Comment un ingénieur en fiabilité améliore la fiabilité

Les normes internationales définissent la fiabilité comme la probabilité qu'une unité exécute ses fonctions requises, sans défaillance pendant une période de temps spécifiée lorsqu'elle est utilisée dans des conditions spécifiées.

La fiabilité d'un actif est définie dans la phase de conception de la vie de cette unité. Bien entendu, la phase de production peut introduire des changements dans la fiabilité de conception, la réduisant normalement. C'est la fiabilité délivrée. Ensuite, l'actif doit être installé, introduisant les incertitudes de la qualité de l'exécution et de la surveillance.

Après l'installation, l'alimentation est appliquée et l'équipement est activé et exploité, créant encore plus d'incertitude quant à la fiabilité réelle de l'atelier. Lorsque le bien a un problème, la rigueur et la qualité de l'entretien effectué pour le remettre dans son état d'origine peuvent également varier. Tous ces éléments affectent la fiabilité atteinte d'un actif.

Dans une large mesure, la fiabilité atteinte d'un actif est contrôlable d'abord par le fabricant (OEM), puis par le propriétaire/utilisateur final. Lorsqu'un actif est fabriqué, les ingénieurs de fiabilité participent aux efforts de conception pour guider la fiabilité (et la maintenabilité) des nouveaux produits.

Pendant la production, les ingénieurs de fiabilité surveillent le prototype et les tests de production, qu'ils ont participé à la conception, pour contrôler la fiabilité livrée.

Lors de l'installation, des entreprises de classe mondiale affectent régulièrement des ingénieurs de fiabilité à l'équipe de construction/d'installation pour s'assurer que l'actif est mis dans un état opérationnel dans de bonnes conditions.

Les ingénieurs de fiabilité travaillent également avec l'équipe de conception pour développer le programme de maintenance de l'actif. Cela inclurait la nomenclature, les plans de maintenance de l'opérateur et les directives de maintenance préventive et prédictive qui sont transmises au propriétaire lors de la mise en service.

Les ingénieurs en fiabilité de l'organisation propriétaire/utilisateur final jouent également un rôle important. Dans une opération de classe mondiale, les ingénieurs de fiabilité acceptent les données d'entrée de l'OEM. Ces informations sont installées dans les fichiers de données de l'utilisateur final et constituent la base de la hiérarchie des actifs, du plan de maintenance des actifs, de l'approvisionnement initial en pièces de rechange et de la formation requise.

Les ingénieurs de fiabilité de l'utilisateur final auront participé à l'achat du nouvel actif à partir de l'exigence initiale pour cet actif. En règle générale, les ingénieurs de fiabilité sont des généralistes. Une partie de leur fonction consiste à fournir au service des achats les exigences « douces » pour les nouveaux actifs.

Ces exigences consistent notamment à s'assurer que les données appropriées sont requises pour permettre l'élaboration de la nomenclature des actifs et fournir les informations nécessaires pour tout programme de maintenance prédictive envisagé pour l'actif.

Les exigences porteront également sur le déséquilibre admissible dans les équipements rotatifs, les niveaux de vibration admissibles, le degré d'alignement sur les machines couplées et très probablement le lubrifiant à utiliser dans les éléments courants tels que les moteurs, les boîtes de vitesses, etc. Les ingénieurs de fiabilité de l'utilisateur final joueront également une grande partie du processus de mise en service, y compris la vérification de toutes les exigences « douces » avant l'acceptation.

Tout cela est bien beau si vous êtes dans une opération de classe mondiale. Mais que se passe-t-il si vous essayez d'atteindre la classe mondiale et devez justifier un investissement dans l'ingénierie de la fiabilité ? Comment montrer qu'un ingénieur fiabilité ajoute de la valeur ?

Voici quelques-unes des façons dont un ingénieur en fiabilité peut améliorer la fiabilité de vos actifs, ce qui permet à votre organisation d'économiser du temps et de l'argent. (N'oubliez pas qu'augmenter l'utilisation des actifs de seulement 1 % peut entraîner une amélioration mesurable des résultats.)

Sortez des sentiers battus

Des avantages tangibles découlent du fait de penser en dehors de la zone de confort habituelle de l'organisation. Les mauvaises pratiques s'enracinent et conduisent à des attitudes « nous avons toujours fait comme ça ». Un exemple est la durée de vie attendue de l'équipement.

