Fréquence optimale pour les inspections d'équipement : guide pratique

C'est une question qu'on nous pose souvent quand nous sommes sur site dans des usines, moulins et mines à travers le monde. La réponse courte est que vous devez utiliser votre expérience et votre bon sens soutenus par une structure de décision logique.

Commençons par définir ce que nous entendons par inspections. Les inspections incluent toutes les inspections objectives et subjectives.

• Inspections objectives (nous mesurons quelque chose) par observation ou utilisation d'un instrument. Les instruments peuvent inclure analyseur de vibration, caméra infrarouge, voltmètre, débitmètre, ou ultrasons.

• Inspections subjectives : ce sont les inspections regarder-écouter-sentir-toucher

Pour définir la fréquence de vos inspections de maintenance préventive, vous devez comprendre ce qu'est la Période de Développement de la Défaillance (FDP).

Période de Développement de la Défaillance (FDP) (ou courbe Pf)

La FDP est la période de temps depuis qu'il est possible de détecter une défaillance jusqu'à ce que la panne survienne. Une défaillance est quand un système ou équipement fonctionne correctement dans les paramètres donnés mais montre des signes de problèmes.

Par exemple, une pompe centrifuge peut caviter, mais fournit encore le débit requis pour l'opération ; c'est une défaillance, mais pas une panne. La cavitation dans notre exemple finira par se développer en panne. La panne survient quand la pompe est incapable d'assurer sa fonction prévue.

 

 

La FDP est la différence de temps entre la défaillance et la panne. Si la pompe a commencé à caviter à 6h et a cassé à 18h 6 jours plus tard, la FDP est de 156 heures.

Alors, quelle est la Fréquence d'Inspection ?
La réponse théorique est très simple. La fréquence d'inspection devrait être approximativement : FDP/2

Par exemple, si la période de développement de défaillance estimée est de 14 jours et qu'il nous faut du temps pour planifier et ordonner la maintenance corrective pour éviter une panne. Une fréquence d'inspection raisonnable est de 7 jours (FDP/2). Si la fréquence d'inspection est plus longue que 14 jours, nous pourrions rater la défaillance et aurons une panne.

Le vrai problème est que nous ne savons pas ce qu'est la FDP. Il n'y a pas de standard, pas de documentation et la plupart des usines n'ont aucun historique sur la FDP.

Les outils d'inspection changent la FDP

La FDP change quand nous avons accès à de meilleurs outils. Par exemple, nous pourrions détecter un problème sur un palier de pied en l'écoutant avec un stéthoscope. Cette méthode peut nous donner une période d'alerte de quelques jours (en moyenne selon la situation). Cependant, si nous utilisons un analyseur de vibration, nous pouvons probablement détecter la même défaillance au moins 6 semaines à l'avance.

La défaillance est la même, mais la FDP a changé ! Pour la plupart, la seule raison pour laquelle nous achetons des outils d'inspection est d'étendre la FDP avec plus de précision.

En réalité, la capacité de détecter une défaillance pendant la FDP dépend aussi de la capacité de la personne à faire l'inspection, l'environnement (éclairage, température, intérieur vs extérieur, etc.), les paramètres opérationnels au moment de l'inspection, la conception et l'accessibilité de l'équipement, et bien plus.

Trop de variables

Quelques variables qui font trébucher de nombreuses usines lors du calcul des FDP :

• Chaque composant a de nombreux modes de défaillance et chaque mode peut avoir des FDP différentes.

• La FDP peut changer selon l'outil d'inspection, la technique, la personne qui inspecte, et plus.

• Chaque composant tourne à des vitesses différentes, dans des environnements et charges différents.

Toutes ces variables mènent inévitablement de nombreuses usines à faire la mauvaise chose… commencer une étude massive pour trouver les réponses à ces variables.

Pourquoi une étude massive n'est pas une bonne approche ? Je veux dire, tout ce que vous avez c'est du temps, non ?

Ce n'est pas une bonne approche car dans 999 cas sur 1000, vous n'aurez pas les données nécessaires pour faire l'analyse et même si vous les aviez, le meilleur retour sur investissement est généralement de former vos gens et de les mettre sur le terrain à faire des inspections plutôt que de faire une grande analyse.

Ce que vous obtiendrez en faisant une analyse compliquée sans données est une supposition basée sur beaucoup de travail, alors ne faisons pas l'analyse compliquée et faisons plutôt une supposition en utilisant notre expérience et en éliminant 99,9 % du travail.

Exemple

Regardons quelques problèmes typiques avec un Moteur AC. Cet exemple n'inclut pas tous les modes de défaillance, par exemple, si vous regardez le manuel du fabricant de roulement, un roulement a plus de 50 modes de défaillance. Donc nous devons regarder les problèmes les plus courants et les plus probables.

Exemple : Moteur AC, 125 CV, 80% charge, fonctionnement 24/7, environnement poussiéreux.

