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La RCM2 (Reliability Centered Maintenance) est une méthodologie d’optimisation des processus maintenance qui permet d’identifier la meilleure stratégie de maintenance.

Introduction

La RCM, pour Reliability Centered Maintenance (Fiabilité Basée sur la Maintenance), est apparue dans les années 50 dans l’industrie aéronautique. Les premières descriptions de la RCM furent effectuées en 1978, dans un rapport de Nolan et Heap1 commandé par le département de la défense américain. Ensuite, en 1984, ce sera l’Electric Power Research Institute (EPRI) qui l’introduit dans le secteur du nucléaire2. Et enfin, cette méthodologie sera popularisée dans sa version 2 par John Moubray3. A l’époque Nolan et Heap décrivaient la RCM comme ceci : « la RCM est une discipline logique pour développer des programmes de maintenance. L’objectif de ces programmes est d’augmenter la fiabilité des équipements tout en réduisant les coûts ». Elle permet donc de mettre en œuvre des programmes les moins chers, avec le moins de risques opérationnels et une fiabilité élevée des équipements.

En cela, elle évalue, catégorise et priorise les pannes et les types de pannes pour chacun des équipements en fonction de la gravité de leurs conséquences. Cette priorisation et cette typologie nous permet de choisir entre les différentes stratégies de maintenances sans aller jusqu’à la casse, effectuer la maintenance préventive, prédictive ou conditionnelle ou encore reconcevoir l’équipement4.

Le principe

A la sortie de la guerre, la maintenance traditionnelle devient inappropriée pour les nouveaux avions. A l’époque, l’approche traditionnelle était basée sur des programmes de révision où chaque pièce a le « bon âge » pour y effectuer une maintenance (réparation, changement…). Au travers de ces « programme de fiabilité », il fut découvert que de nombreux types de pannes ne pouvaient être prévues ou réduites et surtout qu’elles devenaient très chères au vue de l’augmentation de la complexité des technologies. Les études menées à l’époque ont montrés :

  • Les programmes de révision ont des effets mineurs sur la fiabilité d’un système complexe.
  • De nombreuses pièces n’avaient pas de programme de maintenance valide.
  • Il n’y a pas de corrélation entre l’âge de la pièce et la panne.

La conclusion fut qu’imposer des âges limites pour des pièces et de mettre en place des maintenances systématiques ont souvent pas ou peu d’effet sur l’augmentation de la fiabilité des systèmes complexes.

De la même manière, dans le secteur du nucléaire des années 80, la maintenance était effectuée uniquement sur les recommandations des constructeurs sans la prise en compte de l’usage réel des équipements et peu de maintenance préventive était effectuée sur des pièces pourtant critiques.

Dès lors, la maintenance dû répondre à de nouveaux enjeux :

  • Pour fonctionner efficacement avec chaque type de panne, il faut utiliser une tactique de maintenance appropriée.
  • Pour augmenter la productivité de la maintenance, il faut être plus proactif et avoir une approche plus planifiée.
  • Rallonger les durées entre 2 arrêts pour maintenance.
  • Assurer un support actif et plus coopératif entre le personnel de maintenance, le matériel, les opérations et les fonctions techniques.
  • Réduire les coûts globaux de la maintenance. Néanmoins, il faut préciser que le retour sur investissement ne se fait que sur 5 à 10 ans. Il ne faut donc pas attendre des résultats sur le cours terme.

La courbe P-F

La courbe P-F, appelé aussi courbe de dégradation, a été rendu populaire pour expliquer la maintenance prédictive et quand faire du suivi conditionnel.

L’intervalle P-F est le temps entre quand nous commençons à voir une panne (le Potentiel point de panne P) et quand on ne peut plus utiliser plus longtemps l’équipement car ses performances sont dégradées à un niveau inacceptable (le fonctionnel point de panne F).

La méthodologie

1. Préparation

La première étape consiste à sélectionner le système dans sa globalité que nous allons étudier. Généralement, des critères liés à la sécurité ou à la criticité de l’équipement dans la fonction globale sont pris en compte pour la sélection.

2. Identifier les modes opérationnels et leurs contextes

Il s’agit de décrire le fonctionnement et son niveau de performance voulu dans les conditions et environnement prévu de fonctionnement. Pour cela, on peut par exemple utiliser l’outil QQOQCCP.

On doit décrire par exemple des notions de puissances de vitesse, de températures extérieures, de nombre de personnes transportées, de durées de vies…

3. Partitionner le système

Pour simplifier l’étude et prioriser les actions, il faut partitionner le système à étudier en sous-systèmes fonctionnels. L’enjeu est de réduire à un niveau de sous-systèmes humainement compréhensibles. Le niveau de partitionnement du système est à adapter à la complexité.

Généralement, le bon niveau de partitionnement est obtenu lorsque :

  • L’on comprend facilement les limites des différents groupes et leurs contributions fonctionnelles dans l’ensemble.
  • L’on peut identifier simplement les différents modes de pannes.
  • Le sous-système physique est le plus pratique vis-à-vis de la maintenance.

