Soutenance mémoire
État de l’art sur les indices de performances
Définition et contexte : la performance et indice clés de performance
Le terme « performance » est apparu vers le XIIIème siècle. Il définit l’accomplissement d’une action [ESCAFFRE]. Au fil du temps sa définition est devenue plus large : elle est le résultat d’une action ou encore une mesure d’un processus de réalisation. La performance industrielle est synonyme de la productivité des moyens mis en œuvre. La définition de performance varie suivant les époques et les domaines dans lesquels on se place [RAVELOMANANTSOA].
Dans le domaine des sciences pour l’ingénieur, la notion de performance est très rarement définie car considérée comme implicitement connue. La performance est toujours au cœur des préoccupations des ingénieurs et chercheurs, mais chacun l’aborde selon sa propre optique. Dans le domaine du contrôle-qualité, elle est assimilée le plus souvent à un indicateur de performance : temps d’exécution, quantité d’opérations, quantité de ressources utilisées…La plupart du temps, on considère qu’une proposition contribuant à l’amélioration de l’un de ces indicateurs génère une réduction des coûts et implicitement une amélioration des performances [SENECHAL].
Indicateurs de performance en maintenance industrielle
Intérêt
Les indicateurs servent à mesurer une réalité avec clarté, contrôler la réalisation des objectifs fixés, comparer des unités distinctes, entreprises ou secteurs d’activité et prendre des décisions adaptées (politique de maintenance, gestion du personnel,…). L’étude des indicateurs peut s’appréhender à différents niveaux [BELHOMME] :
➤ au niveau d’un secteur d’activité ;
➤ au niveau d’une section d’activité (forge, fonderie, usinage ….)
➤ au niveau de l’entreprise face à son secteur d’activité ;
➤ de l’évolution de l’entreprise elle-même ;
➤ de la fonction maintenance au sein de l’entreprise ;
➤ de l’évolution de la fonction maintenance elle-même ;
➤ au niveau des relations client-fournisseur pour mesurer les performances de ce dernier face aux obligations de résultats définies contractuellement.
Le souci de la performance, de la fiabilité et de la sécurité existe depuis très longtemps, probablement depuis que l’homme a conçu ou forgé ses premiers instruments. La manipulation de ces derniers a conduit l’homme à des améliorations. Celles-ci ont permis de constater que le progrès technologique attribué à l’ingéniosité de l’être humain permet d’effectuer les tâches beaucoup plus facilement, en moins de temps et à moindre coût. Aujourd’hui, la compétition entre les entreprises sur le marché mondial est de plus en plus soutenue. Dans ce contexte, l’efficacité des équipements, des systèmes et des procédés est un des facteurs clés qui déterminent la compétitivité et la rentabilité des diverses compagnies dans tous les secteurs industriels. Pour améliorer la performance et l’efficacité des équipements ou des procédés, il est primordial de quantifier leurs facteurs contributeurs. Ceci est fait communément à l’aide des indicateurs de performance clés (Key Performance Indicator KPI), [LAFONTAINE]
Dans le contexte de concurrence entre les entreprises, la création d’un système d’indicateur clé de performance KPI sert comme un moyen important pour consolider la gestion de la performance et accroître la compétitivité, [NING].
Indicateurs de maintenance
Au cours des dernières décennies, afin d’assurer une bonne performance de l’usine de production, les responsables de maintenance ont besoin d’une bonne vue de l’ensemble des processus et des réalisations d’entretien, global et local. La compétitivité et la performance des entreprises de fabrication dépendent de la disponibilité, la maintenabilité, la fiabilité et la productivité de leurs équipements de production [HORENBEEK, MUCHIRI]. Cette reconnaissance a conduit à un changement radical de la perception sur la maintenance [MUCHIRI]. Pour avoir cette vue d’ensemble, le service maintenance utilise des indicateurs de maintenances qui adoptent des critères, réalisent des mesures, utilisent des moyens de mesures permettant de prendre des décisions pour une meilleure une meilleure prévision des actions de maintenance et améliorer la performance de la maintenance.
Souvent, plusieurs KPI existent au sein d’une même société de production, mais ils restent mal exploités et incompréhensibles, c‘est ce qui ressort d’une étude récente sur l’amélioration de la performance d’une des plus grandes sociétés pétrochimiques du monde, composée de plusieurs unités de production [Assaf].En effet, l’étude a pris en considération 14 indices de performances générés automatiquement, mais ils ne sont jamais couplés ensemble pour avoir une meilleure vue de l’ensemble des travaux de maintenance et de les rendre performants. Une analyse d’enveloppement de données (DEA, data envelopment analysis) avec le concours d’experts en maintenance industrielle a permis de classer ces indices en 5 catégories basées sur: la fiabilité, les coûts de maintenance, les échéanciers, les travaux d’entretien non ordinaires et l’équipe d’entretien.
Types de mesure des indicateurs clés de performance
Une enquête sur l’exploration des indicateurs clés de performance réalisée récemment par Badwy et all [BADAWY] a montré que de nombreuses entreprises travaillent avec de mauvaises mesures et mal interprétées en indicateurs clés de performance (KPI, Key performance indicators). Très peu d’organisations connaissent leurs véritables indicateurs de performance parce qu’en réalité, peu de dirigeants, d’acteurs des entreprises, experts et consultants ont exploré les KPI de leur entreprise pour les exploiter d’une manière rationnelle. Pour y arriver, il faut savoir mesurer la performance. Quatre types de mesures de la performance [PARMENTER] peuvent être retenus:
1. KRI : Indices clés de résultats montrant ce qui a été fait dans une perspective donnée par rapport à un facteur critique de succès correspondant à l’efficacité.