Acheter uniquement sur le prix de revient est rarement une bonne pratique pour l'équipement. Dans une usine de transformation de viande, l'achat de moteurs refroidis par ventilateur totalement fermés (TEFC) était la norme, car ils coûtaient moins cher que les moteurs de lavage. Bien sûr, la zone nécessitait un lavage quotidien.

Convaincre la direction qu'une durée de vie de trois à six mois n'était pas la norme – et que l'usine pouvait faire mieux – a permis un achat d'essai de moteurs résistants au lavage. Le passage à des moteurs résistants au lavage a augmenté le coût unitaire d'environ 20 %. Beaucoup de ces moteurs ont dépassé les 10 ans de service à ce jour.

Réexaminer les pratiques d'arrêt

Lors d'un arrêt annuel, j'ai vu une équipe changer les courroies d'un système de traitement d'air critique. J'ai regardé les ceintures de taille 5 D être enroulées sur une barre. J'ai posé la question évidente de savoir pourquoi cela se faisait. « Vous devez pré-étirer les ceintures ou revenir plus tard et les retendre », m'a-t-on dit.

En transmettant cette information à notre responsable CVC, je lui ai demandé d'où venaient ces informations. Il m'a informé qu'il avait appris le métier par son père, qui était un maître mécanicien.

Même si je ne doutais pas de ses explications ou des compétences de son père, je lui ai demandé quand son père avait fait son apprentissage. Son père avait été l'un des tout premiers spécialistes en CVC de la région et avait été formé avant que les courroies trapézoïdales ne soient renforcées avec du cordage.

Notre fournisseur de courroies a été invité pour une session de formation où les mythes sur les courroies ont été discutés. Suite à cette session, nous avons modifié nos instructions d'entretien pour exiger de desserrer le moteur, installer correctement les courroies, puis régler la tension.

Bien sûr, cela a ajouté environ 15 % de temps supplémentaire à accomplir par rapport à l'original, alors comment ce changement a-t-il affecté la fiabilité ? En n'endommageant pas les courroies lors de l'installation, nous avons changé la tâche d'une tâche annuelle à une tâche triennale.

Vérifiez le système de filtre à air

De nombreuses installations ont des exigences strictes en matière de qualité et de quantité d'air intérieur. Traditionnellement, cette qualité de l'air nécessitait de changer les filtres dans des délais stricts pour éviter de surcharger et éventuellement de déchirer le média filtrant. Mais la plupart de ces installations gardent également une trace de la pression différentielle à travers les bancs de filtres.

L'utilisation d'informations facilement disponibles sur la charge et l'affaiblissement potentiel d'un banc de filtres permet de changer les filtres sur une base conditionnelle plutôt que strictement temporelle.

En conséquence, de nombreuses installations constatent que l'intervalle de changement est allongé du côté du bâtiment qui est du côté au vent des vents normalement dominants. Cela a également augmenté la durée de vie de certains éléments filtrants, diminuant le coût total de possession.

Vérifier l'efficacité des tâches de maintenance

Les ingénieurs en fiabilité peuvent également aider à réduire les heures supplémentaires. Bon nombre des tâches de maintenance accomplies par un effectif sont d'une valeur douteuse. Dans un cas, une analyse des tâches de maintenance préventive existantes a révélé qu'au moins 40 % n'avaient aucune valeur ou n'abordaient pas les modes de défaillance valides pour le système.

La suppression de ces tâches du calendrier a libéré du temps pour accomplir non seulement le programme de maintenance préventive, mais également plus de temps pour accomplir les tâches correctives sans la lutte contre l'incendie qui se produisait normalement.

Dans un centre de recherche, cela était particulièrement évident lorsque la fermeture annuelle d'un bâtiment a commencé samedi à 6 heures du matin et s'est poursuivie jusqu'à 18 heures. ce jour-là, a redémarré dimanche à 6 heures du matin et s'est terminé normalement à 16 heures.

Les huit premières heures du samedi étaient à temps et demi; les quatre derniers ont été doublés. Le dimanche était double temps et demi. L'ensemble du personnel de maintenance devait être à bord pour cette évolution.

