AMDEC
Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité — FMECA
Méthode inductive d'analyse de fiabilité. Elle identifie, pour chaque composant d'un système, les modes de défaillance possibles, leurs effets en cascade et la criticité résultante.
L'AMDEC croise trois dimensions : la fréquence d'occurrence du mode de défaillance, sa gravité pour le système ou l'exploitant, et sa probabilité de détection avant apparition. Le produit de ces trois notes donne l'Indice de Priorité du Risque (IPR), qui hiérarchise les actions de prévention, de détection ou de surveillance à déployer. L'exercice est structurant en phase de conception comme en phase d'exploitation, notamment pour cadrer un plan de maintenance ou un périmètre de monitoring.
Cas d'usageDéfinir les équipements critiques avant de déployer un plan de surveillance conditionnelle.
Cadre : MIL-STD-1629A · IEC 60812
Analyse vibratoire
Vibration analysis
Mesure et interprétation du spectre vibratoire d'une machine tournante pour détecter et caractériser les défauts mécaniques.
Un accéléromètre capte le signal temporel ; une transformée de Fourier le convertit en spectre fréquentiel. Chaque défaut mécanique majeur (balourd, désalignement, roulements, engrenages, jeux, cavitation) imprime une signature spécifique dans ce spectre : position fréquentielle, direction privilégiée, modulation éventuelle. L'analyste croise l'amplitude globale, les raies discrètes et les bandes modulées pour poser un diagnostic, puis recommander une action — équilibrage, alignement, remplacement, surveillance renforcée.
Cadre : ISO 10816 · ISO 20816 (sévérité vibratoire)
Balourd
Unbalance
Défaut majeur de répartition de masse sur un rotor. Il engendre une force centrifuge périodique et une signature vibratoire marquée à 1×RPM, principalement radiale.
Le balourd peut être statique (la masse excédentaire est alignée avec le centre de gravité), dynamique (deux masses déphasées produisent un couple de balourd) ou combiné. Il est la première cause de vibrations excessives sur les machines tournantes neuves ou en retour d'atelier. Son diagnostic repose sur la dominance de la raie à 1×RPM, l'absence d'harmoniques marquées et une cohérence de phase entre les paliers. Sa correction passe par un équilibrage sur site ou en banc, une plan ou deux plans selon la longueur du rotor.
À retenirUne raie à 1×RPM dominante, radiale, sans harmoniques : le balourd est le premier suspect.
Cepstre
Cepstrum
Transformée de Fourier inverse du logarithme du spectre. Outil de choix pour isoler les périodicités cachées dans un spectre dense.
Le cepstre transforme une famille d'harmoniques régulièrement espacées — signature typique d'un engrènement ou d'un défaut de roulement modulant — en une raie unique sur l'axe des quéfrences (homogène à un temps). Cette condensation rend visibles des périodicités noyées dans un spectre chargé, et permet de mesurer précisément la fréquence fondamentale du train d'harmoniques. L'analyste y recourt quand le spectre brut devient illisible, notamment sur boîtes à engrenages multi-étages ou machines à plusieurs roulements proches.
Cas d'usageSéparer deux trains d'engrènement qui se recouvrent dans un spectre réducteur multi-étages.
Condition monitoring
Surveillance d'état
Surveillance continue ou périodique de l'état d'un équipement à partir de paramètres physiques mesurés : vibration, température, courant, acoustique, analyse d'huile.
Le condition monitoring s'oppose à la maintenance purement systématique : il déclenche l'intervention sur la base d'un état réel plutôt que d'un calendrier. Il repose sur un triptyque capteur–acquisition–interprétation, avec des seuils d'alerte et d'alarme définis selon la criticité de l'actif, la norme applicable et l'historique du site. Les normes ISO 17359 et ISO 13373 fournissent un cadre général pour la surveillance et pour la chaîne d'acquisition vibratoire en particulier.
Cadre : ISO 17359 · ISO 13373
Désalignement
Misalignment — couple résiduel
Défaut d'alignement géométrique entre deux arbres accouplés. Il impose au système un couple résiduel et des efforts alternés qui transitent par les paliers.
