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Mis à jour le 06/01/2020

Menez une AMDEC

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Un produit réalise plusieurs fonctions selon les phases de vie qu’il suit. Il convient de fixer celles qui sont à analyser. Prenez en compte que le côté systémique de l’AMDEC la rend coûteuse, et qu’il est préférable de commencer par les fonctions principales et d’élargir l’étude au besoin.

Sélectionnez ou établissez les grilles de cotation

Nous verrons dans les chapitres suivants comment utiliser les probabilités de défaillance d’un composant. Pour autant, une AMDEC utilise très rarement ces estimations de la probabilité de défaillance des composants. Au stade de déclenchement de l’AMDEC, il est plus judicieux d’utiliser une table de cotation.

Les tables de cotation des fréquences d’occurrence des défaillances ou de la gravité des effets sont nombreuses. Elles peuvent venir de normes internes à l’entreprise, ou externes (contractuelles ou normatives).

Généralement, les valeurs de la fréquence et de la gravité seront évaluées avec une table de cotation établie sur 4 à 10 niveaux. Il est important que le groupe partage la même vision des valeurs choisies, les indices de cotation.

L’indice de fréquence, noté F, représente la probabilité que la cause de défaillance apparaisse et qu'elle entraîne le mode potentiel de défaillance considéré. Il faut donc tenir compte simultanément de la probabilité d'apparition de la cause et de la probabilité que cette cause entraîne la défaillance. La note F correspondra alors à la combinaison de ces deux probabilités. Un exemple de cotation de F variant entre 1 et 4 est donné par la table ci-dessous.

Note

Fréquence évènement

Justification

1

Pratiquement inexistant

Défaillance pratiquement inexistante sur des produits similaires en exploitation, au plus 1 défaut sur la durée de vie du produit.

2

Rencontré rarement

Défaillance rarement apparue sur des produits similaires existants en exploitation ; à titre indicatif : 1 défaut par an.

Ou

Composant d'une technologie nouvelle pour lequel toutes les conditions sont théoriquement réunies pour prévenir la défaillance, mais il n'y a pas d'expérience sur du matériel similaire.

3

Occasionnel

Défaillance apparue occasionnellement sur des produits similaires existants ; à titre indicatif : 1 défaut par trimestre.

Ou

Rencontrée régulièrement par les services après-vente.

4

Fréquent

Défaillance apparue fréquemment sur un composant connu ou sur du matériel similaire existant ; à titre indicatif : 1 défaut par mois.

Ou

Composant d'une technologie nouvelle pour lequel toutes les conditions ne sont pas réunies pour prévenir la défaillance et pour lequel il n'y a pas d'expérience sur du matériel similaire.

L’indice de gravité, noté G, pour notre exemple variant de 1 à 5 (cf. table ci-dessous), quantifie  les effets provoqués par la défaillance, en terme générique ou ciblé sur l’humain, l’environnement ou l’indisponibilité du produit. L'indice choisi doit sanctionner uniquement l'effet le plus grave provoqué par le mode de défaillance, même lorsque plusieurs effets peuvent être identifiés.

Exemple de cotation d’une gravité générique :

Note

Gravité

Justification

1

très faible

effet réparable facilement et à moindre coût

2

limitée au produit

effet réparable rapidement à un coût inférieur à celui du produit

3

étendue avec gênes

étendue à des effets liés à l’indisponibilité du produit (perte productivité, retard…)

4

étendue à son environnement

étendue à des effets liés à des destructions d’autres éléments (dommages matériels)

5

étendue à la sécurité des usagers

étendue à des effets sur la sécurité et/ou l’intégrité des personnes (dommages corporels)

Pour des produits « grand public », nous pourrions utiliser la table de gravité suivante :

Note

Gravité

1

Effet non perceptible par l’utilisateur.

2

Gêne ou désagrément pour l’utilisateur.

3

Gêne ou désagrément pour l’utilisateur, importants, ou perte partielle de la fonction du produit.

4

Perte totale de la fonction du produit.

5

Risque d’atteinte à la sécurité de l’utilisateur.

Pour des outils de production, les critères peuvent être fixés en fonction de valeurs objectives, comme suit :

 Note

Gravité

1

Arrêt de la production inférieure à x minutes, intervention de l’opérateur uniquement.