 

A partir de cette analyse, on choisit le ou les sous-ensembles qui vont être les sujets d’études prioritaires. Au-delà, des critères de gains financiers ou de ressources humaines nécessaires, on prend en compte :

  • Le Pareto des pannes incluant la durée, la récurrence…
  • Le risque via une première analyse AMDEC

4. Développer le diagramme block du système et identifier les fonctions et les pannes

Pour bien comprendre le système, il faut construire un diagramme SADT du sous-système. Dans le détail, ce diagramme va représenter non seulement les différentes fonctions du sous-système, leur finalité et le lien entre chacune d’elle.

5. Conduire l’AMDE

Une fois l’ensemble des fonctions du sous-système identifié, l’on va mener une analyse AMDE sur chacune d’elle. L’enjeu est de comprendre les causes et effets des pannes. On va donc remplir la première partie du document d’analyse, les colonnes F (Function), FF (Functionnal Failure) et FM (Failure Mode).

6. Sélectionner la stratégie de maintenance des pannes

Par la suite, l’enjeu est de suivre le diagramme de décision ci-dessous et compléter le document de travail standard pour sélectionner la stratégie de maintenance la plus adaptée.

La feuille RCM2 standard

Le standard ci-dessous permet de synthétiser l’ensemble des données de travail. Ainsi, on retrouve les colonnes de l’AMDE (F, FF et FM) ainsi que l’ensemble des cases du diagramme de décision. Pour les différentes colonnes de H à S4, il suffit de répondre via des Y pour Yes ou N pour No puis de décrire les actions en fonction de ce qui est indiqué dans le diagramme de décision et suite à l’analyse du système.

Source : J. Moubray (1997) – RCMII Reliability Centered Maintenance

Les différentes stratégies

Au regard du diagramme de décision, on retrouve différentes stratégies :

  • On condition task : est entendu sous cette appellation tant de la maintenance conditionnelle que prédictive.
  • Restoration task : maintenance systémique consistant à restaurer les pièces sans les changer
  • Discard task : maintenance systémique consistant à remplacer les pièces
  • Failure finding task : tâche consistant à effectuer un contrôle sur le bon fonctionnement de l’équipement
  • Redesign : reconception de la pièce voir de l’équipement

 

Chacune de ces stratégies et des décisions prises lors de l’analyse RCM est à comparer avec ce qu’il se fait jusque-là. L’enjeu est de comprendre l’apport de la RCM et de comprendre si des éléments ont été oubliés ou non.

7. Déterminer les pièces de rechange

Le stock de pièces et la gestion de celui-ci doit permettre à la maintenance d’accomplir son programme et d’anticiper les pannes tout en limitant les coûts. Le choix et la quantité de pièces suivent les considérations suivantes :

  • La liste de pièces est-elle en adéquation avec la stratégie.
  • Une analyse de la conséquence de ne pas avoir la pièce doit être faite.
  • Mesurer la quantité en fonction d’une analyse de consommation potentielle. Cette analyse doit être remise à jour régulièrement pour éviter le sur-stock ou le manque.

Le diagramme décisionnel est celui-ci :

Source : Ministère de la defense (1999) – Requirements for for application of reliability centered maintenance

8. Documenter la RCM

L’ensemble des étapes précédentes doit être documenté avec précision. Pouvoir justifier des conclusions et retrouver les données des analyses est une phase prépondérante tant vis-à-vis de la sécurité que d’un point de vue économique.

9. Maintenir et évaluer le programme RCM

Les décisions prises pendant l’analyse RCM sont en constant mouvement. D’une part, l’expérience des maintenances s’améliorent mais également les technologies et la modernisation des équipements mènent à des évolutions constantes des programmes de maintenance. Ainsi, les objectifs de soutenir le programme RCM sont :

  • Suivre en permanence et optimiser les programmes de maintenance
  • Supprimer les attentes inutiles
  • Identifier les tendances des pannes
  • Comprendre et intégrer les nouvelles pannes dans le programme
  • Augmenter la performance du programme

 

Également, tout au long de la vie de l’entreprise, une évaluation permanente d’indicateur clé doit avoir lieu. On peut retrouver par exemple les tendances sur le nombre de pannes, les coûts de la maintenance, le nombre de jour/homme…

Source

1 – F.S. Nowlan, H. F. Heap (1978) – Reliability Centered Maintenance

2 – International Atomic Energy Agency (2007) – Application of RCM to optimize operation and maintenance in nuclear power plants

3 – J. Moubray (1997) – RCMII Reliability Centered Maintenance

4 – M. Sondalini (2009) – A common misunderstanding about RCM

R. Kennedy (2011) – Examining the processes of RCM and TPM

R. Overman (2012) – Principles of reliability centered maintenance

America Bureau of Shipping (2004) – Guidances notes on RCM

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