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PROJET INDUSTRIEL DE FIN D’ETUDES Présenté Pour l’obtention du titre : INGENIEU

PROJET INDUSTRIEL DE FIN D’ETUDES Présenté Pour l’obtention du titre : INGENIEUR D’ETATS ARTS ET METIERS Génie Mécanique et Structures Par : EL JERSIFI ADNANE et EZZAINE RACHID Titre : « Optimisation de la maintenance au sein de la cimenterie CIMAT-BA » Membres du Jury : Monsieur H. ELMOUSSAMI : Président (ENSAM) Monsieur A.NAFI : Rapporteur (ENSAM) Monsieur A. AIT TALEB : Examinateur (ENSAM) Monsieur A.CHAABA : Encadrant (ENSAM) Année universitaire : 2015/2016 PIFE N° : Projet Industriel de Fin d’Etudes I Dédicaces A nos mères, Qui nous ont donnés la vie et qui ont tout sacrifié pour notre bien-être A nos pères, Qui nous ont indiqués la voie de la réussite et qui ont attendu les fruits de leurs efforts A nos frères et sœurs, Qui étaient toujours présents pour nous motiver, nous supporter et nous écouter, A nos amis, Avec qui nous avons partagé les meilleurs et pires moments A tous ceux qui nous sont chers Projet Industriel de Fin d’Etudes II Remerciements Nous tenons tout d'abord à remercier tout d’abord notre encadrant pédagogique M.CHAABA ALI pour son soutien inconditionnel et pour ses conseils judicieux et enrichissants qui nous ont permis de bien mener notre projet. Puis nous remerciant M. ADDA pour sa supervision, ses conseils et ses efforts. Nos vifs remerciements à l’ingénieur, M. HIBOUR Younes et aux superviseurs du service maintenance, M.EL HYANI, M.ATLAS et M.ELAGAID pour l’expérience enrichissante qu’ils nous ont fait vivre et la sympathie qu’ils nous ont adressée. Au terme de notre projet de fin d'études, nous exprimons notre profonde gratitude à tout le corps professoral et administratif pour ces années de formation. Nos remerciements sont adressés également à Monsieur le Président et aux membres du Jury qui nous ont fait l'honneur de bien vouloir juger ce travail et l'enrichir par leurs remarques et leurs critiques et qui s'investissent constamment afin de nous aider à accomplir notre mission dans les bonnes conditions. Que tous ceux qui nous ont soutenu et ont cru en nos efforts, trouvent ici l'expression de notre profonde gratitude et nos remerciements Projet Industriel de Fin d’Etudes III Résumé La fonction maintenance dans une cimenterie est particulièrement critique. En effet, compte-tenu des grands débits que doit fournir une cimenterie, de grands équipements doivent être déployés en plein temps pour pouvoir assurer ces débits et si quelconque défaillance devait survenir, cela impliquera un arrêt de production de plusieurs heures et des coûts de maintenance corrective très élevés. C’est dans ce cadre que s’inscrit notre Projet Industriel de Fin d’Etudes qui a pour objectif : « Optimisation de la maintenance au sein de la cimenterie de Ben Ahmed ». A cet effet, nous avons jugé nécessaire de commencer notre projet par le diagnostic de l’état de la gestion de la maintenance et l’analyse des arrêts de maintenance récents pour relever les ateliers et équipements les plus critiques. Cela nous a permis de diriger nos efforts vers les pannes récurrentes dans la criticité est la plus élevée pour pouvoir résoudre ces pannes et appliquer les recommandations issues de notre diagnostique initial. Ces solutions et recommandations seront enfin sujets à une étude technico-commerciale. Mots clé : Maintenance, cimenterie, défaillance, criticité, étude technico-économique Projet Industriel de Fin d’Etudes IV ص ملخ تعتبر ًوظٌفة الصٌانة ف مصنع لإلسمنت أمر بالغ األهمٌة ،إذ بالنظر إلى معدالت صبٌب االنتاج العالٌة المطلوبة من مصانع االسمنت، ٌجب استعمال معدات إنتاج كبٌرة خالل الدوام الكامل لضمان هذه المعدالت وإذا حدث أي فشل، سوف ٌنطوي على توقف االنتاج لعدة ساعات وتكالٌف الصٌانة التص حٌحٌة عالٌة جدا. وفً هذا اإلطار ٌهدف مشروعنا الصناعً لنهاٌة الدراسات إلى "تحسٌن الصٌانة فً االسمنت بن أحمد". ،تحقٌقا لهذه الغاٌة بدأنا بتقٌٌم الصٌانة بمصنع بنحمد من ناحٌة التسٌٌر و تحلٌل أحدث وقفات صٌانٌة التً ستخولنا من معرفة المعدات األكثر ع رضة للتوقف. سٌمكننا هذا من توجٌه جهودنا نحو األعطاب المتكررة ذات الحرجٌة األكثر إرتفاعا و البدأ بتحلٌل هذه األعطاب و إقتراح مجموعة من الحلول سٌتم الفصل بٌنها بعد إنجاز دراسة تكنو-إقتصادٌة. Projet Industriel de Fin d’Etudes V Abstract Maintenance is an especially critical function in any cement plant. This is due to the fact that these plants must produce big outflows and in order to do that big machines must be deployed 24/7. If any failure were to happen to these machines, the production shutdown period would last for hours and the repair cost very high. That is why our Last Year Industrial Project has set as an objective: “The optimization of maintenance in the cement plant of Ben Ahmed”. It only seemed natural for us to begin our project by a diagnosis of the maintenance’s management in the plant, followed by an analysis of maintenance shutdowns to detect which equipment were most critical. This allowed us to focus our efforts on the recurring failures where the criticality were higher so we could stop these failure from occurring again and apply the recommendations that were deduced from the initial diagnosis. The proposed solutions and recommendations will be subjected to an economical study. Key-words: Maintenance, Cement plant, failure, criticality, technical and economic study Projet Industriel de Fin d’Etudes VI Liste des figures Figure 1: Principaux sites de CIMAT ........................................................................................ 3 Figure 2: Organigramme de l'usine Ben Ahmed ........................................................................ 4 Figure 3: Fiche descriptif du procédé de fabrication .................................................................. 7 Figure 4: Résultat de l'audit sous forme histogramme ............................................................. 16 Figure 5: Résultat de l'audit sous forme de diagramme « KIVIAT » ...................................... 16 Figure 6: Diagramme Pareto des ateliers de l'usine ................................................................. 19 Figure 7: Diagramme Pareto des équipements du concasseur ................................................. 20 Figure 8: Diagramme Pareto de l'atelier broyage cru ............................................................... 21 Figure 9: Diagramme Gantt du projet ...................................................................................... 25 Figure 10: Racleurs et plaques d'usure ..................................................................................... 27 Figure 11: Racleur usé .............................................................................................................. 28 Figure 12: Séparateur dynamique............................................................................................. 28 Figure 13: Arbre des causes de l'usure au niveau du broyeur vertical ..................................... 