ISO 13381-1:2015
(Main)Condition monitoring and diagnostics of machines — Prognostics — Part 1: General guidelines
Condition monitoring and diagnostics of machines — Prognostics — Part 1: General guidelines
ISO 13381-1:2015 provides guidance for the development and application of prognosis processes. It is intended to - allow developers, providers, users and manufacturers to share common concepts of prognostics, - enable users to determine the data, characteristics, processes and behaviours necessary for accurate prognosis, - outline appropriate approaches and processes to prognostics development, and - introduce prognostics concepts in order to facilitate future systems and training. Other parts will include the introduction of concepts of the following forms of prognostic approaches: performance changes (trending) approaches (ISO 13381-2), cyclic-driven life usage techniques (ISO 13381-3), and useful-life-remaining models (ISO 13381-4).
Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic — Partie 1: Lignes directrices générales
L'ISO 13381-1:2015 fournit des lignes directrices relatives au développement des processus de pronostic. Elle est destinée à: ? permettre aux développeurs, aux prestataires, aux utilisateurs et aux fabricants de partager des concepts communs en matière de pronostic; ? permettre aux utilisateurs de déterminer les données, caractéristiques, processus et comportements requis pour pouvoir faire un pronostic précis; ? esquisser des approches et des processus appropriés pour le développement d'un pronostic, et ? introduire des concepts de pronostic afin de faciliter le développement futur de systèmes et de formations. D'autres parties comprendront l'introduction de concepts des formes suivantes d'approches pour le développement d'un pronostic: approches fondées sur les changements de performances (détermination des tendances) (ISO 13381‑2), techniques de durée d'utilisation guidées par les cycles (ISO 13381‑3), et modèles de prévision de la durée de vie restante (ISO 13381‑4).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13381-1
Second edition
2015-09-15
Condition monitoring and diagnostics
of machines — Prognostics —
Part 1:
General guidelines
Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic —
Partie 1: Lignes directrices générales
Reference number
©
ISO 2015
© ISO 2015, Published in Switzerland
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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ii © ISO 2015 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Data requirements . 3
5 Prognosis concepts. 4
5.1 Basic concepts . 4
5.2 Influence factors . 5
5.3 Trending, setting alert, alarm, and trip (shutdown) limits . 7
5.4 Multiple parameter analysis . 9
5.5 Initiation criteria .10
5.6 Prognosis of failure mode initiation .11
6 Failure and deterioration models used for prognostics .12
6.1 Failure mode behaviour modelling concepts .12
6.2 Modelling types .13
7 Generic prognosis process .13
7.1 Prognosis confidence levels .13
7.2 Prognosis process .14
7.2.1 General.14
7.2.2 Pre-processing .14
7.2.3 Existing failure mode prognosis process .15
7.2.4 Future failure mode prognosis process .15
7.2.5 Post-action prognosis .15
7.3 Prognosis report .16
Annex A (normative) Condition monitoring flow chart .17
Annex B (informative) Example prognosis confidence level determination .18
Annex C (informative) Failure modelling techniques .19
Bibliography .21
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical
Barriers to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition
monitoring, Subcommittee SC 5, Condition monitoring and diagnostics of machine systems.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 13381-1:2004), which has been
technically revised.
ISO 13381 consists of the following parts, under the general title Condition monitoring and diagnostics of
machines — Prognostics:
— Part 1: General guidelines
The following parts are planned:
— Part 2: Performance based approaches
— Part 3: Cyclic-driven life usage techniques
— Part 4: Useful-life-remaining prediction models
iv © ISO 2015 – All rights reserved
Introduction
The complete process of machine condition monitoring consists of five distinct phases:
— detection of problems (deviations from normal conditions);
— diagnosis of the faults and their causes;
— prognosis of future fault progression;
— recommendation of actions;
— post-mortems.
Machine health prognosis demands prediction of future machine integrity and deterioration so there
can be no exactitude in the process. Instead, prognosis requires statistical or testimonial approaches to
be adopted. Standardization in machine health prognosis therefore embodies guidelines, approaches,
and concepts rather than strict procedures or standard methodologies.
