Qu’est-ce que la maintenance conditionnelle ?
La maintenance conditionnelle, ou maintenance basée sur l’état (Condition Based Maintenance ou CBM en anglais) est une stratégie de maintenance qui consiste à surveiller l’état ou les performances d’un actif en temps réel, grâce à des capteurs, des technologies, des instruments ou des systèmes d’information.
Il s’agit d’une procédure visant à recueillir des données de manière systématique et à les évaluer afin de détecter des changements dans le comportement ou l’état d’un système ou de ses composants, pour pouvoir procéder à une intervention rentable ayant pour but de préserver sa fiabilité.
Outre le diagnostic d’un actif, la maintenance conditionnelle a pour but de prévenir, de corriger les écarts ou de prévoir les défaillances avant qu’elles ne se produisent, d’optimiser la durée de vie utile et le fonctionnement des actifs, de réduire les coûts et le temps de maintenance, mais aussi de renforcer la sécurité et la qualité des procédures.
Parmi tous les types de maintenance existants, nous pourrions nous demander ce qui différencie cette méthodologie des autres. La maintenance conditionnelle se distingue des autres types de maintenance, comme la maintenance corrective, préventive ou prédictive, par les aspects qui suivent.
Revoyons les différents concepts :
- La maintenance corrective intervient lorsque les équipements ou les actifs présentent une défaillance ou sont tombés en panne. C’est le type de maintenance le plus réactif et le moins efficace, car cela implique une plus grande perte de production, un risque accru de dommages et un coût de réparation plus élevé. Il existe cependant des stratégies pour lesquelles il convient d’appliquer une maintenance corrective, du moins partiellement. Celles-ci sont connues sous le nom de mesures correctives planifiées.
- La maintenance préventive est effectuée selon un calendrier ou un plan préétabli, sur la base du temps écoulé ou du nombre de cycles d’exploitation. Il s’agit d’un type de maintenance plus proactif que la maintenance corrective, mais qui peut impliquer une maintenance excessive ou insuffisante, puisqu’il ne tient pas compte de l’état réel des équipements ou des actifs. Cette maintenance repose sur un calendrier indépendant de l’état des actifs.
- La maintenance prédictive s’effectue sur la base de signaux ou d’indicateurs (historique des données) qui anticipent une possible défaillance ou détérioration des équipements ou des actifs. Il s’agit d’un type de maintenance plus proactif et plus efficace, bien plus que la maintenance préventive, mais qui requiert un plus grand investissement dans les technologies et un personnel formé à interpréter les données. Cela n’est cependant pas tout à fait vrai si l’on dispose d’un outil facilitant des tableaux de bord et les rapports sur les données recueillies. Cet outil est précisément l’un des grands avantages du module de maintenance prédictive de Fracttal, outre sa facilité d’utilisation.
En quoi consiste précisément la maintenance conditionnelle
La maintenance conditionnelle s’effectue en fonction de l’état actuel ou des performances des équipements ou des actifs, mesurés en temps réel. Il s’agit du type de maintenance le plus proactif et le plus optimal, car il permet d’agir précisément au moment nécessaire, ni avant ni après. On pourrait dire qu’il combine les avantages de la maintenance prédictive et ceux de la maintenance préventive. Plus besoin de chercher à quel moment se produira la défaillance, puisqu’elle ne surviendra simplement jamais.
Par exemple, en ce qui concerne la gestion de la lubrification, on sait que sa dégradation est notamment due aux particules qui contaminent l’huile, ce qui agit à son tour sur la durée de vie utile des machines. Avec une maintenance préventive, l’huile est changée selon un calendrier établi. La maintenance prédictive, elle, détecte comment la lubrification a évolué au fil du temps et prévoit quand la machine tombera en panne. La maintenance conditionnelle, pour sa part, évite la contamination de l’huile, en prenant des mesures pour que les particules ne finissent jamais par compromettre sa qualité.
C’est justement du fait de sa ressemblance avec les méthodes prédictives qu’elle est parfois aussi associée à la maintenance basée sur la fiabilité (RCM), car elle permet d’identifier les éventuels problèmes des actifs et de déterminer ce qu’il faut faire pour maintenir une production à pleine capacité.
De manière générale, la première chose à faire pour l’appliquer consiste à mesurer, de manière sélective, les changements intervenant dans l’état de fonctionnement de l’actif. Ces changements doivent ensuite être comparés à un standard de référence ou à ce que l’on estime être des paramètres idéaux, de sorte à pouvoir détecter un éventuel écart et son ampleur, et ainsi déterminer s’il existe des signes avant-coureurs d’une défaillance potentielle. Toutes les informations recueillies décrivent la nature de la défaillance : comment cela a commencé et comment se projeter en ce qui concerne les autres actifs de la même catégorie.
