Organisation et Méthodes de
Maintenance TP N°1 : FIABILISATION D’UNE LIGNE DE PRODUCTION Mise à jour 23/04/22
But de la manipulation : à partir d’un historique de pannes d’une ligne de production, orienter la politique de maintenance vers les équipements les plus critiques.
Pré-requis : lois de fiabilité (exponentielle, Weibull), analyse de Pareto.
La société EXPANSTOO fabrique des « contenants » pour les usines agroalimentaires du type « traiteur ». Ces contenants sont destinés à recevoir des denrées consommables (salades, plats préparés, etc..).
On s’intéresse plus particulièrement à la ligne n°2 fournissant en sortie des barquettes en polystyrène expansé. Le synoptique de fonctionnement est fourni en annexe :
1. après dosage, le polystyrène est fondu puis mélangé à l’agent d’expansion sous pression. La matière est filtrée puis refroidie. Elle s’expanse alors dès la sortie de la filière ;
2. la feuille ainsi élaborée est immédiatement formée. La bande est ensuite découpée par un outil tournant. Les barquettes sont alors empilées puis ensachées. Le rebut de découpage est recyclé via un broyeur ;
3. en fin de ligne, les sacs de barquettes sont palettisés.
Le découpage fonctionnel de la ligne est donné figure 1.
L i g n e n ° 2
A p p r o v i s i o n n e r
M e t t r e e n f o r m e
R e c y c l e r
C o n d i t i o n n e r F a b r i q u e r l e f e u i l l a r d
E n s i l e r S t o c k e r
P o m p e r E x t r u d e r
F i l i fo r m e r F o r m e r D é c o u p e r B r o y e r S t o c k e r E m p i l e r M e t t r e e n s a c
P a l e t t i s e r T r a n s fé r e r
Figure 1
La ligne fonctionne à feu continu, 24 heures sur 24, 7 jours sur 7. Elle ferme 4 semaines en août.
Le tableau figure 2 donne l’historique des défaillances depuis le 02/05/01.
Symboles des sous-ensembles :
BROY = broyeur - EMP = empileur - MISAC = mise en sachet - DECOUP = découpage - EXT = Extrudeuse - VUL = Vulcatherm - FIL = Filière - FORM = Formage
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Dates Causes de la panne Durée de la panne (mn)
Sous- ensemble
TBF (h) 02/05/01 Voyant ventilateur broyeur HS
Cellule de comptage défectueuse
10 51
BROY
EMP 168
31/05/01 Evacuation des sachets dans l’allée : came sur fin de course
desserrée 20 MISAC 696
02/06/01 Problème de bourrage pince AMGA 15 MISAC
03/06/01 Changement rouleau presseur XC100 15 DECOUP
13/06/01 Voyant ventilateur broyeur HS 10 BROY
20/06/01 Problème ensemble ensachage 20 MISAC
11/07/01 Problème pince AMGA 15 MISAC
12/07/01 Redémarrage platine HS
Fuite sur tuyau refroidissement du Vulcatherm
60 10
EXTRU VUL
25/07/01 Barre de soudure déréglée 5 MISAC
05/09/01 Remettre courroies porteuses et retendre 15 EMP
12/09/01 Barre de profilé sur poussoir sachet dégagée 15 MISAC
15/09/01 Problème de bras compteur barquette 5 EMP
14/11/01 Vis de réglage arceau HS Roulement filière HS
Problème pince AMGA, suite bourrage
25 20 60
MISAC FIL MISAC
15/11/01 Problème sur tapis de sortie PS400 5 MISAC
16/11/01 Problème soudure transversale sur PS400 10 MISAC
18/11/01 Plus de soudure longitudinale 10 MISAC
21/11/01 Accouplement embrayage desserré 5 EMP
28/11/01 Courroies porteuses détendues 10 EMP
05/12/01 Vérin translation sachets desserré 15 MISAC
09/12/01 Plus de comptage barquettes TM2310 HS 30 EMP
13/12/01 Fuite d’eau sur Vulcatherm 10 VUL
