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L' AMDEC

Nous sommes tous confrontés aux mêmes doutes lors de l’élaboration d’un produit :

Bref, comment anticiper pour éviter ceci :

Illustration besoin client

Pour répondre à ces questions, il existe plusieurs méthodes d’anticipation. Parmi les plus utilisées, on trouve l’analyse de risques et l’AMDEC. On utilisera l'une ou l'autre méthode selon la phase du projet...

Les phases d'un projet

Phases d'un projet

Quel que soit le produit, avant sa commercialisation il y a plusieurs étapes à respecter :


Qu'est-ce que l'AMDEC ?

L'AMDEC, pour "Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité", aussi appelée FMEA en anglais (Failure Modes and Effects Analysis), est incontournable dans toute étude mécanique sérieuse.
Comme pour l'analyse de risques, le principe est de faire un tableau recensant les défaillances avec un système d’évaluation associé. Ensuite, comme son nom l’indique elle permet d’identifier les types de défaillance, et de mettre en corrélation les effets et surtout la criticité de chaque défaillance (simplement gênantes, dommageables ou bien critiques).

L’AMDEC est utilisé en phase de conception (développement) afin de valider celle-ci. Elle sera d’autant plus efficace si elle est utilisée plus tôt dans le processus (pour donner suite à l’analyse fonctionnelle), mais l’AMDEC est aussi utilisée dans plusieurs processus :

L’AMDEC est une "photo", elle permet de voir le projet dans l’état à un instant "t". A ne pas confondre avec une revue de projet...
Le groupe de travail constitué (3-5 personnes d’horizons différents) aura pour missions de définir :


Attention

Rappel : Ne pas confondre "Fonctions" et "Objet". Ce sont les fonctions qui seront analysées.


Etude d'un exemple : la roue de voiture (pneumatique)

Tout au long de cet article, nous allons nous appuyer sur cet exemple, simple mais parlant.
Avant tout, nous allons préciser la différence entre objet et fonction.
Lorsque l’on pose la question "Quelle est la défaillance d’un pneu ?", la réponse fréquente est "Le pneu risque de crever !"
... Oui, c’est vrai. Mais pas seulement !

Roue de voiture

Petite SADT (analyse fonctionnelle) d’un pneu :

SADT

En synthèse, voici les FONCTIONS qu’un pneu doit GARANTIR :

Rappel : une fonction est toujours formulée par un verbe à l’infinitif (verbe d’action) suivi d’un ou plusieurs compléments (milieu extérieur et environnement).

Préparation de l'AMDEC

Périmètre de l’étude, définir les limites

Nous étudions quoi ? Juste le pneu ? La roue (jante + pneu) ? Le système de freinage (disque, plaquette) et la transmission (fusée, cardan) font-ils partie de la roue ?

Formaliser la grille d’évaluation des gravités

Evaluation gravités

Formaliser la grille d’évaluation des fréquences

Evaluation fréquences

Formaliser la grille d’évaluation des détectabilités

Evaluation détectabilité

Identification des défaillances

Maintenant, nous avons une "vision claire" sur notre produit (pneu) en termes de :

Nous pouvons identifier les défaillances potentielles afférentes. Pour cela, nous pouvons nous appuyer par exemple sur un diagramme Ishikawa (5M) ou 5 pourquoi et bien d’autres... pour déterminer les causes et les effets pour notre AMDEC

Ishikawa
Attention

Attention ne pas confondre Cause, Effet, Défaillance et Mode de défaillance !
Cause : Ce qui produit quelque chose ; raison ou origine de quelque chose
Effet : Résultat, conséquence de l’action, de la cause
Défaillance : c’est un « Fait » pour un mécanisme, un appareil, de cesser brusquement de fonctionner correctement
Mode de défaillance : forme observable d’un dysfonctionnement (variabilité, intermittence, dégradation, perte, …)

Voici une liste des défaillances potentielles identifiées pour chaque fonction (liste non exhaustive) :


Création du tableau AMDEC

Identifier les Modes de défaillance pour chaque fonction. Dans cet exemple, la liste est non exhaustive !!!

