Qu’elle soit curative ou préventive, la maintenance des équipements de production fait aujourd’hui partie du quotidien des industriels, dans le but d’assurer au mieux la continuité de l’activité.
Au-delà de ces deux stratégies classiques, la disponibilité croissante de capteurs sur les chaînes de production, l’historique des multiples données qu’ils génèrent et leur exploitation, orientent de plus en plus vers une approche prédictive de la maintenance dite « maintenance 4.0 ».
Ses avantages sont évidents, notamment en termes de réduction des coûts de production, par abaissement des frais de maintenance et allongement de la durée de vie des équipements visés.
Maintenance 4.0 : définition
La continuité des activités sur un site industriel, quel qu’il soit, est un enjeu essentiel, notamment pour éviter ou au moins minimiser les pertes financières. À ce titre, la maintenance des équipements de production revêt une importance particulière.
Classiquement, au sein d’une organisation, deux principaux types de maintenance coexistent : curative et préventive.
Qu’est-ce que la maintenance curative ?
Curative ou corrective, la maintenance a pour but de remettre en route un équipement défectueux ou endommagé. Il peut alors s’agir de le réparer ou d’en remplacer certains composants, voire l’intégralité.
Ce type de maintenance correspond donc la plupart du temps à des actions réalisées dans l’urgence.
Pour prendre un exemple simple, sur une voiture, changer une courroie de distribution cassée est un acte de maintenance curative, en sachant que cela peut impliquer le changement d’autres pièces du moteur endommagées suite à la rupture initiale.
Qu’est-ce que la maintenance préventive ?
Pour sa part, la maintenance préventive se caractérise par une stratégie planifiée. Les interventions sur les équipements se font alors à intervalle de temps fixe ou sur la base de critères prédéfinis.
Son but est de réduire au maximum les actions de maintenance curative, en limitant les risques de dysfonctionnement et la fréquence des pannes.
Le remplacement à intervalle fixe (en kilomètres) de la courroie de distribution d’une voiture est un acte de maintenance préventive, qui coûte moins cher qu’une réparation consécutive à une casse et permet de protéger les autres pièces du moteur. Il peut néanmoins arriver que la courroie soit changée trop tôt alors qu’elle aurait encore pu être utilisée pour un certain nombre de kilomètres sans risque.
La maintenance prédictive, ou maintenance 4.0
Outre ces types classiques de maintenance, la présence de plus en plus importante de capteurs sur les sites de production permet aujourd’hui de passer à un niveau supérieur : la maintenance prédictive, aussi appelée « smart maintenance » ou maintenance 4.0.
Le principe est alors d’analyser les données disponibles saisies par les capteurs pour prédire quand les équipements sont susceptibles de tomber en panne et donc de déclencher les actions nécessaires avant que ne se produise l’incident.
Les avantages de cette nouvelle stratégie sont nombreux, notamment car elle permet de réduire le nombre d’actions correctives et d’alléger les actions planifiées de maintenance préventive.
S’il existait sur une voiture un capteur permettant de mesurer la tension de la courroie de distribution, cela permettrait de ne changer celle-ci que lorsque le risque de rupture, bien qu’encore faible, soit significatif. Le remplacement de cette pièce sur la base de ces critères correspondrait alors à de la maintenance prédictive. La courroie serait alors utilisée de manière optimale, en évitant les pannes immobilisantes et en protégeant les autres pièces du moteur.
Les objectifs de la maintenance 4.0
La robotisation, l’automatisation et la digitalisation des sites de production font que les machines sont aujourd’hui le cœur de l’usine intelligente, où la présence et les interventions humaines sont de plus en plus réduites.
Or, qui dit automatisation dit capteurs, éléments qui permettent de transformer une grandeur physique mesurée en une donnée digitale. Et, l’historique des données collectées par un capteur sur un équipement a une valeur immense, bien que jusqu’ici souvent ignorée et non mise à profit. En effet, l’exploitation de cette somme d’informations, son analyse par des techniques variées et par comparaison avec l’historique des actions de maintenance, permet de passer à une approche prédictive de gestion des équipements de production.
Les buts de cette stratégie de maintenance 4.0 sont multiples.
Éviter les arrêts de production
Il s’agit en premier lieu de limiter les risques de panne, ce qui augmente le taux de disponibilité des outils et limite donc les arrêts de production.
Par ailleurs, c’est une méthode agile, qui n’obéit plus à un plan de maintenance strict. Elle permet de programmer les interventions sur les équipements uniquement lorsqu’elles sont nécessaires, avant l’occurrence d’une panne dont les signes annonciateurs ont été détectés par l’analyse des données disponibles, au moment le plus opportun, c’est-à-dire en perturbant la production le moins possible.
Maintenir la qualité du produit
Cette maintenance prédictive a aussi un impact direct sur le maintien de la qualité du produit.
En effet, elle permet d’éviter les dérives et peut même parfois permettre, à terme, d’alléger le programme de contrôle qualité.
Réduire les coûts de production
Enfin, la mise en place d’une stratégie de maintenance 4.0 aboutit à une réduction des coûts de production.
Plus précisément, ce sont notamment l’abaissement des frais de maintenance, les économies réalisées grâce à l’allongement de la durée de vie des équipements et la réduction des stocks des pièces de remplacement qui induisent cet effet positif.
Comment mettre en place la maintenance 4.0 ?
Alors que maintenances curative et préventive font aujourd’hui partie de la boîte à outils classique des industriels, une étude récente montre que seulement 49% d’entre eux ont mis en place ou déclarent s’être engagés sur la voie de la maintenance prédictive.
De fait, si les avantages de la maintenance 4.0 sont évidents, sa mise en place peut parfois rencontrer des freins, en particulier car elle requiert des compétences digitales importantes et des dispositifs adaptés de collecte et d’analyse des données.
Des adaptations managériales pour adopter la maintenance 4.0
D’un point de vue humain, 63% des entreprises estiment que le manque de compétences est un obstacle important à leur transformation digitale. La formation des équipes concernées est donc un élément prépondérant à considérer pour la mise en place d’un système de maintenance 4.0 au sein d’une organisation.
Ce changement doit par ailleurs s’accompagner d’une modification des processus clés qui ne peut avoir lieu sans un changement des mentalités, y compris au niveau du management.
Des dispositifs techniques pour mettre en place la smart maintenance
Techniquement, le passage à la smart maintenance requiert par ailleurs un nombre suffisant de données historiques et en temps réel en provenance des capteurs. Seul le croisement de ces informations avec l’historique des interventions curatives et préventives sur un équipement donné peut permettre de passer à un stade prédictif.
Ainsi, la mise en place de la maintenance 4.0 nécessite l’installation de dispositifs de collecte de données adaptés (capteurs connectés, dispositifs de collecte mobiles) s’ils ne sont pas encore disponibles sur le site industriel concerné.
Conclusion
Les pannes ayant lieu sur les équipements de production font partie des facteurs qui menacent la continuité de l’activité d’un site industriel. Leur occurrence doit donc être réduite au maximum, dans un souci d’efficacité économique.
C’est le but de la maintenance préventive, qui se fait de façon systématique en respectant un planning préalablement établi.
La maintenance 4.0, méthode prédictive agile basée sur l’analyse des multiples données générées par les capteurs de plus en plus présents sur les chaînes de production, permet de s’affranchir de cet aspect systématique.
Si la mise en place de cette smart maintenance nécessite des actions de formation du personnel et la disponibilité de systèmes de collecte de données adaptés, il ne fait nul doute qu’elle constitue la stratégie du futur, qui permettra d’abaisser encore davantage les coûts de production.
