3. La maintenance dans les systèmes de production
3.5. Les nouvelles approches de maintenance
3.5.3. La maintenance basée sur la fiabilité
La Maintenance Basée sur la Fiabilité (MBF) (en anglais Reliability Centred Maintenance : RCM) a vu le jour dans l'industrie aéronautique au cours des années 60 [WHE96]. À la fin des
années 50, le coût des activités de maintenance dans cette industrie était devenu exorbitant et a justifié une recherche spéciale sur l'efficacité de ces activités. En conséquence, un groupe de travail des forces armées américaines a pris en charge l’étude de nouvelles alternatives de l’entretien préventif. Ce groupe de travail a développé une série de directives pour les compagnies aériennes. Le premier ensemble a été émis en 1967 et a servi de base, entre autres, au programme d'entretien pour le Boeing 747. D’autres directives ont donné naissance à la maintenance basée sur la fiabilité (RCM), définie par Moubray [MOU97], comme un processus qui détermine les besoins en maintenance du composant dans son contexte opérationnel. Par la suite, la RCM2 a été présentée par Moubray [MOU97]. Elle ne présente pas une variation significative des principes initiaux de la RCM à un niveau théorique bien qu'il ait découvert quelques petites lacunes dans la logique (notamment le manque des principes initiaux de la RCM dans la considération explicite de l'impact potentiel d'une panne sur l'environnement, et la logique concernant le traitement pertinent des pannes cachées). La contribution de Moubray se situe dans les points suivants :
1. les questions de RCM ont été raffinées pour améliorer la clarté et la convivialité. Ceci permet d’appliquer plus facilement les principes de la RCM;
2. le processus intègre une approche de gestion du changement pour le développement et la mise en place de nouvelles stratégies d'entretien du matériel;
3. enfin il est bien davantage qu'un ensemble de principes d'ingénierie; il est conçu pour renforcer et mettre en valeur les qualifications des hommes de maintenance et des opérateurs. Le processus contient une partie formation et une partie mise en place.
4. Conclusion
La maintenance industrielle joue actuellement un rôle déterminant dans la conduite de la production. En effet, la recherche de l’accroissement des performances des ateliers de production, de plus en plus variés et complexes, conduit à transférer sur la fonction maintenance la responsabilité de garantir la disponibilité de ces systèmes. L’objectif de la maintenance devient alors l’identification réactive de l’élément défaillant (maintenance corrective) mais aussi la prévision des pannes afin de réduire la durée moyenne d’indisponibilité du système (maintenance préventive).
Dans ce chapitre, nous avons présenté la problématique générale de notre travail, qui concerne les systèmes de production manufacturiers et leur maintenance. Elle constitue une phase de réflexion et d’étude bibliographique. Dans la première partie, nous avons exposé le contexte général des systèmes de production et de la gestion de production, en insistant particulièrement sur les aspects typologie et évaluation des systèmes de production. La maintenance étant une fonction complexe, nous avons présenté dans la seconde partie les définitions des différentes formes de maintenance, l’architecture de cette fonction et sa position par rapport aux autres fonctions de l’entreprise. L’objectif premier de chapitre est la mise en place des deux concepts de base de cette thèse : la production et la maintenance. Les études actuelles tendent à développer ces deux aspects de manière séparée, du fait de leurs objectifs antagonistes. En effet, une productivité accrue implique un système de production qui tourne à plein régime. Par contre, assurer la sûreté de fonctionnement du même système impliquerait des arrêts systématiques pour maintenir les machines, et ainsi pallier à d’éventuels arrêts. Il serait intéressant de faire converger les objectifs de productivité et de sûreté de fonctionnement des gestionnaires. Ce sont ces aspects que nous présenterons dans le chapitre suivant. De manière plus explicite, nous présenterons la problématique de l’ordonnancement liée aux activités de maintenance et de production de manière séparée, puis nous justifions la nécessité de mettre en place des relations de coopération, à ce niveau, par une résolution conjointe du problème de l’ordonnancement des activités de maintenance et de production, pour pallier aux conflits production/maintenance.
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Résumé : Le caractère multi-objectif de l’ordonnancement est reconnu depuis longtemps, mais il est rarement admis que d’autres fonctions que la production devraient y participer. En fait, il est en pratique difficile de tenir compte des objectifs des autres fonctions dans le cadre des méthodes d’ordonnancement les plus classiques.
