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En adoptant la DfMS, les ingénieurs peuvent concevoir un produit en gardant à l’esprit l’efficacité de la maintenance et du service dès le processus de design initial, plutôt que de devoir faire face à des conséquences désagréables plus tard.
Le design pour la maintenance et le design pour l’aptitude au service sont regroupés sous le terme unique de DfMS, car elles partagent le même objectif essentiel : réduire les temps d’arrêt des équipements. Toutefois, ces deux concepts diffèrent par leur contenu et leurs points d’application. Pour distinguer la frontière entre la maintenance et le service, il est nécessaire d’examiner la nature des activités menées pour réduire les temps d’arrêt.
Design Design pour la maintenance vs Design pour l’aptitude au service
Le design pour la maintenance traite uniquement des caractéristiques de design fondamentales d’un appareil, d’un assemblage ou d’une machine. Le design cible la facilité d’exécution des tâches de maintenance sur les appareils dans des conditions de fonctionnement réelles et concrètes. Que la maintenance nécessite le démontage du dispositif jusqu’à ses composants de base ou que, inversement, toutes les pièces remplaçables soient accessibles et remplaçables facilement et sans effort dépend entièrement de ces choix de design.
Dans certains cas, un design bien planifié permet d’effectuer la maintenance de l’équipement sans arrêter le dispositif ni interrompre son fonctionnement normal. Il s’agit fondamentalement du design intrinsèque de l’appareil, et de rien d’autre.
Le design pour l’aptitude au service (DfS) est moins couramment appliqué, pourtant le service joue un rôle crucial et souvent sous-estimé dans la minimisation des temps d’arrêt. La DfS traite également des caractéristiques de design fondamentales d’un dispositif, mais dans un contexte plus large et plus intégré, impliquant souvent des éléments qui se situent à l’extérieur du dispositif ou de la machine elle-même et qui interagissent avec l’environnement immédiat.
La DfS n’est véritablement efficace que lorsque le dispositif fournit des informations d’état automatiques via des auto-diagnostics fiables et qu’il est, simultanément, soutenu par une infrastructure de service appropriée et bien conçue.
Un système de support bien conçu et organisé garantit que le spécialiste de maintenance approprié reçoit rapidement les informations sur les besoins d’entretien et se rend rapidement sur les lieux requis, équipé des accessoires adéquats et des outils nécessaires. En outre, le matériel pédagogique destiné à effectuer la maintenance doit être clair, simple et facilement accessible. Cet aspect du DfMS se retrouve plus couramment dans les appareils intelligents modernes équipés d’une électronique de communication embarquée et de programmes logiciels.
Garantir l’aptitude à la maintenance
La maintenance est un travail technique qui assure la pérennité de l’actif. Bien que chaque groupe de produits ait ses propres tâches de maintenance spécifiques, des activités générales peuvent être identifiées :
- Inspection visuelle et essais
- Nettoyage et lubrification
- Évacuation des déchets
- Serrage, réglage et étalonnage
- Remplacement des consommables
- Mises à jour logicielles
Ces tâches nécessitent généralement l’intervention d’un technicien qualifié pour les exécuter, en suivant les règles de maintenance documentées dans le manuel d’entretien du dispositif. Même un dispositif ou un mécanisme bien conçu nécessite une maintenance périodique selon un calendrier établi pour garantir un taux de disponibilité opérationnelle élevé.
Garantir l’aptitude au service
Le service est un processus ou une activité plus vaste ; il peut inclure la maintenance, mais englobe également l’interaction avec le client via les technologies modernes, la logistique et la documentation. Bien que certaines tâches puissent être effectuées par un représentant du client lors des opérations normales, d’autres nécessitent l’intervention d’un ingénieur en maintenance.
La vue d’ensemble suivante illustre comment les actions de maintenance s’articulent au sein du contexte plus large d’un système de service :
- Support à distance : Inspection visuelle, essais, nettoyage, lubrification, serrage, réglage et étalonnage, soutenus par des téléservices ou par la réparation/maintenance assistée à distance.
- Systèmes prédictifs : Évacuation des déchets et remplacement des consommables, appuyés par la maintenance prédictive et la surveillance d’état à distance (e-maintenance).
- Logiciel : Mises à jour logicielles effectuées à distance avec l’autorisation du client.
- Infrastructure : La disponibilité des ingénieurs de maintenance, des consommables et des micro-entrepôts gérés par le client, garantie par des prestataires de services organisés.
- Support et cycle de vie : assistance technique en ligne 24h/24 et 7j/7, aspects relatifs à la garantie et programmes de valorisation en fin de vie.
Tous ces éléments doivent être organisés par le fabricant avec l’aide des membres de l’équipe de développement de produits. Planifier et anticiper, dès la phase de développement, tout ce qui arrive au produit au cours de son cycle de vie constitue l’essence même du design axé sur le service et la maintenance.
Exemple de cas : DfM vs. DfMS
Pour illustrer comment la maintenance et le service se soutiennent mutuellement, examinons un exemple utilisant une imprimante multifonction moderne.
L’approche DfM (design pour la maintenance uniquement)
Notre objet de test est une imprimante bien conçue du point de vue exclusif du design pour la maintenance (DfM). Le client « X » appelle l’assistance technique en raison d’un problème de prise de papier, signalant uniquement que l’imprimante est incapable d’imprimer, et ce, seulement 30 minutes avant une réunion générale importante. Des problèmes mineurs avaient commencé à apparaître une semaine plus tôt, mais ils ont été ignorés jusqu’à ce que la situation devienne urgente.