Le désalignement se manifeste sous deux formes : parallèle (les axes sont décalés), angulaire (les axes forment un angle) — le plus souvent combiné. Sa signature vibratoire est une raie à 2×RPM significative, accompagnée d'une composante axiale élevée, ce qui le distingue du balourd. Laissé en l'état, il dégrade prématurément les roulements, les joints d'étanchéité et l'accouplement lui-même. Sa correction passe par un alignement laser, plan par plan, avec prise en compte de la dilatation thermique de service.
À retenirForte vibration axiale et raie à 2×RPM : pensez désalignement avant balourd.
Analyse d'enveloppe
Envelope analysis — démodulation d'amplitude
Technique de démodulation appliquée à une bande haute fréquence, qui révèle les chocs périodiques signant un défaut naissant de roulement.
Un écaillage ou une piqûre sur une piste de roulement génère à chaque passage un choc bref qui excite les résonances structurelles de la machine, à plusieurs kilohertz. Ces chocs modulent en amplitude la réponse résonnante. L'analyse d'enveloppe isole cette modulation en filtrant une bande haute fréquence autour de la résonance, en redressant le signal, puis en calculant le spectre du signal démodulé. Les fréquences caractéristiques du roulement (BPFO, BPFI, BSF, FTF) apparaissent alors proprement, là où elles seraient noyées dans un spectre brut.
Cas d'usageDétecter un défaut de roulement plusieurs mois avant qu'il ne devienne audible ou visible.
FFT
Fast Fourier Transform — transformée de Fourier rapide
Algorithme de calcul rapide de la transformée de Fourier discrète. Socle de toute analyse spectrale : il décompose un signal temporel en ses composantes fréquentielles.
La FFT réduit le coût de calcul de la transformée de Fourier discrète de l'ordre de N² à l'ordre de N·log(N), ce qui la rend utilisable en temps réel sur des signaux longs. Son paramétrage — longueur de bloc, fenêtrage (Hanning, Flat-top), taux de recouvrement, résolution fréquentielle — conditionne directement la qualité du diagnostic. Un fenêtrage mal choisi peut masquer une raie utile ; une résolution trop grossière peut fusionner deux défauts distincts. Toute lecture d'un spectre suppose de connaître les paramètres d'acquisition qui l'ont produit.
Jumeau numérique
Digital twin
Modèle numérique d'un équipement physique, alimenté en continu par les données opérationnelles de l'actif réel.
Ce qui distingue un jumeau numérique d'une simple simulation, c'est la synchronisation : le modèle reçoit en flux les mesures issues des capteurs de la machine et s'actualise en conséquence ; inversement, le modèle peut informer l'exploitation de la machine (seuils adaptatifs, pronostics, plans d'essais). Le niveau d'ambition varie : d'un simple miroir de données (visualisation 3D en temps réel) à un modèle physique complet couplé à de l'IA, capable de prédire le comportement dynamique ou de simuler un scénario de maintenance avant son exécution sur site.
À retenirSans flux de données bidirectionnel, ce n'est pas un jumeau numérique — c'est une maquette.
Maintenance conditionnelle / prédictive
Condition-based — predictive maintenance
Deux stratégies proches, souvent confondues. La maintenance conditionnelle déclenche sur seuils mesurés. La maintenance prédictive y ajoute un pronostic de durée de vie résiduelle (RUL).
La maintenance conditionnelle observe un paramètre d'état (niveau vibratoire global, température, contamination d'huile) et intervient quand un seuil normé ou historique est franchi. La maintenance prédictive modélise la cinétique de dégradation pour estimer la date probable de défaillance et planifier l'intervention au moment optimal pour la production. Elle requiert un historique de signaux, un modèle — statistique, physique, IA — et un indicateur de santé de confiance. L'une ne remplace pas l'autre : la prédictive suppose qu'une surveillance conditionnelle robuste soit déjà en place.