2

Arrêt de la production compris entre x et y minutes, intervention de la maintenance.

3

Arrêt de la production compris entre y minutes et z heures, remplacement du composant défectueux par la maintenance.

4

Arrêt de la production supérieur à z heures, remplacement du composant défectueux par la maintenance externalisée ou par le constructeur.

5

Problèmes potentiels de sécurité pour le personnel.

Il est très important que ces tables de cotation soient adoptées par les membres de l’équipe d’analyse et discrétise franchement, sans ambiguïté, l’étendue des fréquences ou des gravités possibles.

Réalisez l’analyse fonctionnelle

Les relations entre les fonctions sont primordiales afin de déterminer en grande partie les liens causes/effets des dysfonctionnements mis à jour. Pour des produits simples, les fonctions peuvent être représentées graphiquement avec les techniques que nous  avons étudiées dans le précédent chapitre : les blocs fonctionnels interconnectés par des liens représentant leurs dépendances ou les arbres fonctionnels représentant la décomposition des fonctions en sous-fonctions (n, n-1, n-2) jusqu’aux fonctions élémentaires (bloc fonctionnel) ou aux composants qui les réalisent.

Pour des produits plus importants ou des systèmes, plusieurs diagrammes sont nécessaires ; il sera alors utile de réaliser des tableaux de synthèse de type TAF reprenant les relations de décomposition et d’interconnexion.

Chaque participant à l’AMDEC devra avoir une représentation claire et partagée de chaque fonction étudiée ; rappelons que c’est le niveau de qualité attendu de l’analyse fonctionnelle.

L’AMDEC est applicable aux différent niveaux de décomposition d’un système ou d’un produit, du niveau le plus haut (les fonctions principales) jusqu’aux fonctions techniques supportées par les composants. C’est aussi dans cette étape que le coût d’une AMDEC s’élabore. Ce dernier est directement proportionnel au niveau de détail de l’analyse fonctionnelle utilisée. Il faut parfois utiliser le bon sens et pousser l’analyse sur des éléments sensibles.

Recensez les modes de défaillance

Un mode de défaillance décrit la façon dont se manifeste une défaillance. Tout élément étudié est caractérisé par une ou plusieurs fonctions à réaliser, valorisées par des performances.

Un mode de défaillance est l'altération de cette ou de ces fonctions. Il doit répondre aux caractéristiques suivantes :

  • il est relatif à l’entité étudiée fonction (ou composant) ;

  • il décrit la manière dont le système ne remplit plus sa fonction ;

  • il s'exprime en termes techniques précis (court-circuit, perte de puissance…).

Il existe 5 modes génériques de défaillance :

  • perte de la fonction ;

  • fonctionnement intempestif ;

  • démarrage impossible ;

  • arrêt impossible ;

  • fonctionnement dégradé.

Exemple : le bouton on/off de notre brosse à dent peut avoir les modes de défaillance suivants :

  • perte de la fonction – ne déclenche pas le passage du courant lors de la sollicitation mécanique (quand l’utilisateur appuie dessus) suite à une rupture mécanique ;

  • fonctionnement intempestif – laisse passer le courant ou l’empêche de passer sans sollicitation mécanique suite à un faux contact ;

  • arrêt impossible – le courant passe malgré le relâchement du bouton suite à un court-circuit.

Notons que démarrage impossible et fonctionnement dégradé sont abordés par les modes cités.

De même, la fonction Recharge pourrait avoir les modes de défaillance suivants :

  • perte de la fonction – la base ne recharge plus la batterie ;

  • démarrage impossible – la base ne démarre pas la charge de la batterie ;

  • fonctionnement intempestif – la base charge une batterie déjà chargée ;

  • arrêt impossible – la base délivre un courant de charge en permanence ;

  • fonctionnement dégradé – la base délivre un courant non constant et de valeur variable.

Notons que les composants comme les fonctions, en fonction de leur nature, de leur contexte ou des technologies employées, peuvent avoir des modes de défaillance plus ou moins variés.

