car on déplace la saleté.mBien réparerIl est important d'assurer la qualité des interventions de maintenance dans le res-pect des règles de l'art. On remarque parfois que ces règles de l'art ne sont pastoujours appliquées, pour raccourcir le temps. Il en résulte souvent que lesdysfonctionnements ou pannes reviennent après la mauvaise réparation.Danscertaines circonstances, les techniciens effectuent un dépannage provisoire
APRINCIPES ET MISE EN OEUVRE
1.4 Principes élémentaires9

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