Prognosis of future fault progressions requires foreknowledge of the probable failure modes,
future duties to which the machine will or might be subjected, and a thorough understanding of the
relationships between failure modes and operating conditions. This may require an understanding of
the physics underlying the fault modes and demand the collection of previous duty and cumulative duty
parameters, previous maintenance history, inspection results, run-to-failure data, trajectories and
associated operational data, along with condition and performance parameters prior to extrapolations,
projections and forecasts.
Prognosis processes need to be able to accommodate analytical damage models.
As computing power increases, and data storage decreases in cost, multiple-parameter analysis
becomes more complex and modelling becomes more sophisticated. Thus, the ability to predict the
progression of damage accumulation is achievable if the initiation criterion is known (expressed as a
set of parameter values for a given mode) in addition to future behaviour for a given set of conditions.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13381-1:2015(E)
Condition monitoring and diagnostics of machines —
Prognostics —
Part 1:
General guidelines
1 Scope
This part of ISO 13381 provides guidance for the development and application of prognosis processes.
It is intended to
— allow developers, providers, users and manufacturers to share common concepts of prognostics,
— enable users to determine the data, characteristics, processes and behaviours necessary for
accurate prognosis,
— outline appropriate approaches and processes to prognostics development, and
— introduce prognostics concepts in order to facilitate future systems and training.
Other parts will include the introduction of concepts of the following forms of prognostic approaches:
performance changes (trending) approaches (ISO 13381-2), cyclic-driven life usage techniques
(ISO 13381-3), and useful-life-remaining models (ISO 13381-4).
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 2041, Mechanical vibration, shock and condition monitoring — Vocabulary
ISO 13372, Condition monitoring and diagnostics of machines — Vocabulary
ISO 13379-1, Condition monitoring and diagnostics of machines — Data interpretation and diagnostics
techniques — Part 1: General guidelines
ISO 17359, Condition monitoring and diagnostics of machines — General guidelines
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 13372 and ISO 2041 and the
following apply.
3.1
prognosis
estimation of time to failure and risk for one or more incipient failure modes
[SOURCE: ISO 13372:2012, 10.2]
3.2
prognostics
analysis of the symptoms of faults to predict future condition and residual life within design parameters
[SOURCE: ISO 13372:2012, 1.15]
3.3
confidence level
figure of merit (e.g. percentage) that indicates the degree of certainty that the diagnosis/prognosis is
correct
Note 1 to entry: This figure essentially represents the cumulative effect of error sources on the final certainty
or confidence in the accuracy of the outcome. Such a figure can be determined algorithmically or via a weighted
assessment system.
3.4
root cause
set of conditions or actions that occur at the beginning of a sequence of events that result in the initiation
of a failure mode
[SOURCE: ISO 13372:2012, 8.9]
3.5
failure modes effects analysis
FMEA
structured procedure to determine equipment functions and functional failures, with each failure
being assessed as to the cause of the failure and the effects of the failure on the system
Note 1 to entry: The technique may be applied to a new system based on analysis or an existing system based on
historical data.
[3]
Note 2 to entry: A FMEA procedure is outlined in IEC 60812.
[SOURCE: ISO 13372:2012, 8.2]
3.6
failure modes effects criticality analysis
FMECA
FMEA with a classification process based on the severity of the faults
Note 1 to entry: This is in comparison with the criticality thresholds.
[3]
Note 2 to entry: A FMECA procedure is also outlined in IEC 60812.
[SOURCE: ISO 13372:2012, 8.3]
3.7
failure modes symptoms analysis
FMSA
process based on FMECA that documents the symptoms produced by each mode and the most effective
detection and monitoring techniques in order to develop and optimize a monitoring programme
Note 1 to entry: This process is outlined in ISO 13379-1.
