Maintenance préventive prévisionnelle de l’industrie 4.0
La maintenance préventive - Méthodes et technologies

Pour les responsables de l’exploitation d’installations industrielles -complexes, l’apparition non programmée d’une défaillance d’un équipement implique des conséquences sur la production, la sécurité des biens et des personnes et sur l’environnement. Pour éviter cette situation, la mise en place d’une politique de maintenance préventive présente une solution efficace pour surveiller la dégradation des équipements et prendre les mesures adéquates pour éviter l’occurrence de la défaillance. Cet article présente les objectifs de la maintenance préventive dans le cadre du management de la maintenance, la normalisation en vigueur, les méthodes et technologies et les modalités de mise en place des programmes de maintenance. La première section décrit les enjeux de la maintenance préventive conformément aux normes EN NF 13306 et CEI 60050-192. Les paramètres caractéristiques de la courbe de dégradation conduisant à la défaillance font ensuite l’objet de descriptions détaillées car ils sont utilisés pour établir une politique de surveillance des équipements. Dans ce but, les notions de défaillance potentielle, d’intervalles P-F et de « Net P-F interval » sont introduites. La seconde section récapitule les principales définitions relatives à la maintenance et précise le rôle de la maintenance préventive. Conformément aux normes en vigueur, les classifications arborescentes des types et activités de maintenance sont également fournies. La troisième section est consacrée aux techniques et technologies mises en œuvre dans le cadre d’un programme de maintenance préventive. Une large place est consacrée aux essais non destructifs (END) et à leur mise en œuvre conformément aux recommandations de la COFREND (Confédération française des essais non destructifs) qui est l’organisme officiel français de certification. Les END sont utilisés pour la détection et localisation de défauts surfaciques et volumétriques. Elle offre un panorama des autres méthodes de maintenance conditionnelle telles que l’analyse des lubrifiants, l’analyse vibratoire et celles dédiées aux équipements électriques. La quatrième section est consacrée aux traitements des informations en maintenance préventive qui sont indispensables pour la détection et le diagnostic de défaillance et aux prises de décision. Compte tenu de la place grandissante prise par la maintenance préventive prévisionnelle (appelée maintenance prédictive par la grande majorité des entreprises spécialisées dans ce domaine), la cinquième section expose les principes de cette méthode qui vise à réaliser le pronostic de l’instant de la défaillance par une surveillance appropriée des équipements. La mise en place d’un programme de maintenance préventive nécessite de définir la nature et la fréquence des tâches de maintenance. Pour préciser ces éléments, la sixième section propose des critères de choix des méthodes et de sélection des intervalles entre tâches. Elle expose également les stratégies d’implantation de la maintenance préventive et en particulier celle de la maintenance basée sur la fiabilité (MBF). La septième section présente les concepts récents de la maintenance prévisionnelle (prédictive) pour l’industrie 4.0 qui utilise les systèmes cyber-physiques ou CPS (Cyber-Physical System en anglais) pour la fabrication de biens. Cette maintenance utilise des équipements de surveillance pour évaluer les performances d’un équipement en temps réel et utilise l’Internet des objets industriels (IIoT). L’IIoT permet à différents équipements et systèmes de se connecter, de travailler ensemble et de partager, d’analyser et de traiter des données. Elle bénéficie des derniers -développements de l’intelligence artificielle. La conclusion propose des recommandations pour l’implantation des techniques classiques de maintenance préventive et ouvre les perspectives nouvelles offertes par l’industrie 4.0, la PHM (Prognostics and Health Management) et le RUL (Remaining Useful Life) pour la prédiction du temps de vie résiduel.