PROBLÈME COURANT	FDP ESTIMÉE	INSPECTION & FRÉQUENCE
Augmentation température centre moteur due à surcharge ou enroulement endommagé	Semaines	Pistolet température hebdomadaire
Vibration dans les roulements	4 - 12 semaines	Analyse vibration toutes les 2 semaines
Accumulation saleté sur moteur	1 Mois	Vérifier/nettoyer bi-hebdomadaire
Boulons desserrés	1 Mois	Inspecter boulons bi-hebdomadaire
Châssis et fondation pour corrosion	1 An	Inspection visuelle détaillée semestrielle
Augmentation température palier intérieur (pas bonne lecture palier extérieur)	2 Semaines	Inspecter palier IB avec pistolet IR hebdomadaire (ne pas dépasser 77°C)
Boîte de jonction électrique et câbles	1 Mois	Bi-hebdomadaire
Bruit des roulements, enroulement, surcharge, etc.	1 Semaine	Autres outils ci-dessus détecteront source bruit plus tôt, recommander hebdomadaire
Dommage immédiat (chariot élévateur, objet tombant sur moteur)	Instantané	Impossible d'attraper problèmes tôt sans FDP
Augmentation charge (A)	2-4 semaines	Lecture courant (A) hebdomadaire

Comme mentionné précédemment il y a beaucoup plus de modes de défaillance, j'en ai choisi quelques-uns courants pour illustrer mon point.

Remarquez dans la colonne de droite qu'il y a de nombreuses fréquences d'inspection différentes même avec une analyse simplifiée. Nos estimations ne sont que des approximations et varieront selon qui fait l'inspection, le type d'outil et l'environnement, donc nous ne devrions pas prendre les chiffres trop au sérieux, ce sont des estimations.
Au lieu de cela, vous devriez regarder certains des intervalles d'inspection plus courts et y ajouter certains des inspections à intervalles plus longs puisque vous êtes là de toute façon. Elles ne prennent pas trop de temps et nous ne faisons que deviner les intervalles.

Dans notre exemple de Moteur AC, nous pourrions les regrouper ainsi dans un environnement d'usine de process typique :

Exemples de vérifications sur un Moteur AC

Hebdomadaire

Température palier IB
Température centre Moteur
Stylo vibration sur point peint
Vérifier propreté Moteur
Regarder état boîte jonction et câbles
Regarder visuellement eau sur moteur
Vérifier ventilateur avec stroboscope
Écouter bruits inhabituels

Mensuel

Mesurer Ampères
Analyse vibration avec Analyseur (différent du stylo ci-dessus)

6 mois

Vérifier soigneusement la base (acier) et fondation (Béton)

Autres Inspections

Si c'est un moteur critique, peut-être voulez-vous faire une analyse complète du moteur ou un test de fuite à la terre.

Erreur Logique Courante

Les fréquences d'inspection de maintenance préventive sont basées sur la FDP, pas sur la durée de vie du composant, ni sur la criticité de la fonction de l'équipement.

La durée de vie d'un composant n'a rien à voir avec la fréquence d'inspection. Par exemple, une usine de classe mondiale avait une durée de vie moyenne de moteur de 18 ans, certains 8 ans, d'autres 25.

Cependant, la FDP pour les modes de défaillance les plus courants pour ces moteurs sont très probablement dans l'intervalle de 1-4 semaines, donc les statistiques de durée de vie n'ont rien à voir avec la fréquence d'inspection.

Un argument erroné courant est « nous avons inspecté ce composant pendant 3 ans et n'avons trouvé aucun problème ». Donc ils étendent la fréquence d'inspection d'une semaine à quatre semaines. Juste parce que vous n'avez pas trouvé de problème n'a rien à voir avec la FDP, elle n'a pas changé juste parce que le composant tourne sans indication de défaillance.

Une fois que ce composant tombe en panne, ce peut être après 15 ans, la FDP peut encore être de deux semaines et vous devez l'attraper si c'est financièrement viable. Si vous changez la période d'inspection à quatre semaines, c'est environ 50 % + de risque de la rater.

La criticité n'affecte pas la FDP, mais peut être un facteur quand on assigne la fréquence d'inspection.

La FDP est une estimation. Donc, un composant très critique peut être vérifié plus fréquemment parce qu'on ne connaît pas vraiment la FDP. C'est une police d'assurance.

Pour résumer cet article :

• Les fréquences d'inspection sont basées sur la FDP, pas la criticité ou la durée de vie du composant.

• La FDP pour tous les modes de défaillance est assez impossible et impraticable à prédire. Cependant, on peut faire une assez bonne estimation.

• Si vous n'avez pas de très bonnes données historiques sur la FDP, ne perdez pas votre temps à faire une étude élaborée, faites une estimation raisonnable, c'est ce que vous obtiendrez de toute façon avec une étude sans données fiables.

• Si vous avez les données FDP, demandez-vous s'il n'est pas mieux de dépenser l'effort à former les gens à faire des inspections et planifier/ordonnancer les actions correctives plutôt que de faire une étude démesurée. C'est bien plus rentable de passer du temps à rendre l'exécution de bonnes inspections une réalité.

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