L'année suivante, après une analyse des besoins de maintenance de l'arrêt, l'arrêt a commencé à 4 heures du matin pour le nettoyage (statutaire) du système incendie. La majeure partie de la force de maintenance a commencé à 7 heures du matin et le travail a été fait à 16 heures. Ce jour là. Non seulement il n'y a eu aucun événement indésirable lié à ce travail, mais il y a eu une réduction marquée des appels de panne sur l'équipement révisé dans les deux semaines suivant l'évolution.

Utilisez des technologies prédictives pour trouver et corriger les pertes d'énergie

L'un des avantages de l'ingénierie de la fiabilité qui est souvent négligé est la possibilité de réduire les coûts énergétiques d'une usine. L'utilisation de technologies prédictives permet au personnel de l'usine de détecter les pertes d'énergie et de les corriger.

Ces économies s'ajoutent aux économies de « l'initiative verte » grâce à des éléments tels que les lumières, l'amélioration de l'isolation, etc. Une usine a utilisé des ultrasons aéroportés pour documenter les fuites d'air qui coûtent (électricité uniquement) 33 000 $ par an. De plus, un gros compresseur d'air a été mis hors ligne avec une diminution correspondante des pièces et de la main-d'œuvre.

Une autre usine a utilisé l'infrarouge pour cartographier un four qui avait besoin d'être réparé ou remplacé mais qui n'était pas dans le cycle budgétaire. Les analyses détaillées couplées aux calculs thermiques ont montré que le four n'était efficace qu'à 6 %.

La preuve visuelle a convaincu l'entreprise d'investir dans un nouveau four affichant une efficacité thermique de plus de 96 %. La diminution de la consommation de gaz naturel a considérablement raccourci la période de récupération. Des économies d'énergie supplémentaires peuvent provenir de l'utilisation de moteurs électriques haut de gamme dans l'usine.

Par exemple, un moteur NEMA TEFC à efficacité supérieure de 200 chevaux avec des coûts d'électricité de 0,06 $ par kilowattheure permettra d'économiser plus de 2 100 $ par an. Il n'est pas difficile de voir une économie à long terme en utilisant ce type de moteur; cela doit être pris en compte dans tout programme de réparation ou de remplacement des moteurs.

En plus des avantages des activités d'ingénierie de fiabilité mentionnés ci-dessus, gardez à l'esprit qu'il existe de nombreux avantages supplémentaires qui peuvent être difficiles à mesurer mais qui sont néanmoins importants pour l'organisation. Ceux-ci incluent :

Corrélation entre fiabilité accrue et sécurité : De nombreuses études ont montré que les usines dotées d'une fiabilité élevée et d'excellents programmes de maintenance ont un taux d'incidents de sécurité plus faible que celles sans de tels programmes. Il va de soi que si les opérations sont effectuées de manière efficace, il y a moins de précipitation pour terminer les actions et moins de risque de blessure par négligence.

Corrélation entre fiabilité et qualité : Il va de soi qu'un processus ou une ligne de lots qui s'exécute sans interruption est plus susceptible de produire un produit cohérent qu'un autre sujet à des démarrages et des arrêts au cours du cycle de production.

Contrôle des pièces détachées : Avec une hiérarchie d'actifs et une nomenclature précises, il est plus facile de transporter les bonnes quantités de pièces. Ajoutez à cela une GMAO précise et les quantités de commande économiques peuvent être ajustées avec précision. En plus des pièces, un ingénieur en fiabilité examinera la liste des lubrifiants d'une usine et recherchera des opportunités de consolidation et de standardisation des lubrifiants afin de réduire le coût total de possession.

Ce sujet a également été détaillé dans diverses revues professionnelles et peut avoir un impact non seulement sur les coûts de transport des fournitures, mais également sur la consommation d'énergie et les coûts d'élimination des lubrifiants.

Les ingénieurs en fiabilité sont des membres précieux de l'équipe d'une organisation de fabrication. Grâce à leurs efforts pour améliorer la fiabilité des processus et des équipements, ils augmentent constamment la disponibilité des actifs et utilisent les ressources plus efficacement. Alors que certains résultats sont faciles à quantifier et d'autres moins évidents, la valeur va directement au résultat net de l'entreprise.