04/01/02 Problème transfert de sachets (capteur position vérin desserré)
15 MISAC
06/01/02 Problème pince (disjoncte souvent) 35 MISAC
10/01/02 Accouplement+arbre renvoi d’angle HS Contacteur inverseur ascenseur HS
180 15
FORM MISAC
13/01/02 Bourrage broyeur 10 BROY
23/01/02 Voyant roue de moule HS 1 FORM
25/01/02 PS400 en défaut, cellule desserrée 5 MISAC
26/01/02 Poussoir sur Hugo Beck en défaut, pignon sur vérin desserré 30 MISAC
06/02/02 Changer vérin poussoir Hugo Beck 120 MISAC
13/02/02 Voyant mise sous tension pince HS Voyant commande gauche empileur HS
1 1
MISAC EMP
14/02/02 Vérin V3 bloqué 15 MISAC
20/02/02 Remettre courroies porteuses 15 EMP
28/02/02 Problème bras d’évacuation 25 MISAC
10/03/02 Pignon 72 dents HS 150 EMP
20/03/02 Retendre courroies porteuses Voyant marche bras empileur HS
10 1
EMP EMP
Figure 2 – Historique partiel de la ligne de fabrication
Travail à réaliser Question 1
Dresser un tableau regroupant les sous-ensembles, le nombre de défaillances N, les temps d’arrêt par sous-ensemble Nt et la moyenne des temps d’arrêt t. A partir d’une analyse quantitative des défaillances, indiquer les sous-ensembles mettant en cause la disponibilité, la fiabilité et la maintenabilité de la ligne.
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Question 2
On estime que les sous-ensembles MISAC et EMP sont les plus critiques. Justifier ce choix.
Question 3
Ces deux sous-ensembles appartiennent à la fonction Conditionner (figure 1). La décomposition structurelle de cette fonction est donnée figure 3.
C o n d i t i o n n e u s e
E m p i l e u r
C o m p t e u r
R é g l e u r C a n d y S 2 2 B r a s
B r a s e m p i l a g e
V é r i n
V o y a n t m a r c h e C a p t e u r p o s i t i o n V o y a n t c o m m a n d e B r a s m é c a n i q u e
T r a n s f e r t P o u s s o i r
H u g o B e c k V é r i n P i g n o n
V o y a n t c o m m a n d e g a u c h e V o y a n t c o m m a n d e d r o i t e A l i m e n t a t i o n
A s c e n s e u r C o n t a c t e u r d e p r é s e n c e M i s e
e n s a c P i n c e
A m g a A r c e a u
v e r t i c a l V i s d e r é g l a g e V o y a n t
B a r r e d e s o u d u r e
C o u t e a u C a p t e u r
C e l l o
p h a n e u s e V é r i n C a p t e u r p o s i t i o n
R o u l e a u
p r e s s e u r C o u r r o i e s
P i g n o n E m b r a y a g e S o u d u r e t r a n s v e r s a l e
S o u d u r e l o n g i t u d i n a l e
Figure 3 – Arborescence structurelle
a) Déterminer les TBF de chacun de ces deux sous-ensembles à partir de l’historique précédent.
b) Tracer le tableau exprimant les TBF classés par ordre croissant, le cumul des défaillances n et la fonction de défaillance F(t) correspondante.
Rappel - Si N représente le nombre de données (TBF ou TTF), on estime F(t) à l’instant de la ième défaillance par :
F ( t ) N i
si N > 50 (méthode des rangs bruts),5
F ( t ) N i 1
si 20 < N < 50 (méthode des rangs moyens), F(t) N i00,4,3 si N 20 (méthode des rangs médians).
c) Déterminer la loi de fiabilité R(t) de ces deux sous-ensembles en utilisant le modèle de Weibull.
d) Calculer leur MTBF et l’écart-type correspondant.
e) Déterminer leur taux de défaillances.
f) En déduire la disponibilité de ces deux équipements.
g) Après avoir analysé ces résultats, que préconiseriez vous si vous étiez responsable maintenance de l’établissement ?
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