3.8
estimated time to failure
ETTF
estimation of the per
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13381-1
Deuxième édition
2015-10-01
Surveillance et diagnostic des
machines — Pronostic —
Partie 1:
Lignes directrices générales
Condition monitoring and diagnostics of machines — Prognostics —
Part 1: General guidelines
Numéro de référence
©
ISO 2015
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences relatives aux données . 3
5 Concept de pronostic . 4
5.1 Concepts de base . 4
5.2 Facteurs d’influence . 6
5.3 Identification des tendances, réglage des limites d’alerte, d’alarme et de mise à
zéro (arrêt) . 7
5.4 Analyse de paramètres multiples. 9
5.5 Critères de déclenchement .11
5.6 Pronostic de déclenchement du mode de défaillance .11
6 Modèles de défaillance et de détérioration utilisés pour les pronostics .13
6.1 Concepts de modélisation du comportement du mode de défaillance .13
6.2 Types de modélisation .14
7 Processus générique de pronostic .14
7.1 Niveaux de confiance des pronostics .14
7.2 Processus de pronostic .15
7.2.1 Généralités .15
7.2.2 Prétraitement .15
7.2.3 Processus de diagnostic des modes de défaillance existants .16
7.2.4 Processus de pronostic de modes de défaillance futurs .16
7.2.5 Pronostic d’action postérieure .16
7.3 Rapport de pronostic .17
Annexe A (normative) Organigramme de surveillance .18
Annexe B (informative) Exemple de détermination du niveau de confiance dans le pronostic .19
Annexe C (informative) Techniques de modélisation des défaillances .20
Bibliographie .22
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www.
iso.org/directives).
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l’élaboration du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer
un engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l’ISO liés à
l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de l’ISO aux principes
de l’OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 5, Surveillance et diagnostic des systèmes de machines.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13381-1:2004), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
L’ISO 13381 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Surveillance et diagnostic
des machines — Pronostic:
— Partie 1: Lignes directrices générales
Les parties suivantes sont en préparation:
— Partie 2: Approches fondées sur la performance
— Partie 3: Techniques de durée d’utilisation guidées par les cycles
— Partie 4: Modèles de prédiction de la durée de vie utile
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
Introduction
Le processus complet de surveillance de l’état des machines se compose des cinq phases distinctes
suivantes:
— détection de problèmes (écarts par rapport à un état normal);
— diagnostic des défauts et de leurs causes;
— pronostic d’une future progression du défaut;
— actions recommandées;
— analyses d’avarie.
En matière de pronostic de bon état d’une machine (qui exige de prévoir l’intégrité et la détérioration
ultérieures de la machine), il ne peut y avoir d’exactitude dans le processus. Au lieu de cela, le pronostic
nécessite l’adoption d’une approche statistique ou de recommandation. La normalisation en matière
de pronostic de bon état d’une machine doit donc formuler des lignes directrices, des approches et des
concepts plutôt que des modes opératoires stricts ou des méthodologies normalisées.
Le pronostic d’une future progression de défauts nécessite la connaissance préalable des modes
de défaillances probables, des sollicitations ultérieures auxquelles la machine sera ou pourra être
soumise et une parfaite compréhension des relations entre modes de défaillances et conditions de
fonctionnement. Pour ce faire, il peut s’avérer nécessaire de comprendre les phénomènes physiques qui
sous-tendent les modes de défauts et de collecter des paramètres relatifs aux sollicitations antérieures
et cumulées, de disposer de l’historique de la maintenance antérieure, des résultats de contrôles, des
données d’exploitation jusqu’à défaillance, des trajectoires et des données d’exploitation associées,
ainsi que des paramètres d’état et de performance avant de procéder à des extrapolations, projections
et prévisions.
Les processus de pronostic doivent adapter ces modèles analytiques de dommage.
Dans la mesure où la puissance de calcul augmente et le coût de stockage des données diminue, l’analyse
de paramètres multiples devient plus complexe et la modélisation devient plus sophistiquée. Par
conséquent, la capacité de prévoir le déclenchement d’un mode de défaillance n’est pas inconcevable,
mais il est nécessaire que les critères de déclenchement soient connus (exprimés sous la forme d’un
ensemble de paramètres pour un mode donné), de même que leur comportement ultérieur pour un
ensemble donné de conditions.