30 Figure 14: Racleur avec plaquette en céramique...................................................................... 32 Figure 15:Dessin du tirant ........................................................................................................ 33 Figure 16 : Position du tirant dans le broyeur .......................................................................... 33 Figure 17: arbre de causes de la rupture des tirants ................................................................. 35 Figure 18: section du tirant ....................................................................................................... 36 Figure 19: Graphe des courbes maitresses ............................................................................... 37 Figure 20: Schéma expliquant la flexion du tirant ................................................................... 38 Figure 21: Rupture du tirant par flexion ................................................................................... 39 Figure 22: L'abaque de la température de préchauffage .......................................................... 40 Figure 23: Déchirure transversal .............................................................................................. 41 Figure 24: Déchirure longitudinale .......................................................................................... 41 Figure 25 : Arbre des causes de la déchirure de la bande ........................................................ 42 Figure 26: Séparateur magnétique à bande .............................................................................. 42 Projet Industriel de Fin d’Etudes VII Figure 27: Séparateur magnétique permanent .......................................................................... 42 Figure 28: convoyeur non protégé ........................................................................................... 43 Figure 29: Séparateur non nettoyé............................................................................................ 43 Figure 30: Rouleau usé ............................................................................................................. 44 Figure 31: Racleur de nettoyage ............................................................................................... 44 Figure 32: Présence de la bavette ............................................................................................. 44 Figure 33: Chute de la matière due à l’absence de la bavette .................................................. 44 Figure 34: Coincement des grains de la matière entre la bavette et la bande .......................... 45 Figure 35: Système de nettoyage des séparateurs permanents ................................................. 46 Figure 36: les tambours de déviation du convoyeur B11.01 .................................................... 46 Figure 37: Arbre des causes de la défaillance des roulements ................................................. 47 Figure 38:Ancienne conception (roulements internes) ............................................................ 48 Figure 39: Nouvelle conception avec des roulements externes ............................................... 48 Figure 40: Usure d'un palier par une bande décentré ............................................................... 48 Figure 41: Arbre des causes du décentrage de la bande ........................................................... 49 Figure 42: Décentrage de la bande causé par mauvais réparation de la charge ....................... 49 Figure 43: système de maintien de la bande contre le décentrage ........................................... 50 Figure 44: Réglage de la largeur et de l'angle .......................................................................... 50 Figure 45: Panier crible ............................................................................................................ 51 Figure 46: Barreau cassé .......................................................................................................... 51 Figure 47: Effort tangentiel sur les barreaux ............................................................................ 52 Figure 48: Arbre des causes de la rupture des barreaux ........................................................... 52 Figure 49: L'usure des segments .............................................................................................. 53 Figure 50: Réparation des rauches au niveau du concasseur ................................................... 54 Figure 51: Divisions du segment .............................................................................................. 55 Figure 52: Page d'accueil de l'application d'archivage ............................................................. 55 Projet Industriel de Fin d’Etudes VIII Liste des tableaux Tableau 1: Historique de l'usine CIMAT ................................................................................... 2 Tableau 2: Résultat du questionnaire ....................................................................................... 15 Tableau 3: Recommandation de l’audit ................................................................................... 17 Tableau 4:Total des durées des arrêts des ateliers durant la période d'étude ........................... 19 Tableau 5: Historique des arrêts des équipements de l'atelier concasseur ............................... 20 Tableau 6: Historique des arrêts des équipements de l'atelier broyeur cru .............................. 21 Tableau 7: Equipements névralgique ....................................................................................... 22 Tableau 8: Résultats de l'étude AMDEC.................................................................................. 23 Tableau 9: Relevé d’usure du 06-04-2015 ............................................................................... 29 Tableau 10: Composition chimique de l'acier 42CrMo4 ......................................................... 34 Tableau 11: Caractéristiques mécaniques de l'acier 42CrMo4 ................................................ 34 Tableau 13: Composition chimique du métal d'apport............................................................. 40 Tableau 14: Résultat de l'AMDEC du convoyeur à bande....................................................... 41 Tableau 15 : Problèmes identifiés et leurs solutions ................................................................ 45 Tableau 16: Résultat de l'AMDEC du concasseur ................................................................... 51 Tableau 17: Caractéristique du creusabro ................................................................................ 53 Tableau 18: Rappel de solutions proposées ............................................................................. 56 Tableau 19: Coût uploads/Industriel/ rapport-cimat.pdf