Motion amplification
Video-based motion magnification
Technique optique d'amplification visuelle des micro-déplacements d'une structure en fonctionnement, du millimètre au micromètre.
Le principe physique est celui d'un réseau d'accéléromètres virtuels : une caméra haute cadence filme la scène, et chaque pixel est traité comme un capteur de déplacement, mesuré par variation de luminance au cours du temps. Un algorithme amplifie ensuite ces variations dans la bande fréquentielle d'intérêt et restitue une vidéo où les déformations, invisibles à l'œil nu, deviennent évidentes. L'outil est particulièrement utile pour diagnostiquer des problèmes de structure (charpente qui pompe, tuyauterie en résonance, fixation desserrée) là où l'accéléromètre ponctuel donne une vision trop locale.
Cas d'usageRendre visible à un client non vibrationniste un mouvement de structure de l'ordre du micromètre.
MTBF
Mean Time Between Failures — temps moyen entre défaillances
Temps moyen de bon fonctionnement entre deux défaillances d'un équipement réparable, exprimé en heures.
Le MTBF est l'indicateur central de fiabilité d'un actif réparable. Il s'obtient en divisant le temps cumulé de bon fonctionnement par le nombre de défaillances observées sur la période. Il ne se confond pas avec la durée de vie ni avec le MTTF (Mean Time To Failure), réservé aux composants non réparables. En maintenance, son suivi dans le temps signale une dérive : une baisse progressive du MTBF est un marqueur faible de vieillissement ou de qualité opérationnelle dégradée.
MTTR
Mean Time To Repair — temps moyen de réparation
Temps moyen de réparation après défaillance, exprimé en heures. Indicateur de maintenabilité, complémentaire du MTBF.
Le MTTR intègre tout le cycle de remise en service : détection, diagnostic, obtention de la pièce, intervention, essais, redémarrage. Il est une composante directe du calcul de disponibilité, via la formule Disponibilité = MTBF / (MTBF + MTTR), elle-même incorporée au calcul de l'OEE. Travailler sur le MTTR, c'est agir sur la logistique des pièces, l'accessibilité des équipements, la qualité du diagnostic et la compétence des équipes — plus vite qu'en cherchant à allonger le MTBF.
OEE
Overall Equipment Effectiveness — TRS
Taux de rendement synthétique d'un équipement de production. Il condense en un seul chiffre la performance réelle rapportée à la performance théorique.
L'OEE est le produit de trois composantes : la Disponibilité (temps de fonctionnement réel / temps d'ouverture), la Performance (cadence réelle / cadence nominale) et la Qualité (pièces conformes / pièces produites). Un OEE de 85 % est considéré comme classe mondiale sur production discrète ; au-dessous de 60 %, des leviers d'amélioration structurants existent. Son intérêt pour le diagnostic : il permet d'identifier quelle composante (disponibilité, cadence, rebuts) tire le rendement vers le bas et donc où concentrer l'effort.
ODS
Operating Deflection Shape — déformée opérationnelle
Visualisation animée du comportement dynamique d'une structure à une fréquence donnée, en conditions réelles de fonctionnement.
L'ODS diffère de l'analyse modale classique par sa nature : la structure est observée en service, sous excitation opérationnelle, et non excitée par un marteau d'impact ou un pot vibrant en condition contrôlée. Elle révèle la déformée réelle de la structure — une charpente qui pompe en mode de flexion, une tuyauterie qui ovalise, un châssis qui tord — à la fréquence d'intérêt. Couplée à la motion amplification, elle offre un diagnostic visuel immédiat, particulièrement parlant pour un décideur non spécialiste.
À retenirL'ODS montre ce que la structure fait ; l'analyse modale montre ce qu'elle pourrait faire.
Analyse d'ordres
Order tracking — ordre spectral
Spectre exprimé non pas en Hertz mais en multiples de la vitesse de rotation de l'arbre. Outil indispensable pour les machines à vitesse variable.