NORME INTERNATIONALE ISO 13381-1:2015(F)
Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic —
Partie 1:
Lignes directrices générales
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 13381 fournit des lignes directrices relatives au développement des
processus de pronostic. Elle est destinée à:
— permettre aux développeurs, aux prestataires, aux utilisateurs et aux fabricants de partager des
concepts communs en matière de pronostic;
— permettre aux utilisateurs de déterminer les données, caractéristiques, processus et comportements
requis pour pouvoir faire un pronostic précis;
— esquisser des approches et des processus appropriés pour le développement d’un pronostic, et
— introduire des concepts de pronostic afin de faciliter le développement futur de systèmes et de
formations.
D’autres parties comprendront l’introduction de concepts des formes suivantes d’approches pour le
développement d’un pronostic: approches fondées sur les changements de performances (détermination
des tendances) (ISO 13381-2), techniques de durée d’utilisation guidées par les cycles (ISO 13381-3), et
modèles de prévision de la durée de vie restante (ISO 13381-4).
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire
ISO 13372, Surveillance et diagnostic de l’état des machines — Vocabulaire
ISO 13379-1, Surveillance et diagnostic d’état des machines — Interprétation des données et techniques de
diagnostic — Partie 1: Lignes directrices générales
ISO 17359, Surveillance et diagnostic d’état des machines — Lignes directrices générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 13372, l’ISO 2041
ainsi que les suivants s’appliquent.
3.1
résultat du pronostic
estimation de la durée de fonctionnement avant défaillance et du risque pour un ou plusieurs modes de
défaillance naissants
[SOURCE: ISO 13372:2012, 10.2]
3.2
pronostic
analyse des symptômes des défauts dans l’intention de prédire l’état futur et la survie en fonction des
paramètres de conception
[SOURCE: ISO 13372:2012, 1.15]
3.3
niveau de confiance
chiffre (par exemple pourcentage) indiquant le degré de certitude que le diagnostic/le pronostic est
correct
Note 1 à l’article: Ce chiffre représente essentiellement l’effet cumulé des sources d’erreurs sur la certitude finale
ou la confiance dans l’exactitude du résultat. Ce chiffre peut être déterminé à l’aide d’un algorithme ou d’un
système d’évaluation pondérée.
3.4
cause originelle
ensemble de
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13381-1
Deuxième édition
2015-09-15
Version corrigée
2021-11
Surveillance et diagnostic des
machines — Pronostic —
Partie 1:
Lignes directrices générales
Condition monitoring and diagnostics of machines — Prognostics —
Part 1: General guidelines
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2015
Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences relatives aux données . 3
5 Concept de pronostic .4
5.1 Concepts de base . 4
5.2 Facteurs d'influence . 6
5.3 Identification des tendances, réglage des limites d'alerte, d'alarme et de mise à
zéro (arrêt) . 7
5.4 Analyse de paramètres multiples . 9
5.5 Critères de déclenchement . 11
5.6 Pronostic de déclenchement du mode de défaillance . 11
6 Modèles de défaillance et de détérioration utilisés pour les pronostics .13
6.1 Concepts de modélisation du comportement du mode de défaillance .13
6.2 Types de modélisation . 14
7 Processus générique de pronostic .14
7.1 Niveaux de confiance des pronostics . 14
7.2 Processus de pronostic . 15
7.2.1 Généralités .15
7.2.2 Prétraitement . 15
7.2.3 Processus de diagnostic des modes de défaillance existants . 16
7.2.4 Processus de pronostic de modes de défaillance futurs . 16
7.2.5 Pronostic d'action postérieure . 16
7.3 Rapport de pronostic . 17
Annexe A (normative) Organigramme de surveillance .18
Annexe B (informative) Exemple de détermination du niveau de confiance dans le pronostic .19
Annexe C (informative) Techniques de modélisation des défaillances .20
Bibliographie .22
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à
l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux
principes de l'OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant:
Avant-propos — Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques,
et leur surveillance, sous-comité SC 5, Surveillance et diagnostic des systèmes de machines.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13381-1:2004), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
L'ISO 13381 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Surveillance et diagnostic
des machines — Pronostic:
— Partie 1: Lignes directrices générales
Les parties suivantes sont en préparation:
— Partie 2: Approches fondées sur la performance
— Partie 3: Techniques de durée d'utilisation guidées par les cycles
— Partie 4: Modèles de prédiction de la durée de vie utile
La présente version corrigée de l'ISO 13381-1:2015 inclut les corrections suivantes:
— en 4.1, le texte erroné aux points de liste d) et e) a été corrigé;
— la ponctuation de la liste a été remplacée par des virgules.