Les activités de production et de maintenance apparaissent à priori comme totalement antagoniste et par la même incompatibles puisqu’elles agissent sur les mêmes ressources. Ces deux activités ne peuvent donc pas être accomplies au même moment sur un même système, ce qui laisse augurer bien des conflits dans l’utilisation du système par l’un ou l’autre des services liés à la maintenance ou à la production. En effet, si la production a pour vocation d’utiliser un système dans le but de remplir un objectif de production, traduit en termes de temps et de nombre de tâches à accomplir. La maintenance quant à elle est une activité nécessitant le plus souvent l’arrêt du système pour atteindre son objectif de maintien de ce dernier en état de fonctionnement normal. Dans ce chapitre, nous présentons quelques notions de base concernant les problèmes d’ordonnancement dans les ateliers de production. La seconde partie est consacrée à l’ordonnancement de la maintenance, sa spécificité par rapport à celui de la production, ainsi que les objectifs devant être satisfaits. Nous présenterons par la suite le problème de l’ordonnancement conjoint production/maintenance. Nous y définissons ce qu’est un ordonnancement conjoint de la maintenance et de la production, ses stratégies ainsi que les enjeux d’un tel ordonnancement. Enfin, nous définirons le contexte de notre étude, en termes d’orientations futures à donner à cette thèse, et ceci après un état de l’art où nous recensons les travaux qui se rapprochent le plus de notre travail, l’objectif étant de montrer l’intérêt de développer des ordonnancements conjoints production/maintenance.
1. Introduction
L'ordonnancement est un champ d'investigation qui a connu un essor important ces quarante dernières années [BLA96, BRU98, LOP01], tant par les nombreux problèmes identifiés que par l'utilisation et le développement de nombreuses techniques de résolution.
Face à cette volonté de planifier la production, apparaît depuis peu une volonté d’améliorer l’ordonnancement de la maintenance. Cette activité, autrefois un peu délaissée au profit de la production, s’annonce aujourd’hui comme une voie d’amélioration de la productivité et de la rentabilité du système de production.
Dans un contexte de juste à temps, les arrêts accidentels du système de production sont considérés comme une source de perturbation et de perte de productivité. La disponibilité des équipements, au moment voulu, est une condition nécessaire au bon déroulement de la production et au respect des délais de livraison. La maintenance préventive est un moyen efficace pour maintenir un niveau de disponibilité acceptable. Cependant, le déploiement des activités de maintenance nécessite l’arrêt total des équipements de production, et par voie de fait la perturbation de l’ordonnancement en cours. Pour minimiser l’impact de ces arrêts sur la production, les activités de maintenance doivent être intégrées à la gestion de production. Ainsi, on est amené à considérer, simultanément, les contraintes des activités de maintenance et les exigences de gestion de production.
Malheureusement, que ce soit pour le plan de production ou le plan de maintenance, ni la maintenance ni la production n’est prise en compte, vu qu’il n’y a aucune concertation entre les gestionnaires respectifs des deux services.
Les travaux de cette thèse ont pour but de démontrer la nécessité de développer des algorithmes d’ordonnancement conjoint production/maintenance pour atteindre l’objectif d’optimisation de la sûreté de fonctionnement du système de production et ceci grâce à une bonne maintenance et par voie de fait celui de la maximisation de la rentabilité.
De même que le chapitre précédent, ce chapitre se présentera en deux parties : nous présenterons, dans la première, les problèmes d’ordonnancement de production, puis nous introduirons l’ordonnancement des activités de maintenance.
Nous commencerons par présenter de manière succincte les problèmes d’ordonnancement de la production auxquels nous nous intéressons dans cette thèse. L'objectif étant de présenter les notions fondamentales concernant les problèmes d'ordonnancement. Pour cela, il convient de définir ce qu'est un problème d'ordonnancement, d'exposer une typologie qui sera utilisée
dans la suite du document et de présenter quelques méthodes classiques de résolution de ces types de problème.
La seconde partie est consacrée à l’ordonnancement des activités de maintenance, sa spécificité par rapport à celui de la production, largement étudié dans la littérature, ainsi que les objectifs devant être satisfaits. Nous présenterons par la suite le problème de l’ordonnancement conjoint production/maintenance. L’origine du conflit étant les ressources de production nécessaires aux deux fonctions pour s’exécuter. Nous y définissons ce qu’est un ordonnancement conjoint de la maintenance et de la production, ses stratégies ainsi que les enjeux d’un tel ordonnancement.
Enfin, nous définirons les problématiques étudiées dans cette thèse, en terme de typologie d’atelier, de maintenance et de stratégie. L’objectif de cette démarche est de montrer l’intérêt de développer des ordonnancements conjoints production/maintenance.