La fabrication de moteurs et de turbines, turbines à gaz, moteurs diesel, compresseurs centrifuges, turbines à vapeur et systèmes de propulsion aéronautique, représente certains des processus de fabrication les plus exigeants en matière de précision et les plus intensifs en capital du secteur industriel.
Les composants doivent respecter des tolérances de l'ordre du micron sur des surfaces qui tourneront à plusieurs milliers de tours par minute dans des conditions extrêmes de température et de pression, pour des durées de fonctionnement mesurées en dizaines de milliers d'heures.
La surveillance de l'OEE dans cet environnement se concentre sur les opérations d'usinage et d'assemblage de précision où le temps de cycle, la qualité au premier passage et la traçabilité sont les plus critiques pour l'efficacité de la production et l'intégrité du produit.
L'usinage de composants de précision, fraisage des aubes de turbine, tournage et rectification de disques et d'arbres, alésage des carters, implique des temps de cycle de plusieurs heures sur des centres d'usinage 5 axes et des rectifieuses à fort enjeu d'investissement.
La surveillance de l'OEE des opérations d'usinage de précision enregistre les causes spécifiques d'arrêts (pannes de sondes, problèmes du circuit de refroidissement, avertissements sur les roulements de broche, événements liés à la gestion de la durée de vie des outils) qui interrompent le plus fréquemment la production et suit le temps de correction nécessaire pour chaque type d'événement.
Ces données de réactivité de la maintenance sont aussi importantes que les données d'occurrence des arrêts pour améliorer l'OEE, une panne de 3 minutes qui demande 90 minutes pour être rectifiée indique un problème de processus de réponse de maintenance plutôt qu'une simple défaillance d'équipement.
Les opérations d'assemblage de moteurs et de turbines impliquent des mesures de jeux précises, des séquences de serrage et des opérations d'équilibrage qui ont des temps standards définis mais présentent des variations importantes du temps réel selon la conformité des composants, l'exécution de la séquence de montage et le niveau d'expérience des techniciens d'assemblage.
La surveillance de la performance OEE des opérations d'assemblage, qui compare le temps de montage réel au temps de montage standard par étape d'assemblage et par technicien, permet d'identifier où la formation, l'outillage ou l'amélioration de la documentation des processus réduiraient le plus la variabilité des temps de montage et amélioreraient la prévisibilité des délais de livraison.
Les opérations des cellules d'essai de moteurs et de turbines, les essais d'acceptation qui vérifient les paramètres de performance avant livraison, sont une activité de production planifiée impliquant des coûts d'équipement importants et une criticité en matière de planification.
La disponibilité des cellules d'essai détermine combien de moteurs ou de turbines peuvent être soumis aux essais d'acceptation par semaine, ce qui limite directement le taux maximal de livraison, quel que soit le degré d'efficacité de l'assemblage.
La surveillance de l'OEE des opérations des cellules d'essai suit la disponibilité des cellules (temps de réalisation de tests productifs contre temps de préparation, d'enchaînement, de maintenance ou d'attente des moteurs), la conformité de la durée des essais (durée réelle du test par rapport à la durée prévue) et les taux de réussite à la première tentative d'acceptation.
Les rejets et le retravail lors des essais d'acceptation constituent l'événement qualité le plus coûteux dans la fabrication de moteurs, une turbine qui échoue à l'essai d'acceptation après assemblage complet nécessite un démontage, une inspection des composants, des remplacements, une reconstruction et un nouvel essai, à un coût pouvant représenter une part importante du coût total de production du moteur.
Le suivi qualité
via l'OEE, qui enregistre les taux d'échec aux essais d'acceptation par mode de défaillance (insuffisance de performance, dépassement des vibrations, consommation d'huile, échec aux essais d'étanchéité) et les relie aux dossiers spécifiques du sous-ensemble et des opérations d'usinage de ce moteur, fournit les données nécessaires aux enquêtes sur les causes profondes permettant d'empêcher la récurrence des mêmes modes de défaillance.
Les exigences de traçabilité des composants pour les fabricants de turbines à gaz et de moteurs aéronautiques figurent parmi les plus exhaustives de toutes les industries.
Chaque pièce à durée de vie limitée doit être traçable jusqu'au numéro de lot du matériau, aux enregistrements des processus de fabrication et aux résultats d'inspection pendant toute sa durée de service.
Les logiciels OEE qui conservent des enregistrements des événements de production avec les numéros de série des composants, les identifiants des opérateurs et les données des paramètres de processus par étape de fabrication fournissent les données de traçabilité de fabrication exigées par les opérateurs de révision de moteurs et les autorités de sécurité
aérienne, en complément des enregistrements qualité formels des organisations de production et de maintenance au titre de la Partie 21, tels qu'exigés par les règlements de navigabilité.
Les fabricants de moteurs et de turbines exigent des logiciels OEE avec une capacité d'intégration particulièrement poussée pour les équipements d'usinage de précision.
Les centres d'usinage 5 axes et les rectifieuses de fabricants tels que Mazak, DMG Mori et Studer supportent généralement les protocoles OPC-UA ou MTConnect qui permettent la collecte directe des données OEE depuis les automates machines.
Les plateformes OEE disposant de ces capacités d'intégration peuvent collecter l'utilisation de la broche, l'état d'exécution des programmes et les codes d'erreur directement depuis les équipements d'usinage, fournissant des données de disponibilité et de performance plus granulaires et plus précises que la saisie manuelle par l'opérateur pour des opérations d'usinage complexes de plusieurs heures.
L'intégration des données de cellule d'essai est une capacité à haute valeur ajoutée pour les logiciels OEE destinés aux moteurs. Les systèmes d'acquisition de données des cellules d'essai génèrent des données de performance complètes lors des tests d'acceptation, puissance, rendement, émissions, signatures vibratoires et des centaines de paramètres de santé du moteur par seconde.
Un logiciel OEE qui reçoit les résultats résumés des tests d'acceptation (conforme/non conforme, performances par rapport aux spécifications) et les relie au dossier de production d'assemblage du même moteur crée le dossier qualité de production de bout en bout qui connecte l'efficacité du processus de fabrication aux résultats des tests d'acceptation.
Pour les fabricants de moteurs et de turbines qui ont des activités de service et de révision en plus de la fabrication neuve, un logiciel OEE qui prend en charge à la fois les types d'ordres de travail « nouvelle fabrication » et « révision »
au sein d'une même plateforme permet une vue unifiée de l'efficacité sur l'ensemble du cycle de vie du produit.
L'OEE pour la révision, suivi de l'efficacité du démontage, de l'inspection, de la remise en état et du remontage par rapport aux heures standards de révision, applique les mêmes principes OEE que la fabrication neuve, et la même plateforme et infrastructure de reporting peuvent desservir les deux activités sans investissement système dupliqué ni processus distincts de gestion des données.
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