Essais & Simulations n°118

Mesures et Methodes de

Mesures et Methodes de Mesure SIMMAD : capacité à travailler sur tous les fluides, faire du comptage en ligne, ne pas dépasser un poids maximum de 25 kg, avoir un indice IP supérieur ou égal à 56, une longueur du flexible n’excédant pas 2 mètres, disposer d’un affichage de température directement sur l’appareil… Parker a commencé à fournir 35 compteurs et à remettre à neuf 40 équipements. « Lorsque nous avons travaillé sur les anciens appareils du parc de la SIMMAD, nous avons fait en sorte d’assurer une entière continuité de service. Contractuellement, nous avons un mois pour tout remettre à niveau sans entraver les activités des © Photo Armée de terre / GAMSTAT © Photo Armée de l’air forces », précise Sébastien Delhaye ; ce qui suppose d’avoir déjà une parfaite connaissance à la fois des équipements mais aussi des bases militaires sur lesquelles les équipes de Parker interviennent pour récupérer les compteurs, les remettre à niveau et les renvoyer vers les bases militaires d’origine. Parker travaillait déjà avec la SIM- MAD ; en effet en 2006 Parker avait déjà fourni une centaine de compteurs de particules tandis que le laboratoire Filtration, créé spécialement pour l’activité d’analyse des fluides, assurait les opérations de maintenance regroupant l’étalonnage, le suivi, la réparation. Toutefois, le Maître Baïsset précise que « même si les contrats antérieurs avec la SIMMAD ont toujours donné entière satisfaction, la candidature de la société Parker a fait l’objet d’une mise en concurrence conformément aux règles érigées par le Code des Marchés Publics (…). Parmi les offres reçues, celle de Parker a été retenue car elle a été jugée la plus à même de répondre aux attentes fortes de l’État » ; d’autant que la France est de plus en plus positionnée sur le théâtre d’opérations si bien que de nombreux aéronefs se tiennent prêts à être déployés et doivent absolument disposer d’un compteur de particules en état de marche. Le maintien en condition opérationnelle de ces équipements est un défi de tous les instants, tant pour la société Parker que la SIMMAD en raison du contexte de défense. Une prochaine livraison de 66 compteurs est en cours, preuve d’une confiance de la SIMMAD envers les équipes de Parker avec qui « de véritables liens de travail en toute confiance se sont créés au fil des années », conclut Moreno Bandiera. Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 23

Mesures et Methodes de Mesure Fiabilité Estimer la durée de vie des plaquettes d’usinage à partir de données de dégradation L’objectif de cet article est de montrer l’intérêt de disposer de données de dégradation pour estimer la fiabilité des équipements ainsi que leur durée de vie résiduelle. Nous illustrons cela sur des plaquettes d’usinage pour lesquelles nous disposons de données de dégradation directes et indirectes. A partir de ces données, nous établissons des modèles de dégradation physique (i.e. l’évolution de l’usure en dépouille) ainsi que des modèles de représentation de la dégradation des plaquettes par la mesure de paramètres liés à l’usure (i.e. l’évolution de la puissance consommée). Ces différents modèles sont ensuite comparés afin de mettre en évidence des corrélations et de proposer un modèle synthétisant ces données permettant au final de calculer la durée de vie résiduelle d’une plaquette en cours d’usinage. L’approche proposée est originale puisqu’elle permet le calcul dynamique de la fiabilité et de la durée de vie résiduelle spécifique à une plaquette à partir de données mesurées en temps réel. Contexte La méthode envisagée dans cet article s’inscrit dans la thématique de l’optimisation de la maintenance des équipements mécaniques en vue de réduire le coût et d’augmenter la disponibilité. Pour réaliser cet objectif, il est nécessaire de calculer la fiabilité de ces équipements. Trois approches permettent d’obtenir la fiabilité (Letot et al. 2010, Coble 2010). Celles-ci se distinguent en fonction de la nature des données disponibles. Figure 1. Trois approches pour l'estimation de la fiabilité Par ordre de complexité croissante on recense l’approche statistique basée sur les temps de défaillances qui, à partir de temps de défaillance obtenus par retour d’expérience, ajuste une distribution de la durée de vie ; cette méthode présente l’inconvénient de devoir disposer de temps de défaillance et n’est pas spécifique à un équipement. En deuxième position vient l’approche basée sur le suivi d’un indicateur d’état de l’équipement qui, à partir du suivi d’une variable corrélée à la dégradation, va conditionner le remplacement de l’équipement en fonction d’un seuil limite sur cette variable au-delà duquel l’équipement est considéré comme défaillant (i.e. un niveau vibratoire trop élevé). La dernière méthode se base sur la modélisation physique des défaillances où l’on cherche à connaître les mécanismes de dégradation qui vont mener l’équipement à sa défaillance (i.e. une usure trop importante). La différence entre la deuxième et la troisième approche réside dans le fait qu’il est plus facile d’avoir accès à une mesure indirecte de la dégradation (un indicateur) qu’à la mesure physique de la dégradation elle-même. Lorsque la fiabilité est connue, la durée de vie résiduelle peut alors être estimée ce qui apporte une information significative pour optimiser les temps de remplacement. Protocole expérimental Les opérations d’usinage ont été réalisées sur un tour à commande numérique de modèle SOMAB « Unimab 450 » en utilisant un outil de coupe DCLNL 2525M 12 portant une plaquette de carbure de tungstène revêtue CNMG 1204 085B OR2500 de marque SAFETY SA. Les essais d’usinage ont été effectués sans lubrification, pour 30 plaquettes identiques et dans les conditions de coupe suivantes: une avance Vf=0,18 mm/Tr, une profondeur de passe ap=1,5 mm, une vitesse de coupe Vc=340 m/min et un temps de contact matière pour chaque passe d’usinage d’une minute. Le matériau choisi est un cylindre de fonte grise à graphite lamellaire FGL250 d’une dureté de 322 Hv dont les dimensions sont 220 mm de longueur et 190 mm de diamètre. L’acquisition des signaux vibratoires générés en usinage a été effectuée à l’aide d’un accéléromètre piézoélectrique triaxial de type 4520 fixé sur la tourelle et relié à un système d’acquisition et d’analyse Brüel&Kjaer. Pendant la phase expérimentale, la mesure des réponses vibratoires issues d’accéléromètre a été effectuée sur une bande passante de 6,4 kHz et Essais & Simulations • SEPTEMBRE 2014 • PAGE 24