Maintenance : réduire les coûts avec des composants standards

La maintenance et le service des équipements représentent un des coûts les plus importants en production et fabrication. David Messant, directeur de production chez Norelem, étudie comment des éléments standardisés peuvent faire baisser ces coûts et rendre les machines aussi « sans maintenance » que possible.

Il n’y a sans doute pas besoin de rappeler que la maintenance est primordiale. Dans certains cas, le coût de la maintenance pendant la durée d’utilisation de la machine peut dépasser le coût de l’investissement initial lui-même, si celle-ci n’est pas gérée correctement. Dans le sondage In Plant Engineering’s 2018 Maintenance Survey, 35 % des personnes interrogées annonçaient dépenser plus de 10 % du budget de fonctionnement en maintenance et 34 % dépensaient entre 5 et 10 % en maintenance.

Arrêts imprévus

Les entreprises ne peuvent guère se permettre de laisser leurs machines tomber en panne, ou de laisser un équipement en arrêt non planifié. Les arrêts imprévus ont pour conséquence l’augmentation des coûts de maintenance, de réparations et des remplacements d’équipement. La stratégie de maintenance « rouler jusqu’à la panne » est clairement empreinte de risques. Par conséquent, il existe deux stratégies principales pour réduire ces coûts, la maintenance préventive et prédictive.

La maintenance préventive a longtemps été la méthode pour garder les machines en état et produire. Cette stratégie tourne donc autour de l’entretien des machines et de leurs composants à des intervalles réguliers, afin de les prémunir contre toute panne imprévue.

La maintenance prédictive dans l’Industrie 4.0

D’un autre côté, la maintenance prédictive, qui n’est pas nouvelle, a récemment augmenté, grâce aux avancées rapides en Industrie 4.0, technologies connectées et IIOT (Internet industriel des objets). En utilisant des capteurs et des systèmes, les ingénieurs peuvent désormais collecter de grandes quantités de données sur tout équipement, des cycles et températures de fonctionnement aux vibrations et bruits.

Recourir à cette approche rend possible de prédire si un composant doit être remplacé sur une machine, ou si la machine doit être entièrement retirée du service à cause d’anomalies dans les données.

Le revers de la médaille est que la mise en place d’un système de maintenance prédictive peut être coûteux au départ, à cause du besoin d’un système IIOT complet, de capteurs et logiciels de contrôle, et de la formation des équipes à l’analyse des données. Quel que soit le chemin choisi pour maintenir les équipements, toutes les machines peuvent bénéficier d’éléments standardisés pour réduire les coûts et rendre la maintenance plus efficace.

Maintenance moderne

Il est largement reconnu qu’il existe un déficit de compétences en fabrication mécanique, et de moins en moins d’entreprises ont des équipes dédiées à la maintenance sur site. Le sondage de Plant Engineering révèle que 16 % des sondés n’externalisent pas leur maintenance, 44 % d’entre eux externalisent jusque 20 % de leur maintenance totale, et
10 % recourent à des tiers pour au moins 50 % de leurs besoins.

Cependant, 46 % déclarent également que la maintenance moderne nécessite davantage de connaissances spécialisées. Il est clair que les machines deviennent plus complexes, mais en utilisant des composants standards dans la construction des machines, ce déficit de compétences peut être minimisé. En raison des dimensions et versions standardisées, les opérateurs n’ont pas besoin de posséder des connaissances préalables pour des composants spécifiques, et peuvent aisément remplacer ces composants si besoin est.

Composants sans entretien

L’idéal pour toute machine est d’être sans entretien et de ne nécessiter aucune maintenance du tout. Cela peut sembler étonnant. Les opérateurs savent que l’usure est parfaitement normale, car l’environnement industriel cause une accumulation de poussières, débris et saletés. Toutefois, certains éléments des machines peuvent être réalisés avec des composants sans entretien, afin d’aider à réduire les coûts de réparations.

Un dernier moyen pour réduire les besoins en maintenance des équipements est de choisir des composants pouvant offrir de hautes performances et de la qualité. Cela est particulièrement important pour les pièces soumises à des charges, forces et efforts élevés. Une illustration parfaite en est le mouvement linéaire avec des pièces travaillées lourdes. Pour ce type d’application, il est recommandé que les actionneurs linéaires soient utilisés avec de larges supports mobiles, afin qu’ils puissent absorber les charges élevées dans toutes les directions. Les gammes de produits Norelem incluent des actionneurs linéaires dans des longueurs standardisées, avec des courses de 200 à 1 500 mm, tandis que des longueurs sur demande sont livrables pour des projets spécifiques.

Faire chuter les temps d’arrêt imprévus

Pour faire baisser les coûts de maintenance, il faut commencer par prévoir les zones et constituants de la machine où une maintenance régulière sera requise. De cette manière et en construisant les machines avec des composants standardisés quand c’est possible, les entreprises peuvent commencer à relever les défis classiques associés avec la discipline de la fabrication mécanique. En n’ayant pas besoin de techniciens expérimentés pour assurer la maintenance et en possédant des composants sans entretien et de qualité, les entreprises verront graduellement baisser le budget d’entretien de leurs équipements. En outre, les éléments standardisés pourront aider à faire chuter les temps d’arrêt imprévus. Norelem tient en stock 98 % de ses composants, avec des fiches de données et des fichiers CAO pour chacun d’entre eux. Cela implique que les éléments qui s’useront de façon inopinée pourront être remplacés rapidement et que les usines comme la production ne seront pas arrêtées longtemps.

Cas d’application

L’utilisation d’engrenages et de pignons coniques. Traditionnellement, ces engrenages sont réalisés en acier (coûteux à changer). Désormais, des versions en matière plastique de ces engrenages sont disponibles et Norelem propose une gamme de ces composants légers et résistants à la corrosion, n’ayant besoin que de peu ou pas de maintenance. Autolubrifiants, ces engrenages sont très silencieux en opération et peuvent être utilisés dans une vaste variété d’applications, et apporter un bon rapport prix/performance, les rendant très économiques. Il existe toute une famille de composants sans entretien dans l’offre de Norelem. Par exemple, les douilles de guidage sont aussi des composants largement utilisés en ingénierie, et Norelem en propose une version réalisée en bronze avec des inserts en graphite. L’insert en graphite assure une lubrification à vie. C’est seulement sous des charges extrêmes et des vitesses élevées qu’une lubrification additionnelle est recommandée.