Fonction Mode (type) de défaillance Effets sur l’utilisateur Causes possibles Détection actuelle
1 Porter le véhicule Dégradation de la structure du pneu (assemblage des matériaux) Eclatement du pneu Transfert de charges importantes Aucune
2 Rouler Dégradation du dessin de la bande de roulement Augmentation de la consommation Sous-gonflage Visuel
Le système de contrôle de la pression des pneus (TPMS) ne fonctionne pas Aucune

Evaluation en termes de Gravité, Fréquence, Détectabilité

Fonction Mode (type) de défaillance Effets sur l’utilisateur Causes possibles Détection actuelle G F D IPR
1 Porter le véhicule Dégradation de la structure du pneu (assemblage des matériaux) Eclatement du pneu Transfert de charges importantes Aucune 4 3 4 48
2 Rouler Dégradation du dessin de la bande de roulement Augmentation de la consommation Sous-gonflage Visuel 2 2 2 8
Le système de contrôle de la pression des pneus (TPMS) ne fonctionne pas Aucune 2 3 4 24

Pour donner suite à cette évaluation du groupe de travail, il y a un IPR ou Criticité qui se calcule :

IPR = G x F x D

Seuil de criticité

Avoir une évaluation de la défaillance c’est bien (ex : IPR 48) mais après !!!
Il est à définir par le groupe de travail le seuil de déclenchement des plans d’actions Correctives / Préventives.
Dans certaines entreprises, le seuil est défini arbitrairement (ex : seuil de déclenchement = 10).
Donc dans notre exemple, nous allons définir les actions à mettre en place pour tous les IPR supérieurs à 10.

Attention

Selon l’AIAG (Automotive Industry Action Group), la criticité n’est pas en relation directe avec la valeur G x F x D.
Exigence de l’IAIAG : l’IPR seul ne peut être utilisé !!!

C’est-à-dire que si nous prenons en compte UNIQUEMENT la note IPR, cela n’apporte pas "grand chose".

Explication : Nous voyons que la note IPR est le résultat de la Gravité x Fréquence x Détection.
Admettons que pour le mode de défaillance « Dégradation de la structure du pneu (assemblage des matériaux) » avec un risque potentiel d’un éclatement du pneumatique nous notons 5 en gravité, 2 en fréquence, et 1 en détection : cela donne un IPR de 10.
Maintenant, pour le second mode de défaillance « Dégradation du dessin de la bande de roulement » avec un risque potentiel d’une augmentation de la consommation de carburant, nous notons 1 en gravité, 5 en fréquence et 4 en détection : cela donne un IPR de 20.
Si nous décidons que le seuil de déclenchement d’action si situe à partir d’un IPR de 15, nous constatons que nous allons travailler pour définir des actions sur le risque d’une consommation de carburant et aucune action sur un risque d’éclatement !!!
Il est important de "relativiser", et donc d’utiliser des matrices paramétriques, qui permettent suivant la gravité, la fréquence, et la détection, d'avoir une note IPR relative.


Matrices paramétriques

Dans l’exemple ci-dessous, pour une matrice de gravité (sévérité) de 10, admettons que notre fréquence (occurrence) est à 3 et que la détection est à 3 aussi. Suivant le tableau ci-dessous, l’IPR est de 90 (10x3x3) et est indiqué en rouge :

Matrice sévérité 10

Maintenant, pour une matrice de gravité (sévérité) de 3, admettons que notre fréquence (occurrence) est à 5 et que la détection est à 6. Suivant le tableau ci-dessous, l’IPR est de 90 (3x5x6) et est indiqué en vert :

Matrice sévérité 3

Donc pour un même IPR (90), le seuil varie suivant le degré de gravité, grâce aux matrices paramétriques...


Mise en place d'un plan d'actions

Une fois que les actions ont été instaurées, il faut recalculer l’AMDEC en terme de Fréquence et de Détection MAIS SURTOUT PAS EN GRAVITE, car la gravité ne change pas, le risque existe toujours.
La maitrise du risque se fait via des outils pour le prévenir (fréquence et détection).

Fonction Mode (type) de défaillance G F D IPR Plan d'actions F' D' IPR'
1 Porter le véhicule Dégradation de la structure du pneu (assemblage des matériaux) 4 3 4 48 ... 2 1 8
2 Rouler Dégradation du dessin de la bande de roulement 2 2 2 8 Aucun
2 3 4 24 ... 2 2 8

Conclusion

Nous avons montré dans cet article, par un exemple simple, une vision "synthétique" de la démarche d’AMDEC, mais il existe bien plus d’outils avec des matrices décisionnelles entre autres.
Ce qu'il faut retenir, c'est que le but de la gestion des risques et de la sureté de fonctionnement est d’anticiper les défauts et de rendre le produit plus fiable, de trouver une certaine sérénité dans le processus, de ne pas être dépendant des aléas qui coutent cher et pénalisent la productivité.

Pour en savoir plus :
Norme AFNOR sur l’AMDEC : AF EN IEC 60812



Article rédigé par M. Carl AUGER, Formateur, consultant et expert dans le domaine (entre autres) de la cotation

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