Du point de vue du client, le temps d’arrêt a commencé il y a 20 minutes avec la première tentative d’impression infructueuse. Même si l’entreprise de service dépêche immédiatement un spécialiste, l’action de maintenance — le remplacement du galet de prise de papier et du patin de séparation — ne peut commencer qu’une fois le spécialiste arrivé sur place. Grâce au DfM, le travail de remplacement proprement dit ne prend que cinq minutes en raison d’une méthode d’échange rapide des pièces consommables. Cependant, le temps d’arrêt total a déjà dépassé une valeur critique et la réunion est reportée
L’approche DfMS (design pour la maintenance et l’aptitude au service)
Même exemple : l’appareil est bien conçu du point de vue du DfMS (en réalité, il s’agit du même modèle, mais dans ce cas, il dispose d’une connexion de support avec un système de maintenance électronique conçu par le fabricant ou le prestataire de services).
Avant même que les problèmes du client ne surviennent, le compteur automatique de durée de vie des pièces déclenche une alerte du côté du prestataire de services — demandant le remplacement des pièces de prise de papier chez le client « X » en raison de leur usure.
Si le client refuse de payer pour la maintenance préventive et décline le remplacement de la pièce de rechange, la situation est tout de même préférable, car l’entreprise de service s’assure que son entrepôt dispose des pièces de rechange nécessaires. Plus tard, généralement peu de temps après que les rouleaux ont atteint la fin de leur durée de vie, des problèmes réels peuvent survenir chez le client ; dans un environnement de maintenance électronique, ceux-ci seront détectés et signalés à nouveau.
Normalement, le prestataire de services demandera une fois de plus au client s’il souhaite faire remplacer le rouleau. Si le client refuse toujours de commander la maintenance, il reste une plus grande chance de satisfaire ses besoins en proposant un téléservice avant une réunion importante et pendant la défaillance de l’imprimante.
Tout d’abord, le prestataire de services connaît exactement la situation de l’imprimante du client. Ensuite, la plupart des imprimantes grand format utilisent un design modulaire et plusieurs unités d’alimentation papier pour différents types et formats de papier. En cas d’urgence, il est possible de réajuster un bac d’alimentation moins utilisé pour le format de papier requis, permettant ainsi de continuer à utiliser la machine. Généralement, les clients sont en mesure de le faire par eux-mêmes ; il suffit que quelqu’un leur indique la marche à suivre.
Et c’est précisément ce que permet le design pour l’aptitude au service.
Cela met beaucoup plus l’accent sur le processus de design, en particulier dans le cas de systèmes complexes. Mais cet investissement initial plus élevé devrait être rentabilisé en permettant de réduire le nombre d’erreurs ainsi que les temps d’arrêt opérationnels. Le coût de la maintenance est généralement très bas par rapport aux problèmes de fiabilité résultant de mauvais choix de design.
Principes de design du DfMS
Le DfMS repose sur plusieurs principes de design fondamentaux ainsi que sur des ajouts spécifiques au fabricant. Les règles communes du design pour la maintenance et l’aptitude au service (DfMS) incluent :
- Simplifiez le design tout en garantissant une accessibilité maximale pour les pièces remplaçables, les liquides et les consommables.
- Respectez les principes de design pour la sécurité lors de la maintenance et de design détrompeur (ou design poka-yoke) afin de prévenir les erreurs humaines.
- Utilisez un design modulaire avec des consommables standardisés et durables, ainsi que des pièces similaires.
- Intégrez des capacités de diagnostic à distance, de surveillance et de détection d’erreurs efficaces.
Les principes plus larges liés au service comprennent:
- Concevez des interfaces utilisateur dotées d’options de contrôle à distance complètes.
- Établissez des intervalles de maintenance regroupant plusieurs activités.
- Formez à la fois les utilisateurs et le personnel de service.
- Assurez la disponibilité des outils, des consommables, des pièces de rechange et des ingénieurs de maintenance.
Intégrer l’aptitude au service dans le cycle de vie du design
Le design pour la maintenance et l’aptitude au service est étroitement lié à la philosophie plus large du design pour X (DfX). Certains membres de la famille du design pour X (DfX) qui sont directement ou indirectement affectés par le DfMS sont :
- Design pour l’assemblage
- Design pour la réparabilité
- Design pour l’obsolescence
- Design pour le recyclage
Un matériel bien conçu et facile à entretenir est généralement supérieur en termes d’assemblage, de réparation et de démontage. Cela réduit le temps nécessaire à la remise en état d’un appareil, car les consommables et les pièces de rechange sont faciles d’accès et à remplacer. De plus, le démontage de l’appareil nécessite moins de temps, facilitant ainsi le recyclage des matériaux, même par des spécialistes peu expérimentés.
Le processus DfMS est une démarche continue, car chaque nouvelle itération de design présente le risque de réduire l’aptitude à la maintenance. Par conséquent, les ingénieurs de développement et de design doivent collaborer étroitement avec les ingénieurs de maintenance et examiner attentivement les données d’erreur provenant des bases de données de e-maintenance des appareils précédents. Ces données objectives sont souvent plus précieuses que les retours clients, car elles révèlent les causes profondes des problèmes et garantissent la fiabilité et l’aptitude à la maintenance continues des systèmes d’ingénierie.
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