iv
Introduction
Le processus complet de surveillance de l'état des machines se compose des cinq phases distinctes
suivantes:
— détection de problèmes (écarts par rapport à un état normal);
— diagnostic des défauts et de leurs causes;
— pronostic d'une future progression du défaut;
— actions recommandées;
— analyses d'avarie.
En matière de pronostic de bon état d'une machine (qui exige de prévoir l'intégrité et la détérioration
ultérieures de la machine), il ne peut y avoir d'exactitude dans le processus. Au lieu de cela, le pronostic
nécessite l'adoption d'une approche statistique ou de recommandation. La normalisation en matière
de pronostic de bon état d'une machine doit donc formuler des lignes directrices, des approches et des
concepts plutôt que des modes opératoires stricts ou des méthodologies normalisées.
Le pronostic d'une future progression de défauts nécessite la connaissance préalable des modes
de défaillances probables, des sollicitations ultérieures auxquelles la machine sera ou pourra être
soumise et une parfaite compréhension des relations entre modes de défaillances et conditions de
fonctionnement. Pour ce faire, il peut s'avérer nécessaire de comprendre les phénomènes physiques qui
sous-tendent les modes de défauts et de collecter des paramètres relatifs aux sollicitations antérieures
et cumulées, de disposer de l'historique de la maintenance antérieure, des résultats de contrôles, des
données d'exploitation jusqu'à défaillance, des trajectoires et des données d'exploitation associées,
ainsi que des paramètres d'état et de performance avant de procéder à des extrapolations, projections
et prévisions.
Les processus de pronostic doivent adapter ces modèles analytiques de dommage.
Dans la mesure où la puissance de calcul augmente et le coût de stockage des données diminue, l'analyse
de paramètres multiples devient plus complexe et la modélisation devient plus sophistiquée. Par
conséquent, la capacité de prévoir le déclenchement d'un mode de défaillance n'est pas inconcevable,
mais il est nécessaire que les critères de déclenchement soient connus (exprimés sous la forme d'un
ensemble de paramètres pour un mode donné), de même que leur comportement ultérieur pour un
ensemble donné de conditions.
v
NORME INTERNATIONALE ISO 13381-1:2015(F)
Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic —
Partie 1:
Lignes directrices générales
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13381 fournit des lignes directrices relatives au développement des
processus de pronostic. Elle est destinée à:
— permettre aux développeurs, aux prestataires, aux utilisateurs et aux fabricants de partager des
concepts communs en matière de pronostic;
— permettre aux utilisateurs de déterminer les données, caractéristiques, processus et comportements
requis pour pouvoir faire un pronostic précis;
— esquisser des approches et des processus appropriés pour le développement d'un pronostic, et
— introduire des concepts de pronostic afin de faciliter le développement futur de systèmes et de
formations.
D'autres parties comprendront l'introduction de concepts des formes suivantes d'approches pour le
développement d'un pronostic: approches fondées sur les changements de performances (détermination
des tendances) (ISO 13381-2), techniques de durée d'utilisation guidées par les cycles (ISO 13381-3), et
modèles de prévision de la durée de vie restante (ISO 13381-4).
