Passer de la maintenance réactive à la maintenance prédictive

Par Jack Smith

Combien coûtent les temps d'arrêt inopinés sur votre installation par minute, par heure ou par jour ? Dans vos installations, combien de ces temps d'arrêt pouvez-vous éviter ? Faire les bons choix et investissements dans la maintenance peut vous aider à éviter ces surprises.

Le Federal Energy Management Program (FEMP - Programme fédéral de gestion de l'énergie) (www1.eere.energy.gov/femp), sous l'égide de l'US Dept. of Energy (DOE - Ministère de l'énergie des États-Unis) (www.energy.gov) a publié la dernière version de son « Operations & Maintenance Best Practices, a Guide to Achieving Operational Efficiency » (Bonnes pratiques d'exploitation et de maintenance, guide d'amélioration de l'efficacité opérationnelle) en août 2010. Développé sous la direction du FEMP, le guide de 320 pages fournit des informations utiles sur des approches concernant l'exploitation, la maintenance, la gestion, l'efficacité énergétique et la réduction des coûts.

Un des aspects intéressants de la publication est qu'elle insiste sur la maintenance prédictive (PdM). Alors que le Chapitre 5 définit, explique et fournit des comparaisons et des exemples de types de programme de maintenance, le guide consacre tout un chapitre (Chapitre 6) à la maintenance prédictive. Trois des technologies de maintenance prédictive présentées dans le guide sont la thermographie, l'analyse des vibrations et le suivi de performances. Nous y reviendrons.

Le guide répertorie la maintenance réactive, la maintenance préventive (PM), la maintenance prédictive et la maintenance orientée fiabilité (Reliability Centered Maintenance - RCM) comme types de programmes de maintenance et décrit les différences entre eux :

  • Maintenance réactive - laisse les équipements aller jusqu'à la panne
  • Maintenance préventive - le personnel réalise des tâches de maintenance en fonction de programmes basés sur le temps ou la durée de fonctionnement des équipements
  • Maintenance prédictive - base le besoin de maintenance sur l'état ou la santé réelle de la machine ou équipement
  • Maintenance orientée fiabilité - s'approche de la méthodologie de la maintenance prédictive, sauf que la RCM prend en compte la criticité de l'équipement et le contexte.

Un autre point intéressant à relever dans le guide FEMP est que « plus de 55 % des ressources et activités de maintenance d'une usine moyenne sont toujours réactives. » Bien que la publication attribue cette mesure à des recherches qui ont 10 ans, les chiffres tiennent toujours lorsqu'on les compare à de plus récentes études comme celles du magazine Plant Engineering « The Changing World of the Plant Engineer » (Le monde en évolution de l'ingénieur en usine), publiée en avril 2010, qui déclare que « Plus de 60 % des usines américaines et plus de 70 % des usines dans le monde n'ont pas mis en place de stratégie de maintenance. »

Retour à la maintenance prédictive

Le guide FEMP explique les avantages et les inconvénients de la maintenance prédictive, et les compare à ceux d'autres méthodes de maintenance. Bien qu'il estime qu'un programme de maintenance prédictive fonctionnant correctement peut améliorer les économies de 8 à 12 % par rapport à un programme de maintenance préventive seule, il reconnaît également l'investissement initial significatif qu'une maintenance prédictive peut exiger. Cet investissement inclut les équipements de diagnostic et de surveillance, la formation du personnel de l'usine à l'utilisation des équipements, et leur apprentissage des méthodologies et concepts de maintenance prédictive. Bien que la maintenance prédictive puisse générer des coûts initiaux significatifs, selon votre processus, les temps d'arrêt peuvent potentiellement coûter bien plus à votre usine.

Alors que la plupart des informations du guide ne sont pas nouvelles, elles renforcent les stratégies de maintenance prédictive existantes qui ont fait leurs preuves. Cela est important car beaucoup d'usines continuent à « gérer » la maintenance de manière réactive. Ainsi, des méthodologies établies peuvent vous aider à prévoir et éviter des situations pouvant entraîner des temps d'arrêt répétés.

Par exemple, le recours à la thermographie infrarouge (IR) pour inspecter des systèmes électriques est bien établi et bien documenté. La production, la transmission, la distribution et l'utilisation finale d'énergie électrique peuvent tirer parti de l'inspection thermographique. Des générateurs, moteurs et transformateurs aux systèmes de commutation, centres de contrôle de moteurs, supports de câbles et panneaux de distribution d'éclairage, la thermographie peut détecter de nombreuses pannes imminentes sur la plupart des systèmes électriques.

Ne vous arrêtez pas à l'électricité. La thermographie est utilisée pour détecter et diagnostiquer aussi des problèmes dans des équipements mécaniques. En plus de la capacité de détection de problèmes associés aux équipements rotatifs, comme les défaillances, l'alignement, l'équilibre et le desserrement, la thermographie peut être utilisée pour contrôler la tuyauterie de chaudières et les matériaux réfractaires ; les purgeurs, clapets et lignes de vapeur ; les niveaux de cuves de liquides et obstructions de conduits ; les modèles de décharge d'eau et d'air dans l'environnement et même l'intégrité de la membrane de couverture d'un toit de bâtiment.

L'instrumentation de détection des vibrations et le logiciel d'analyse de signature ont été longtemps utilisés pour détecter les états anormaux d'équipements. Ce type de technologie de maintenance prédictive peut vous aider à définir des problèmes existants, comme un déséquilibre mécanique des rotors excentrés, un mauvais alignement, des problèmes de résonance mécanique, des problèmes de palier lisse, des vibrations induites par des écoulements, des problèmes d'engrenage et des problèmes d'entraînement de courroie, pour n'en citer que quelques-uns.

Par le passé, les équipements d'analyse des vibrations étaient excessivement chers et complexes. Les usines qui utilisaient ce type de PdM sous-traitaient habituellement les mesures et l'analyse des vibrations à des services tiers. Cependant, comme avec la thermographie IR, des équipements de mesure des vibrations sont disponibles dès à présent, abordables et bien moins complexes que les premières technologies.

Le suivi des performances complète les programmes de maintenance prédictive en documentant des paramètres opérationnels des équipements et processus des installations. Cela permet au personnel de l'usine d'établir des références, de suivre des tendances et de détecter lorsque des paramètres d'équipements et de processus sortent de leurs plages optimales. Ces données peuvent être utilisées pour déterminer la santé ou l'état des équipements ou processus surveillés.

Beaucoup d'équipements de nombreuses usines ont déjà une instrumentation qui peut être utilisée pour le suivi des performances. Les usines peuvent installer des capteurs supplémentaires si besoin. Des enregistreurs de données simples d'utilisation et relativement peu chers peuvent compléter les exigences de suivi de performance pour la maintenance prédictive.

Et n'oublions pas les analyseurs de qualité du réseau électrique, les enregistreurs de qualité du réseau électrique, les enregistreurs de qualité de l'énergie, les multimètres enregistreurs et les contrôleurs d'isolement. Cette liste n'est pas exhaustive. Ces outils sont disponibles, abordables et faciles à utiliser. Cependant, l'utilisation la plus efficace de ces outils, ou d'autres équipements de diagnostic de la qualité, dépend de la manière dont vous les appliquez pour vous aider à prévoir et éviter des pannes, et non pas simplement d'y réagir.

Pour obtenir une copie du guide Operations & Maintenance Best Practices, a Guide to Achieving Operational Efficiency (Bonnes pratiques d'exploitation et de maintenance, guide d'amélioration de l'efficacité opérationnelle) (.pdf)

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