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RÉSUMÉ
Les machines et les systèmes de production automatisés d'aujourd'hui doivent présenter et conserver un exceptionnel niveau de performances (cadence, précision...), auquel il faut bien évidemment ajouter la rentabilité. Un certain nombre d'indicateurs (fiabilité, disponibilité, taux d'engagement, rendement...) caractérise ce niveau de service. Cet article s’attache à détailler plus particulièrement la disponibilité, notion en relation directe avec la fiabilité et la maintenabilité. Cet article présente les éléments d’évaluation et de calcul de la disponibilité, ainsi que les approches probabilistes les plus usitées. Des exemples permettent d’illustrer concrètement les différentes situations.
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Jean FAUCHER : Ingénieur-consultant (Orfim Conseil) - Expert fiabilité et maintenance auprès des tribunaux - Chargé d'enseignement de la fiabilité en école d'ingénieurs
INTRODUCTION
Il apparaît évident que les moyens de production doivent assurer un niveau de service convenable. Ce niveau de service peut être caractérisé par un certain nombre d'indicateurs. On emploie souvent les termes de fiabilité, disponibilité, taux d'engagement, rendement…
Ces concepts, bien que complémentaires, ont des significations différentes et nous nous attacherons ici à détailler plus particulièrement la disponibilité et la façon de l'évaluer, d'abord prévisionnellement, puis en exploitation.
Le concept de disponibilité est en relation directe avec ceux de fiabilité et de maintenabilité. La caractérisation ou la quantification de ces deux derniers font appel à des méthodes de calcul probabilistes. Par conséquent, les calculs de disponibilité font aussi fréquemment appel aux méthodes probabilistes.
Les thèmes abordés dans cet article sont illustrés par des exemples qui permettent de présenter quelques principes du calcul de la disponibilité dans différentes situations. S'ils peuvent être considérés comme suffisants dans certains cas, il serait cependant incorrect de considérer qu'ils représentent l'ensemble des méthodes pouvant être mises en œuvre pour traiter des problèmes plus complexes.
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1. Disponibilité des moyens de production
Les machines et les systèmes de production automatisés d'aujourd'hui doivent présenter et conserver un exceptionnel niveau de performances (cadence, précision…), auquel il faut bien évidemment ajouter la rentabilité.
Un des moyens d'atteindre ces objectifs serait que l'on puisse en attendre un fonctionnement sans défaillance.
Or, souvent l'obtention de ces performances n'a été atteinte que par une augmentation de la complexité de ces moyens de production (changeurs d'outils, dispositifs de transfert et manutention, dispositifs de mesure et de pilotage…), ce qui a comme corollaire la multiplication des sources de défaillances potentielles, donc des temps d'arrêt de production dont les conséquences seront : baisse de la rentabilité, perturbation des organisations de production, insatisfaction des clients…
Face à cette situation contradictoire, il est devenu fréquent que le futur utilisateur d'un équipement de production exprime à son fournisseur le niveau de service qu'il en attend, ce qui impose à celui-ci une évaluation prévisionnelle, puis aux deux parties une vérification du résultat obtenu en exploitation.
Les expressions fréquemment employées pour caractériser ce niveau de service sont : disponibilité, rendement, efficience, taux de rendement synthétique…
La figure 1 ci-dessous pourrait illustrer la situation correspondant, par exemple, à celle d'une machine de conditionnement multi-références.
Du temps d'ouverture A, on peut soustraire les temps correspondant aux différentes causes de non-production :
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on pourrait qualifier de rendement global ou d'efficience globale le ratio : G/A ;
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on pourrait qualifier d'indisponibilité liée aux micro-arrêts le ratio : (E – F)/E, et d'indisponibilité liée aux pannes, le ratio : (F – G)/F ;
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lors des attentes produit, la machine ne fonctionne pas, mais elle est apte à fonctionner ; nous verrons plus loin qu'elle est considérée comme disponible, par contre pendant le temps de chauffage ou lors des changements de références, ou pendant les opérations de maintenance préventive, elle n'est pas en mesure de remplir sa mission et sera considérée comme indisponible.
Cet exemple montre qu'il est impératif de définir clairement ce que l'on entend par disponibilité, surtout si cette caractéristique doit devenir contractuelle.
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BIBLIOGRAPHIE
BAZOVSKY (I.) - Fiabilité. - Dunod, 1966.
PAGÈS (A.), GONDRAN (M.) - Fiabilité des systèmes. - Eyrolles, 1980.
HAUT DE PAGE
AFNOR X60-500 (1988), Terminologie relative à la fiabilité-maintenabilité-disponibilité
AFNOR X60-503 (1985), Introduction à la disponibilité
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