Moto-réducteur de convoyeur : défaut de roulement avéré à sept semaines de l'arrêt annuel
Sur une ligne d'assemblage de carters aluminium, le convoyeur d'évacuation est entraîné par un moto-réducteur de 22 kW dont l'arbre de sortie tourne à 45 tr/min. Le service maintenance réalise un relevé vibratoire mensuel sur le roulement côté sortie. Le dernier relevé donne une valeur globale de 7,4 mm/s RMS en large bande. Le spectre d'enveloppe montre un pic net à 142 Hz accompagné de deux harmoniques, alors que l'arbre tourne à 0,75 Hz ; la fréquence de passage des billes sur la piste externe (BPFO) du roulement vaut 142 Hz. Aucune élévation de température ni bruit anormal n'est signalé. La ligne fonctionne en 3×8, cinq jours par semaine ; un arrêt non planifié coûte 4 800 € par heure. Un arrêt planifié le samedi est chiffré à 2 600 €. L'arrêt annuel est prévu dans sept semaines ; l'historique de fiabilité donne 55 % de probabilité de défaillance d'ici là, avec une réparation en panne estimée à 9 heures et un risque de marquage de l'arbre.
1. Qualifier le défaut à partir des indicateurs vibratoires et situer la gravité de la mesure globale par rapport aux seuils d'alerte et d'arrêt usuels d'une machine de classe II (15 à 75 kW).
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Lecture des indicateurs
- Le pic à 142 Hz et ses deux harmoniques coïncident exactement avec la BPFO calculée : le défaut est localisé sur la piste externe du roulement. Ce n'est ni un balourd (qui apparaîtrait à 1×, soit 0,75 Hz), ni un défaut d'engrènement (fréquence de denture et ses harmoniques).
- La mesure globale de 7,4 mm/s RMS dépasse le seuil de 7,1 mm/s qui sépare les zones C et D de l'ISO 10816-3 (devenue ISO 20816-3) pour une machine de classe II ; le seuil d'alerte se situe à 2,8 mm/s. On est donc en zone D, celle où l'endommagement est admis.
- L'absence de bruit et d'échauffement ne rassure pas : un écaillage de piste externe reste discret jusqu'à un stade avancé, puis évolue très vite (écaillage, pollution du graissage, blocage).
Conclusion : défaut de roulement avancé, à traiter à court terme. La valeur absolue suffit à justifier l'intervention ; la tendance ne ferait que confirmer une dégradation déjà installée.
2. Comparer le coût espéré du report à l'arrêt annuel et le coût de l'arrêt planifié du samedi. Conclure sur la décision à prendre.
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Coût espéré du report
- Probabilité de défaillance avant l'arrêt annuel : 0,55.
- Coût d'une panne : 9 h × 4 800 €/h = 43 200 €.
- Espérance : 0,55 × 43 200 = 23 760 €, sans compter le risque de marquage de l'arbre, qui transformerait la réparation en remplacement d'accouplement voire de réducteur.
- Les 45 % de chances de passer sans panne ne rapportent rien : ils ramènent simplement l'espérance à zéro sur ce scénario, ils ne créent pas de gain.
Coût de l'arrêt planifié : 2 600 €.
Comparaison : 23 760 € contre 2 600 €, soit un écart d'environ 21 000 €. Le raisonnement résiste à une hypothèse très pessimiste sur la probabilité : il faudrait descendre sous 2 600 / 43 200 ≈ 6 % de risque de défaillance pour que le report devienne économiquement équivalent.
Décision : arrêt planifié le samedi, sous réserve de disposer du roulement et du joint à temps.
3. Rédiger la consigne de maintenance à transmettre à l'équipe (opérations, pièces, points de contrôle) et préciser la surveillance à maintenir d'ici l'intervention.
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Consigne d'intervention
- Avant l'arrêt : commander le roulement (référence relevée sur la plaque et sur l'ancien roulement), le joint à lèvres et la visserie ; vérifier la disponibilité de l'outillage (extracteur, chauffe-roulement par induction, comparateur).
- Pendant : dépose du carter, contrôle visuel de la portée d'arbre et du logement (marquage, matage, coloration), remplacement du roulement et du joint, contrôle du jeu, vérification de l'alignement poulie/arbre et de la tension de courroie, graissage selon préconisation constructeur.
- Après : essai à vide puis en charge, relevé vibratoire de référence à chaud, contrôle de la température de palier après 30 min de fonctionnement.
Surveillance d'ici l'intervention Maintenir une mesure vibratoire et un contrôle thermique quotidiens avec consignation de la tendance. Consigne d'arrêt immédiat si la valeur globale franchit 11 mm/s, si un bruit de roulement apparaît ou si la température du palier dépasse de 15 K sa référence. L'objectif est double : ne pas être pris au dépourvu si le défaut s'accélère, et éviter un arrêt improvisé en pleine production, bien plus coûteux que l'arrêt du samedi.