2. RIs (result indicators) : Indices de résultat renseignant sur ce qui est en train de se faire.
3. PIs (performance indicators) : Indices de performance renseignant sur ce qui devra être fait.
4. KPI: Indices Clés de performance renseignant sur ce qu’il faut faire pour augmenter fortement les performances.
Pour décrire la relation entre ces quatre types de mesure de performance, Parmenter [PARMENTER] a fait une analogie avec une vue en coupe d’un ’oignon’ figure I.1. La peau extérieure décrit l’état général de l’oignon renseignant sur la quantité de soleil, la quantité d’eau et de nutrition qu’elle a reçu. La peau extérieure est l’indice clé du résultat KRIs. Puis, la coupe transversale de l’oignon, montre les différentes couches qui renseignent sur la manière elle a été transportée du champ de cueillette vers les étals des marchés. Plus les premières couches internes sont juteuses et humides, brillantes, plus la qualité initiale de l’oignon est conservée. Dès que les couches sèchent et se dégradent, la qualité de l’oignon est réduite. Le nombre de couches dégradées indique la dégradation de l’oignon. Dès que les couches intermédiaires entre les premières couches internes et le noyau de l’oignon sont ellesmêmes touchées par la sécheresse et la dégradation, la qualité de l’oignon se détériore encore plus. C’est ce qui est exprimé par l’indicateur de performance des moyens de transport et de conservation. Si le noyau est lui-même dégradé alors, la qualité de l’oignon a chuté dramatiquement. A ce phénomène s’ajoute évidement le facteur temps de conservation. Donc, la décision de réduire le prix de vente de l’oignon en fonction des ventes et du temps aussi bien que le retrait de l’oignon de l’étalage revient aux décideurs sur la base du KPI.
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Table des matières
Introduction
Chapitre I : Etat de l’art sur le concept de recherche des indices de performances dans les systèmes de production discontinue
I.1 État de l’art sur les indices de performances
I.1.1 Définition et contexte : la performance et indice clés de performance
I.1.2 Indicateurs de performance en maintenance industrielle
I.1.2.1 Intérêt
I.1.2.2 Indicateurs de maintenance
I.1.2.2.1 KPI basée sur la fiabilité
I.1.2.2.2 KPI basée sur les coûts de maintenance
I.1.2.2.3 KPI basée sur des échéanciers
I.1.2.2.4 KPI d’entretiens non ordinaires
I.1.2.2.5 KPI basée sur l’équipe de maintenance
I.1.2.3 Types de mesure des indicateurs clés de performance
I.1.2.4 Systèmes de mesure des indicateurs clés de performance
I.1.2.5 Objectifs des indicateurs de maintenance
I. 2 État de l’art sur la modélisation et la simulation des procédés de mise en forme
I.3 État de l’art sur l’analyse fiabiliste des procédés de mise en forme
I.4 Conclusion du chapitre I
Chapitre II : Paramétrage d’un procédé de forgeage
II.1 Position du problème
II.2 Rôle stratégique d’une unité forge dans un atelier de fabrication mécanique
II.3 Défaillances dans le procédé de forge
II.4 Paramétrage d’un procédé de forgeage
II.4.1 Analyse du système de production de pièces forgées
II.4.2 Dessin de définition de la pièce forgée
II.4.3 Matériau de la pièce
II.4.4 Matériau de l’outillage d’estampage du levier de direction
II.4.5 Gamme de production du levier
II.5 Modélisation et Simulations du forgeage d’un levier cambré
II.5.1 Simplification du modèle géométrique
II.5.2 Configuration géométrique des matrices d’estampage sous Forge® Nxt
II.5.3 Elaboration du plan d’expérience pour le paramétrage du procédé du forgeage
II.6 Conclusion du chapitre II
Chapitre III Méthodologie d’évaluation d’indices de performance en maintenance
III.1 Elaboration d’un concept d’évaluation d’un indice de performance en maintenance
III.1.1 Comprendre la préoccupation des industriels
III.2 Stratégie d’évaluation des indices de performances en maintenance
III.3 Critères liés à la stratégie d’évaluation des indices de performance
III.4 Supports d’évaluation d’indices de performance
III.5 Données de départs pour l’évaluation d’indices de performance
III.6 Conclusion du chapitre III
Chapitre IV Contribution à l’évaluation des indices de performance d’une matrice de forgeage à chaud
IV.1 Analyse du processus de mise en forme d’un levier de direction
IV.2 Mise en données pour l’analyse de la fiabilité de l’outillage
IV.2.1 Modèle géométrique du procédé de forgeage d’un levier de direction
IV.2.2 Modèle mécanique basé sur le couplage de modèle de comportement rhéologique de l’outillage avec un modèle d’endommagement
IV.2.3 Association des incertitudes aux paramètres d’entrée dans le modèle mécanique
IV.2.4 Identification d’une fonction d’état limite déterminant la durée de vie de la matrice
IV.2.5 Calcul de la fiabilité de l’outillage
IV.3 Détermination de l’indice de performance de l’outillage
IV. 4 Conclusion du Chapitre IV
Chapitre V Indice de performance d’un outillage de forge : Analyse et Discussion
V. 1 Première déformation plastique équivalente dans une matrice de forgeage
V. 2 Effet du nombre de frappe sur la température d’une matrice d’estampage
V. 3 Effet des variables aléatoires sur la performance de l’outillage
V. 3.1 Analyse de la fiabilité d’une matrice avec un défaut de fatigue initié
V. 3.2 Analyse de la sensitivité des variables de calcul
V. 3.3 Effet de la variation de la température sur la durée vie de la matrice
V. 3.4 Effet de la première déformation équivalente sur la durée vie de la matrice
Conclusion générale et perspectives
Références bibliographiques