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire
ISO 13372, Surveillance et diagnostic de l'état des machines — Vocabulaire
ISO 13379-1, Surveillance et diagnostic d'état des machines — Interprétation des données et techniques de
diagnostic — Partie 1: Lignes directrices générales
ISO 17359, Surveillance et diagnostic d'état des machines — Lignes directrices générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 13372, l’ISO 2041
ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
résultat du pronostic
estimation de la durée de fonctionnement avant défaillance et du risque pour un ou plusieurs modes de
défaillance naissants
[SOURCE: ISO 13372:2012, 10.2]
3.2
pronostic
analyse des symptômes des défauts dans l'intention de prédire l'état futur et la survie en fonction des
paramètres de conception
[SOURCE: ISO 13372:2012, 1.15]
3.3
niveau de confiance
chiffre (par exemple pourcentage) indiquant le degré de certitude que le diagnostic/le pronostic est
correct
Note 1 à l'article: Ce chiffre représente
...
ISO TC 108/SC 5 Style Definition: List Continue 5: Font: French (France),
Indent: Hanging: 20.15 pt, Don't add space between
paragraphs of the same style, Line spacing: At least 12 pt
Style Definition: RefNorm
Style Definition: bib_comment
Date: 2015-07-09-15
Style Definition: bib_deg
ISO 13381-1
Style Definition: bib_suffix
Style Definition: bib_unpubl
Version corrigée
Style Definition: cite_box
2021-11
Style Definition: bib_medline
ISO TC 108/SC 5/GT 5
Style Definition: Body Text_Center
Style Definition: Code: Tab stops: 16.15 pt, Left + 32.6 pt,
Secrétariat: ANSI Left + 48.75 pt, Left + 65.2 pt, Left + 81.35 pt, Left + 97.8
pt, Left + 113.95 pt, Left + 130.4 pt, Left + 146.55 pt, Left
+ 162.75 pt, Left
Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic — Partie 1: Lignes directrices
Style Definition: Dimension_100
générales
Style Definition: Figure Graphic
Condition monitoring and diagnostics of machines — Prognostics — Part 1: General
Style Definition: Figure subtitle
guidelines
Style Definition: List Continue 1
Style Definition: List Continue 2 (-): Indent: Left: 19.5 pt,
Hanging: 40.5 pt, Space After: 12 pt
Style Definition: List Number 1: Tab stops: Not at 20.15 pt
Type du document: Norme internationale
Sous-type du document:
Stade du document: (60) Publication
Langue du document: F
STD Version 2.5a
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le
droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet
de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour
responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails
concernant les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés
lors de l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations
de brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de l'OMC
concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 108, Vibrations et chocs
mécaniques, et leur surveillance, sous-comité SC 5, Surveillance et diagnostic des systèmes de machines.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13381-1:2004), qui a fait l'objet
d'une révision technique.
L'ISO 13381 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Surveillance et diagnostic
des machines — Pronostic:
— Partie 1: Lignes directrices générales
Les parties suivantes sont en préparation:
— Partie 2: Approches fondées sur la performance
— Partie 3: Techniques de durée d'utilisation guidées par les cycles
Formatted: Font: Italic
— Partie 4: Modèles de prédiction de la durée de vie utile
ii © ISO 2015 – Tous droits réservés
La présente version corrigée de l'ISO 13381-1:2015 inclut les corrections suivantes:
— en 4.1, le texte erroné aux points de liste d) et e) a été corrigé;
— la ponctuation de la liste a été remplacée par des virgules.
Introduction
Le processus complet de surveillance de l'état des machines se compose des cinq phases distinctes
suivantes:
— détection de problèmes (écarts par rapport à un état normal);
— diagnostic des défauts et de leurs causes;
— pronostic d'une future progression du défaut;
— actions recommandées;
— analyses d'avarie.
En matière de pronostic de bon état d'une machine (qui exige de prévoir l'intégrité et la détérioration
ultérieures de la machine), il ne peut y avoir d'exactitude dans le processus. Au lieu de cela, le pronostic
nécessite l'adoption d'une approche statistique ou de recommandation. La normalisation en matière de
pronostic de bon état d'une machine doit donc formuler des lignes directrices, des approches et des
concepts plutôt que des modes opératoires stricts ou des méthodologies normalisées.
