Conception et Développement d'un outil Automatisé Basé Sur la Stratégie de Maintenance Prévisionnelle des Équipements Miniers
[Thesis]
La Roche-Carrier, Nicolas
Ngoma, Guyh Dituba;Kocaefe, Yasar
Universite du Quebec a Chicoutimi (Canada)
2020
308
Ph.D.
Universite du Quebec a Chicoutimi (Canada)
2020
Les concepts de fiabilité, de maintenabilité, de disponibilité et de sécurité sont des paramètres clés dans l'industrie minière en raison de la complexité de l'environnement et de la gestion des coûts liés au bon fonctionnement des équipements miniers. La compréhension de ces concepts est essentielle lorsqu'il s'agit d'analyser l'état d'un équipement minier et de prédire la maintenance adéquate. La recherche de stratégies appropriées pour améliorer les performances globales des maintenances vise à contrôler les défaillances et à définir les actions menant au renforcement de la fiabilité. Toutefois, le manque de renseignements lors du suivi des maintenances en temps réel ajouté à la complexité de recherche d'informations dans la base de données mènent parfois à des problématiques liées à la gestion des maintenances pour les équipements miniers et leurs composants. Par l'entremise du partenaire industriel, le sujet de recherche propose la conception et le développement d'un procédé qui génère des statistiques de fiabilité et de maintenance pour les équipements miniers dans le but d'anticiper les maintenances prévisionnelles et de déceler des anomalies dans les interventions. La conception du nouvel outil de calcul automatisé est réalisée en exploitant les modèles mathématiques des processus stochastiques tels que le processus de renouvellement (RP), le processus de Poisson homogène (HPP) et le processus de Poisson non homogène (NHPP). Cette thèse considère aussi des approches moins conventionnelles comme le processus de branchement de Poisson (BPP) ainsi que l'approche de Bayes avec un modèle a priori de type non informatif pour un échantillon de très faible taille. Au-delà des aspects théoriques des processus recensés dans la revue de la littérature, la conception de l'outil est transposable dans un contexte unique réel. En employant, entre autres, le langage de programmation VBA, un outil est mis en place pour déterminer les paramètres associés aux processus stochastiques, les lois de probabilité ajustées aux données observées, la durée de vie moyenne et l'estimation de la fiabilité des composants présents sur les équipements du site minier. La stratégie de maintenance prévisionnelle proposée aide à prendre de meilleures décisions lors des interventions. Les méthodologies développées peuvent de leur côté être utilisées lors de l'évaluation de la fiabilité et l'optimisation de la maintenance de tous les équipements miniers ayant des temps de bon fonctionnement. Pour mettre en évidence la pertinence de l'approche développée, des analyses de défaillances et de fiabilité des sous-systèmes provenant des flottes de boulonneuses, boulonneuses à plateforme et foreuses long trou ont été réalisées à partir des données d'interventions et des temps de bon fonctionnement du partenaire industriel. L'étude tient compte du système de maintenance existant et de l'historique des équipements critiques. La dernière contribution considère l'optimisation du temps de remplacement préventif de composants critiques. Divers modèles sont présentés, à savoir les stratégies de maintenance de type âge, de type bloc et séquentielle. Cette thèse propose des temps de remplacement optimal en fonction de la stratégie la mieux adaptée aux données d'interventions. Ainsi, cette recherche offre des résultats inédits sur la maintenance des équipements mobiles considérés critiques et essentiels dans les opérations minières souterraines. Les résultats observés entourant la fiabilité des sous-systèmes contribuent à la compréhension de leurs modes de défaillance, leur criticité, leurs états de fonctionnement, leurs similitudes et leurs différences avec les flottes d'équipements. Les constats émis permettront de mieux prévenir les défaillances de ces machines en appliquant des stratégies de maintenance appropriées et en optimisant le temps de remplacement de leurs composants selon les performances et les coûts des maintenances.