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Article

1 - ORIGINES ET PRINCIPES

  • 1.1 - Origines de la maintenance basée sur la fiabilité
  • 1.2 - Paradoxe du concept « entretien à temps limite » suivant Nowlan et Heap

2 - TERMINOLOGIE ET DÉFINITIONS

  • 2.1 - Définitions relatives aux conséquences des défaillances
  • 2.2 - Définitions relatives aux tâches de maintenance

3 - ÉTAPES DU DÉVELOPPEMENT DU PROGRAMME DE MAINTENANCE RCM

  • 3.1 - Préambule
  • 3.2 - Principes de base
  • 3.3 - Caractéristiques des défaillances
  • 3.4 - Quatre tâches de base de maintenance et leurs caractéristiques d'applicabilité et d'efficacité
  • 3.5 - Développement du programme initial

4 - EXEMPLE D'APPLICATION À UN ENSEMBLE DE FREINAGE

  • 4.1 - Description du système de freinage
  • 4.2 - Fonctions et défaillances fonction- nelles du système de freinage
  • 4.3 - Synthèse de l'étude du système de freinage

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : SE1655 v1

Origines et principes
Méthode de maintenance basée sur la fiabilité de Nowlan et Heap

Auteur(s) : Gilles ZWINGELSTEIN

Date de publication : 10 juil. 2015

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RÉSUMÉ

Cet article présente la première méthode de maintenance basée sur la fiabilité (MBF) mise au point en 1978 par Nowlan et Heap dans le secteur de la maintenance aéronautique. Cette méthode sert de base pratiquement à toutes les méthodes MBF disponibles à ce jour. Après un rappel de ses origines et des définitions associées, les principes et concepts de leur méthode sont détaillés. Un exemple concret illustre ensuite leur démarche. Enfin, une conclusion et des recommandations sont proposées.

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ABSTRACT

This paper presents the first reliability-centered maintenance method (RCM) developed in 1978 by Nowlan and Heap for the maintenance of aircraft. Their method is most important because it defines all the concepts in use by the RCM methods available today. After a description of the origins and the key definitions, their principles are set out. A practical case is then described to illustrate their approach. Lastly, recommendations are given to assist implementation.

Auteur(s)

  • Gilles ZWINGELSTEIN : Ingénieur de l'École nationale supérieure d'électrotechnique, d'électronique, d'informatique et d'hydraulique et des télécommunications de Toulouse (ENSEEIHT) - Docteur-Ingénieur - Docteur ès sciences - Professeur associé des universités en retraite, Université Paris Est Créteil, France

INTRODUCTION

Cet article, qui s'adresse à des lecteurs ayant des connaissances de base sur la maintenance industrielle, présente les origines, les principes et caractéristiques de la première méthode de maintenance basée sur la fiabilité (MBF) ou RCM (Reliability-Centered maintenance) qui a été mise au point en 1978, à la demande du DoD (Department of Defense) américain par deux responsables de la maintenance aéronautique de la compagnie United Airlines : Stanley Nowlan et Howard Heap. En effet, dans le secteur aéronautique commercial, la première exigence en matière d'entretien des avions fut édictée dans les années 1930 et exigeait que « les instruments et accessoires soient révisés à intervalles adéquats pour garantir leur fonctionnement correct à tout instant ». Ce concept appelé « entretien à temps limite » (Hard Time) a été la méthode de référence jusque dans les années 1960. Avec l'arrivée du premier avion gros porteur, le Boeing 747, les autorités américaines ont développé des normes de maintenance MSG-1 et MSG-2 qui introduisaient de nouveaux concepts de tâches de maintenance, vérification de l'état, surveillance du comportement. Le retour d'expérience ayant fait ressortir les difficultés d'application et d'interprétation des tâches de maintenance, le DOD a commandité en 1978 une étude à Nowlan et Heap pour mettre au point une méthode de maintenance se préoccupant principalement des conséquences des défaillances et non plus des tâches de maintenance préconisées par la MSG-1 et la MSG-2.

Le retour d'expérience lié à l'utilisation de la maintenance basée sur le temps (Hard Time Concept), sur la flotte de leur compagnie, a conduit Nowlan et Heap à faire ressortir le paradoxe de cette pratique. En effet, ils ont découvert que très peu d'éléments (11 %) d'un avion possédaient une durée de vie sûre et que la mise au rebut programmée ne présentait aucun intérêt. Pour ne pas trahir la démarche de Nowlan et Heap, l'article s'est calqué sur les grands chapitres de leur rapport et respecte scrupuleusement leurs concepts et leur terminologie.