Pour finir, les mesures nécessaires sont prises pour rétablir les conditions nominales de fonctionnement de l’actif.
Voici quelques exemples concrets d’application de la maintenance conditionnelle :
- Utilisation de capteurs acoustiques pour détecter des fuites ou des anomalies dans les tuyaux de gaz ou d’eau.
- Utilisation de capteurs de vibrations pour évaluer l’usure ou l’alignement des roulements ou des engrenages dans les machines rotatives.
- Utilisation de capteurs thermiques pour mesurer la température ou la résistance électrique dans les moteurs ou les transformateurs.
- Utilisation de capteurs optiques pour analyser la qualité ou la composition de l’air ou de l’eau.
- Utilisation de systèmes intelligents pour contrôler la consommation ou la production d’énergie dans les bâtiments ou les réseaux électriques.
Comme on peut le voir, le lien entre cette méthodologie de maintenance et les données contrôlées en temps réel est très étroit, ce qui montre tout simplement le besoin de posséder des capteurs et une culture de l’ingénierie capable de les exploiter et de les gérer. Cela est également très courant dans les entreprises qui appliquent une maintenance prédictive.
Comment appliquer la maintenance conditionnelle à la culture de l’entreprise ?
Avant de l’appliquer au sein de l’entreprise, il est important, pour employer un jargon technico-culturel, de modifier l’organigramme de maintenance pour l’adapter à cette méthodologie. Il ne suffit pas de s’appuyer sur un service technique purement opérationnel : il est nécessaire de disposer d’un service d’ingénierie qui travaillera avec des données et des modèles mathématiques, ainsi que d’un service de diagnostic. Ce sont des employés spécifiques et professionnels au sein de ces services qui doivent décider quoi faire concernant les actifs.
Il faut donc un service qui pense, un autre qui établit le diagnostic et un dernier qui exécute la tâche de maintenance. C’est en fonction de l’état de l’actif qu’il sera décidé du type de maintenance ou de tâche proactive à effectuer. Qui plus est, outre les changements dans l’organisation de la main-d’œuvre, il faut également repenser la gestion des matériaux, les méthodes de travail et les moyens techniques.
Il ne serait donc pas adapté de maintenir l’organigramme classique comprenant un service en charge de la mécanique, un service en charge de l’électrique et un autre en charge des instruments et des contrôles. Il est souvent difficile d’accepter ces changements dans les entreprises qui travaillent de cette manière depuis longtemps. La résistance aux changements est donc un facteur fondamental lors de la mise en place du style de maintenance proposé. En cas de forte résistance aux changements, il est par conséquent recommandé de conserver les styles classiques de maintenance préventive et prédictive.
Dans la pratique, on constate que les résistances liées à la modification de l’organigramme sont les plus difficiles à surmonter, car elles impliquent en soi des changements sur le plan syndical, économique, professionnel, ainsi que des changements de poste durant l’exécution des tâches. Comme on peut le voir, la maintenance est toujours étroitement liée aux talents, aux motivations et aux expériences des techniciens et ce ne sont pas uniquement les variables techniques et commerciales qui influencent la prise de décisions concernant les stratégies.
Bonnes pratiques de mise en œuvre d’une maintenance conditionnelle
1. Définir les objectifs et les KPI avant tout
La première étape est de poser des bases claires : quels sont les objectifs de votre programme de maintenance conditionnelle ? Quels indicateurs de performance (KPI) permettront de mesurer son efficacité ? Et surtout, quels critères déclencheront une intervention sur chaque actif ? Ces réponses doivent être définies afin de savoir à quel moment intervenir et de quelle façon pour chacun des actifs.
2. Identifier et prioriser les actifs critiques
En parallèle, il faut dresser la liste des équipements sur lesquels la maintenance conditionnelle sera appliquée en priorité. Ce choix ne se limite pas à l'impact sur la production et la sécurité : l'impact environnemental doit également entrer dans l'équation. Maintenance performante et développement durable ne s'opposent pas, ils se renforcent.
3. Choisir les technologies de mesure et centraliser les données
Une fois les actifs ciblés, il s'agit de sélectionner les technologies adaptées pour mesurer et transmettre les données d'état et de performance : capteurs IoT, analyseurs de vibrations, caméras thermographiques, etc. Ces données proviendront inévitablement de sources hétérogènes. Leur centralisation sur une solution unique est donc indispensable pour en faciliter l'analyse et la prise de décision. C'est précisément pour cela que Fracttal One a été conçu : agréger, structurer et rendre exploitables toutes ces informations au sein d'un environnement unique.