Recherchez les causes et les effets

Un effet d’un mode de défaillance d’une fonction de bas niveau peut devenir une cause de défaillance d’un mode de défaillance d’une fonction du niveau supérieur. De même que la défaillance d’un composant élémentaire peut devenir la cause de la défaillance du dispositif l’utilisant. L’analyse est réalisée du bas vers le haut, jusqu’à ce que l’effet final soit identifié sur le système.

Suivant les besoins de l'étude, on peut rechercher les causes attribuables à chaque mode de défaillance :

  • causes internes :

    • défaut de conception, de fabrication,

    • défaut de matériau,

    • intrinsèque (usure...) ;

  • causes externes :

    • mauvaise utilisation,

    • influence de l'environnement (agression, pollution...)

    • défaillance d'un élément environnant.

On recherche souvent la cause la plus élémentaire (cause des causes). On recense les conséquences que peut avoir chaque mode de défaillance. Il convient de les évaluer sur le ou les niveaux supérieurs, jusqu'au niveau le plus haut (système, process, client...).

Exemple : dans le cas de notre  brosse à dent, si les éléments étudiés sont les fonctions de haut niveau, la perte de la fonction Brossage peut provenir de la perte de la fonction Recharge de la batterie, de la perte de fonction du bouton on/off, de la perte de fonction du moteur, d’un blocage des paliers, de la perte de fonction de l’axe (rupture mécanique)….

Si le niveau de détail de l’étude est au niveau de composants de notre brosse, la rupture de l’axe aura pour effet la perte de la fonction Brossage ; il faudra trouver la cause entre un dimensionnement insuffisant, un défaut de fabrication, une mauvaise qualité de la matière utilisée.

Dans les deux cas, la gravité sera de 4. La cotation de la fréquence dépendra du couple cause-mode de défaillance. Il pourra, par exemple, être de 3 pour un défaut de fabrication  et de 2 pour la perte du moteur.

Nous voyons ici le besoin de définir une valeur spécifique de criticité des scénarios (cause- mode de défaillance-effet).

Évaluez la criticité

La criticité est l'expression de l'importance globale d'une défaillance donnée. Elle permet de hiérarchiser les défaillances selon leur influence globale sur le système, le process, le client..., vis-à-vis de la fiabilité, la maintenance, la sécurité.

La criticité C se calcule selon la formule suivante : C=F×G .

Dans les exemples précédents, nous obtenons une criticité de 12 pour la perte de la fonction Brossage suite à un défaut de fabrication, et une criticité de 8 suite à la perte du moteur.

Hiérarchisez les risques

La hiérarchisation des risques a pour objectif de permettre d’identifier ceux que l’on devra réduire et ceux pour lesquels il sera estimé qu’ils sont acceptables. Il faut comprendre qu’il est utopique de vouloir éradiquer tous les risques possibles, le risque zéro n’existe pas. Avec les moyens disponibles, nous devons rationnellement réduire les risques les plus significatifs.

Pour ce faire, nous construisons une matrice  de criticité pouvant se présenter sous la forme du tableau suivant :

 

 

Fréquence

 

 

1

2

3

4

Note

Gravité

Pratiquement inexistant

Rencontré rarement

Occasionnel

Fréquent

1

Effet non perceptible par l’utilisateur. 

1

2

 3

4

2

Gêne ou désagrément pour l’utilisateur.

2

4

6

8

3

Gêne ou désagrément pour l’utilisateur, importants, ou perte partielle de la fonction du produit.

3

6

9

12

4

Perte totale de la fonction du produit. 

4

8

12

16

5

Risque d’atteinte à la sécurité de l’utilisateur.

5

10

15

20

Le nombre de lignes d’AMDEC (de défaillance) peut être reporté pour chaque valeur de criticité et permet d'obtenir ainsi un tableau de bord afin d’évaluer les mesure à prendre en termes de réduction de risque, en prenant les criticités les plus fortes en premier.

Dans l’exemple ci-dessus, nous considérons que tous risques dont la criticité est :

  • entre 12 et 20 sont inacceptables et doivent conduire a une action de réduction de risque immédiate ;

  • entre 8 et 10 sont à traiter ultérieurement ;

  • entre 1 et 6 sont considérés comme acceptables.

Je vous invite à vous rendre sur le chapitre suivant pour reprendre les points clés de cette partie avant de réaliser le quiz !

Exemple de certificat de réussite
Exemple de certificat de réussite