La première section est consacrée à leurs réflexions sur la maintenance et à la description de ce paradoxe qui les ont conduits à définir la maintenance basée sur la fiabilité.

Les principales définitions utiles pour la compréhension de méthode RCM de Nowlan et Heap, notée par la suite RCM-N&H, ont été extraites et traduites de leur glossaire et font l'objet de la seconde section. La troisième section fournit les principaux éléments contenus dans leur rapport pour définir un programme de maintenance basé sur la fiabilité : les principes de base, la classification des défaillances, les quatre tâches de base de maintenance, la procédure d'élaboration du programme initial de maintenance et l'utilisation du retour d'expérience pour identifier les points faibles du programme initial et lui apporter des améliorations. Afin d'illustrer le déroulement de leur méthode RCM, le cas de deux fonctions critiques d'un ensemble de freinage hydraulique d'un train d'atterrissage principal d'un avion est traité. Il permet de comprendre le processus de sélection des tâches de maintenance applicables et efficaces. La dernière section est consacrée à une analyse de leur méthode et souligne l'importance de leurs travaux qui sont à l'origine des méthodes de maintenance basée sur la fiabilité actuellement en vigueur.

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KEYWORDS

Maintenance   |   Reliability   |   Aircrafts   |   Industrial Systems   |   Methodological guide

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-se1655


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1. Origines et principes

1.1 Origines de la maintenance basée sur la fiabilité

Vers les années 1930, les organismes chargés de la sécurité des vols commerciaux, dont le département américain du Commerce, ont commencé à imposer que des inspections et des révisions soient réalisées à des intervalles de temps fixes pour les avions, moteurs, équipements et structures.

Ces pratiques ont évolué vers 1947 avec l'apparition de l'entretien suivant état et la collecte des données de fiabilité pour mettre en œuvre la méthode statistique de l'actuariat. Ensuite, l'apparition des avions commerciaux à réaction et l'impossibilité de maîtriser la fiabilité de certains équipements ont conduit les constructeurs et exploitants d'avions à développer de nouveaux concepts de maintenance. En 1967, il est apparu évident qu'il fallait consolider les connaissances accumulées et développer des techniques de maintenance afin de pouvoir :

  • établir un programme efficace de maintenance programmée avant la mise en service de nouveaux avions ;

  • modifier le programme initial de maintenance des avions existants en se basant sur les données de fiabilité en provenance du retour d'expérience réel.

La mise en service du Boeing 747, pour lequel il n'existait pas de politique de maintenance adaptée à un avion gros porteur, a conduit à mettre en place un groupe de travail appelé MSG (Maintenance Steering Group ) regroupant le constructeur Boeing, les compagnies aériennes et l'agence de certification américaine ATA (Air Transport Association ) pour élaborer une méthode de maintenance. Ainsi la MSG-1  a vu le jour en 1968 sous le nom de « 747 Maintenance Steering Group : Maintenance Evaluation and Program Development ».

Le groupe de travail MSG-1 avait pour objectifs assignés et prioritaires de sélectionner les tâches potentielles de maintenance et de les évaluer pour identifier ce qui peut être mis en œuvre pour protéger la sécurité opérationnelle ou les fonctions cachées...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MSG-1 -   747 maintenance steering group, handbook : maintenance evaluation and program development.  -  Air Transport Association, MSG-1 (1968).

  • (2) - MSG-2 -   Airline/manufacturer maintenance program planning document : MSG-2.  -  Air Transport Association, MSG-2 (1970).

  • (3) - NOWLAN (S.), HEAP (H.) -   Reliability-centered maintenance.  -  United States Department of Defense (1978).

  • (4) - EN-13306 -   Maintenance – Terminologie de la maintenance.  -  EN-13306 (2010).

  • (5) - ZWINGESTEIN (G.) -   La Maintenance basée sur la fiabilité/guide pratique d'application de la RCM.  -  Hermès Science Publications (1996).

1 Sites Internet

Aircraft Landing Gear System http://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aircraft/amt_airframe_handbook/media/ama_Ch13.pdf (page consultée le 15 janvier 2015)

HAUT DE PAGE

2 Normes et standards

EN-13306 - 2010 - Maintenance – Terminologie de la maintenance - -

MSG-1 - 1968 - ATA, 747 maintenance steering group, handbook : maintenance evaluation and program development, Air Transport Association - -

MSG-2 - 1970 - ATA, Airline/manufacturer maintenance program planning document : MSG-2, Air Transport Association - -

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