Dans le cadre de la gestion des équipements et de la maintenance industrielle, deux indicateurs clés sont largement utilisés pour évaluer la fiabilité et la maintenabilité des systèmes : le MTBF (Mean Time Between Failures) et le MTTR (Mean Time To Repair). Comprendre ces concepts est essentiel pour optimiser la disponibilité des équipements, réduire les temps d’arrêt, et améliorer l’efficacité des opérations.
Le MTBF, ou Temps Moyen Entre Pannes, mesure la durée moyenne de fonctionnement d’un système ou d’un équipement avant qu’une panne ne survienne. Cet indicateur est particulièrement important pour évaluer la fiabilité d’une machine ou d’un processus. Plus le MTBF est élevé, plus le système est fiable et moins les pannes sont fréquentes.
Si un système a fonctionné pendant 500 heures et qu’il est tombé en panne 5 fois, le MTBF sera :
100 heures
Cela signifie que, en moyenne, le système tombe en panne toutes les 100 heures.
Le MTTR, ou Temps Moyen de Réparation, mesure la durée moyenne nécessaire pour réparer un équipement après une panne. Cet indicateur est utilisé pour évaluer la maintenabilité d’un système. Plus le MTTR est faible, plus l’équipement peut être réparé rapidement et la production peut reprendre.
MTTR = Temps Total de Réparation / Nombre de Réparations
Si un équipement a subi 3 pannes et que le temps total pris pour les réparer est de 6 heures, alors :
MTTR = 2 heures
Cela signifie que, en moyenne, chaque réparation prend 2 heures.
Les deux indicateurs combinés permettent d’évaluer l’efficacité globale des équipements. Par exemple, un MTBF élevé et un MTTR faible indiquent un système fiable avec des réparations rapides, ce qui optimise la disponibilité opérationnelle.
Un concept associé au MTBF et au MTTR est la disponibilité d’un équipement, qui mesure la capacité de l’équipement à être opérationnel lorsque nécessaire. Elle peut être calculée comme suit :
Disponibilité = MTBF / MTBF + MTTR
Si le MTBF est de 100 heures et le MTTR est de 5 heures, la disponibilité sera :
Disponibilité = 95,2 %
Cela signifie que l’équipement sera disponible 95,2 % du temps.
Le MTBF et le MTTR sont des indicateurs fondamentaux pour mesurer la performance des systèmes en termes de fiabilité et de maintenabilité. En augmentant le MTBF (réduire les pannes) et en diminuant le MTTR (réduire le temps de réparation), les entreprises peuvent améliorer la disponibilité de leurs équipements, augmenter la productivité et réduire les coûts d’exploitation.
Une surveillance régulière de ces indicateurs et des actions proactives permettront d’optimiser l’efficacité des opérations.
Comment calculer la disponibilité précisément ?
La disponibilité d’un système ou d’un équipement est un indicateur qui mesure la capacité de cet équipement à être opérationnel et disponible pour fonctionner lorsque nécessaire. Elle prend en compte à la fois la fiabilité (via le MTBF) et la maintenabilité (via le MTTR). La disponibilité est exprimée en pourcentage et reflète la proportion de temps pendant laquelle un équipement est disponible pour être utilisé.
La disponibilité peut être calculée en utilisant la formule suivante :
La somme MTBF + MTTR donne le cycle complet de fonctionnement et de réparation. La disponibilité mesure la proportion de ce cycle pendant laquelle l’équipement est opérationnel (le MTBF) par rapport au cycle total (MTBF + MTTR).
Imaginons qu’un équipement ait :
La disponibilité est donc calculée comme suit :
93,75%
Cela signifie que l’équipement est disponible et en état de fonctionnement environ 93,75 % du temps.
Pour augmenter la disponibilité, il faut :
Parfois, la disponibilité peut être calculée sur une période donnée pour évaluer la disponibilité opérationnelle réelle. Voici une autre méthode de calcul, basée sur le temps total disponible :
Le calcul de la disponibilité est essentiel pour comprendre l’efficacité des équipements et pour prendre des décisions éclairées concernant la maintenance et la gestion des actifs. Un suivi attentif de la disponibilité permet de maximiser le temps de fonctionnement et de minimiser les interruptions de service.
Une entreprise sidérurgique située au Luxembourg, spécialisée dans la production d’acier pour l’industrie automobile, fait face à des défis de fiabilité de ses équipements de production, notamment au niveau de ses laminoirs. La production est interrompue fréquemment en raison de pannes imprévues, ce qui entraîne des coûts de maintenance élevés et des pertes de productivité. L’objectif de cette étude de cas est de démontrer comment une stratégie de maintenance préventive et prédictive peut améliorer la disponibilité des équipements, réduire les coûts et accroître la productivité.
Les principales difficultés rencontrées par l’entreprise étaient les suivantes :
L’analyse des indicateurs a révélé :
Après avoir analysé la situation, l’entreprise a décidé d’adopter une approche de maintenance préventive couplée à une maintenance prédictive afin d’optimiser la gestion de ses actifs industriels.
Analyse AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité) :
Introduction de la maintenance préventive :
Technologies de maintenance prédictive :
Réorganisation de la gestion des pièces de rechange :
Après un an de mise en place de la nouvelle stratégie de maintenance, l’entreprise a constaté des améliorations notables sur plusieurs fronts :
L’analyse AMDEC a été un outil fondamental pour identifier et hiérarchiser les pannes critiques. Cela a permis de concentrer les efforts sur les éléments les plus sensibles des laminoirs, ce qui a conduit à une réduction significative des pannes.
L’utilisation de capteurs IoT et d’analyses prédictives a permis à l’entreprise de détecter les signes avant-coureurs de pannes et d’intervenir avant qu’elles ne perturbent la production.
Le stockage intelligent des pièces de rechange a contribué à réduire considérablement le temps de réparation. L’établissement d’accords avec les fournisseurs a également facilité l’approvisionnement rapide.
La mise en place d’un plan de maintenance préventive a permis de mieux gérer les interventions et d’allonger les périodes de bon fonctionnement des équipements, augmentant ainsi leur durée de vie.
Grâce à une combinaison de maintenance préventive, d’analyse AMDEC, et de technologies de maintenance prédictive, cette entreprise sidérurgique au Luxembourg a pu améliorer considérablement la fiabilité et la maintenabilité de ses équipements critiques. Les résultats ont montré une augmentation de la disponibilité des équipements, une réduction des coûts de maintenance, et une amélioration significative de la productivité.
Ce cas démontre l’importance de passer d’une approche réactive à une approche proactive en matière de maintenance industrielle, surtout dans un environnement où les interruptions de production peuvent entraîner des pertes financières considérables.
Modèles Excel pour le calcul de : MTBF, MTTR, MTTA et MTTF 👇
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