Sur une machine à vitesse variable, un spectre classique en Hertz étale les raies liées à la rotation (balourd, désalignement, roulements) et rend le diagnostic difficile : les mêmes défauts apparaissent à des fréquences différentes selon le régime. L'analyse d'ordres ré-échantillonne le signal en fonction de la position angulaire de l'arbre (via un top-tour ou un encodeur), de sorte que chaque raie liée à la rotation se retrouve toujours au même ordre. Ce qui bouge encore est d'origine non synchrone — typiquement la fréquence naturelle d'une structure en résonance — et se démasque immédiatement.
Cas d'usageDistinguer sur un variateur une raie de résonance structurale d'une harmonique d'engrènement.
Défauts de roulement — BPFO, BPFI, BSF, FTF
Bearing fault frequencies
Les quatre fréquences caractéristiques d'un roulement à billes ou à rouleaux. Chacune signe un défaut sur un élément précis.
BPFO (Ball Pass Frequency Outer race) : fréquence de passage des éléments roulants sur un défaut de la bague extérieure, généralement le défaut le plus fréquent. BPFI (Ball Pass Frequency Inner race) : même logique sur la bague intérieure, modulée par la rotation de l'arbre. BSF (Ball Spin Frequency) : fréquence de rotation propre d'un élément roulant sur lui-même, signe un défaut sur l'élément. FTF (Fundamental Train Frequency) : fréquence de rotation de la cage, liée à un défaut de cage ou à un glissement anormal. Ces fréquences se calculent à partir de la géométrie du roulement et de la vitesse de l'arbre ; elles émergent le plus souvent en analyse d'enveloppe.
Résonance
Resonance
Amplification marquée d'une vibration lorsque la fréquence d'excitation coïncide avec une fréquence propre de la structure.
Une structure possède des modes propres qui lui sont intrinsèques, dépendant de sa masse, de sa raideur et de son amortissement. Si une source d'excitation (balourd résiduel, passage d'aubes, cadencement de production) tombe dans la bande d'une fréquence propre, la réponse vibratoire est multipliée par un facteur de qualité qui peut dépasser 10 ou 20. La conséquence opérationnelle va de la gêne — bruit, inconfort — à la rupture par fatigue. L'ODS, couplée à une analyse modale ou à la motion amplification, permet de visualiser le mode incriminé et de choisir la parade : désaccordage par modification de raideur, ajout d'amortissement, absorbeur accordé.
À retenirLa résonance n'est pas un défaut de la machine — c'est un couplage entre une source et la structure qui la porte.
SPM
Shock Pulse Method
Méthode de détection précoce des chocs mécaniques dans les roulements, fondée sur la mesure d'ondes de choc à très haute fréquence.
Le SPM exploite un capteur piézoélectrique accordé sur sa fréquence de résonance, typiquement 32 kHz. Quand un élément roulant rencontre un défaut naissant sur une piste, il génère une onde de choc élastique qui excite cette résonance. Deux indicateurs sont relevés : la valeur dBm (niveau moyen des chocs, image de l'état général de lubrification) et la valeur dBc (niveau des chocs les plus forts, image d'un défaut localisé). La méthode est complémentaire de l'analyse d'enveloppe, avec une forte sensibilité au tout début de la dégradation.
Thermographie infrarouge
Infrared thermography
Mesure sans contact de la température de surface d'un équipement par captation du rayonnement infrarouge émis.
Tout corps au-dessus du zéro absolu émet un rayonnement infrarouge dont la répartition spectrale dépend de sa température. Une caméra thermique convertit ce rayonnement en image radiométrique, chaque pixel portant une information de température une fois corrigée de l'émissivité, de la distance, de l'humidité et du rayonnement réfléchi. En maintenance conditionnelle, la thermographie est centrale en électrique (échauffement de serrage, déséquilibres de phase, points chauds sur jeu de barres) et mécanique (paliers, accouplements, frottements). La qualification du thermographe et le respect du protocole de mesure conditionnent la valeur du rapport.
Cas d'usageInspection annuelle d'un TGBT sous charge nominale pour cartographier les points chauds avant intervention.
Cadre : NF EN 13187 · CEI pour l'électrique