4. Paramétrer les seuils d'alerte et mesurer les résultats
Dernière étape opérationnelle : définir les paramètres critiques de chaque actif et fixer les seuils d'alerte ou de notification. C'est à ce stade que les résultats deviennent tangibles : réduction des interventions inutiles, hausse de la disponibilité et de la fiabilité des équipements, diminution des arrêts non planifiés, et amélioration des conditions de sécurité pour les équipes terrain.
Une pratique ancienne, des technologies nouvelles
La maintenance conditionnelle n'est pas une innovation récente, elle existe depuis les années 1950. Ce qui a radicalement évolué, en revanche, c'est la manière de collecter et de transmettre les données : des inspections sensorielles réalisées par les opérateurs jusqu'aux capteurs IoT connectés à une solution de gestion de la maintenance augmentée par l'IA.
Aujourd'hui, quatre grandes approches coexistent pour intégrer la maintenance conditionnelle aux opérations :
- Inspections réalisées par les opérateurs.
- Inspections réalisées par la maintenance.
- Inspections réalisées offline (comme les analyseurs de vibrations, les caméras thermographiques, les analyseurs d’huile, etc.).
- Analyse des données résultant des inspections, à partir des instruments et des capteurs installés sur les équipements.
Tout ce que nous vous avons expliqué jusqu’ici peut être considéré comme une introduction à la norme ISO 17359, laquelle présente une procédure générale recommandée pour mettre en œuvre un programme de maintenance conditionnelle.
La réglementation recommande notamment, après avoir établi la liste des machines, d’effectuer une analyse du niveau d’importance (dans laquelle doivent être inclus tous les actifs qui ont un impact sur la production, sur les risques, sur les coûts, ainsi qu’un impact sur l’environnement) et une analyse des modes de défaillance et de leurs effets, juste avant de déterminer quels sont les paramètres qui seront surveillés. Par ailleurs, la fréquence de surveillance doit être déterminée et les données recueillies.
De plus, il convient d’ajouter que la norme ISO 17359 recommande de vérifier l’efficacité des mesures prises pour rétablir les conditions normales de fonctionnement de l’actif. En termes quantitatifs, il s’agit de savoir combien de fois consécutives une machine ou un actif apparaît dans des conditions normales de fonctionnement. Tout cela se traduit, au final, par une augmentation de la fiabilité et de la disponibilité, une diminution du nombre de réparations et une baisse du nombre de pièces extraites des stocks ou achetées, entre autres variables. Il est possible de confirmer, à l’aide d’une analyse coûts-bénéfices, la pertinence de la stratégie mise en œuvre.
Les compétences humaines au cœur du dispositif
On pourrait penser que la mise en œuvre d’une philosophie de maintenance conditionnelle nécessite beaucoup plus de personnel que les types classiques de maintenance. En réalité, elle requiert le même nombre de personnes, voire moins. En revanche, les spécialisations de l’équipe technique devront être pensées plus raisonnablement, afin d’être plus polyvalentes ou multifonctionnelles.
Un même technicien devra être capable d’effectuer diverses tâches, surtout dans des entreprises ou des services de maintenance de petite taille. Dans tous les cas, il faut au minimum une personne dédiée aux fonctions d’ingénierie, une ou plusieurs personnes qui réalisent les diagnostics, et une ou plusieurs personnes qui exécutent les opérations de maintenance.
Le diagnostic et le pronostic sont des activités qui requièrent une spécialisation et une professionnalisation particulières parmi les membres de l’équipe. Ces techniciens doivent être capables d’utiliser chacune des technologies de surveillance, mais aussi de détecter et d’interpréter correctement les données. À ce sujet, la norme ISO 18436 établit les critères de certification concernant les vibrations, les ultrasons, la thermographie, la tribologie et la lubrification.
Centralisation et contrôle de toutes les données de maintenance
La surveillance des paramètres étant le noyau central de cette stratégie de maintenance, il est fortement recommandé de coupler sa gestion avec des dispositifs IoT, surtout si la fréquence de surveillance est rapprochée ou si la surveillance exige de se trouver dans des lieux difficiles d’accès, ou encore en cas d’un grand nombre d’actifs à diagnostiquer. Dans tous les cas, il convient de s’appuyer sur des capteurs qui transmettent les données à une plateforme centrale.
Plus qu'une plateforme, Fracttal est une solution complète de gestion de maintenance capable de s’intégrer efficacement à sa propre gamme de capteurs IoT.
Les responsables de la planification et les gérants peuvent centraliser, sur une plateforme en ligne, toutes les informations concernant les actifs, les entrepôts, les interventions, les tâches et les ressources techniques, sous forme de tableaux de bord complets qui les aident à prendre les meilleures décisions. Qui plus est, grâce à son module de maintenance prédictive doté de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatisé, les décisions se prendront plus rapidement et de manière plus précise dans le service d’ingénierie.