Le pronostic d'une future progression de défauts nécessite la connaissance préalable des modes de
défaillances probables, des sollicitations ultérieures auxquelles la machine sera ou pourra être soumise
et une parfaite compréhension des relations entre modes de défaillances et conditions de
fonctionnement. Pour ce faire, il peut s'avérer nécessaire de comprendre les phénomènes physiques qui
sous-tendent les modes de défauts et de collecter des paramètres relatifs aux sollicitations antérieures
et cumulées, de disposer de l'historique de la maintenance antérieure, des résultats de contrôles, des
données d'exploitation jusqu'à défaillance, des trajectoires et des données d'exploitation associées, ainsi
que des paramètres d'état et de performance avant de procéder à des extrapolations, projections et
prévisions.
Les processus de pronostic doivent adapter ces modèles analytiques de dommage.
Dans la mesure où la puissance de calcul augmente et le coût de stockage des données diminue,
l'analyse de paramètres multiples devient plus complexe et la modélisation devient plus sophistiquée.
Par conséquent, la capacité de prévoir le déclenchement d'un mode de défaillance n'est pas
inconcevable, mais il est nécessaire que les critères de déclenchement soient connus (exprimés sous la
forme d'un ensemble de paramètres pour un mode donné), de même que leur comportement ultérieur
pour un ensemble donné de conditions.
iv © ISO 2015 – Tous droits réservés
PROJET FINAL DE NORME INTERNATIONALE ISO 13381-1
Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic — Partie 1:
Lignes directrices générales
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 13381 fournit des lignes directrices relatives au développement des
processus de pronostic. Elle est destinée à:
— permettre aux développeurs, aux prestataires, aux utilisateurs et aux fabricants de partager des
concepts communs en matière de pronostic;
— permettre aux utilisateurs de déterminer les données, caractéristiques, processus et
comportements requis pour pouvoir faire un pronostic précis;
— esquisser des approches et des processus appropriés pour le développement d'un pronostic, et
— introduire des concepts de pronostic afin de faciliter le développement futur de systèmes et de
formations.
D'autres parties comprendront l'introduction de concepts des formes suivantes d'approches pour le
développement d'un pronostic: approches fondées sur les changements de performances
(détermination des tendances) (ISO 13381-2), techniques de durée d'utilisation guidées par les cycles
(ISO 13381-3), et modèles de prévision de la durée de vie restante (ISO 13381-4).
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire
ISO 13372, Surveillance et diagnostic de l'état des machines — Vocabulaire
ISO 13379-1, Surveillance et diagnostic d'état des machines — Interprétation des données et techniques
de diagnostic — Partie 1: Lignes directrices générales Formatted: std_publisher
ISO 17359, Surveillance et diagnostic d'état des machines — Lignes directrices générales
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 13372, l’ISO 2041
ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
résultat du pronostic
estimation de la durée de fonctionnement avant défaillance et du risque pour un ou plusieurs modes de
défaillance naissants
[SOURCE: ISO 13372:2012, 10.2]
3.2
pronostic
analyse des symptômes des défauts dans l'intention de prédire l'état futur et la survie en fonction des
paramètres de conception
[SOURCE: ISO 13372:2012, 1.15]
3.3
niveau de confiance
chiffre (par exemple pourcentage) indiquant le degré de certitude que le diagnostic/le pronostic est
correct
Note 1 à l'article: Ce chiffre représente essentiellement l'effet cumulé des sources d'erreurs sur la certitude finale
ou la confiance dans l'exactitude du résultat. Ce chiffre peut être déterminé à l'aide d'un algorithme ou d'un
système d'évaluation pondérée.
3.4
cause originelle
ensemble de conditions ou d'actions qui se produisent au début d'une série d'événements qui ont pour
conséquence le déclenchement d'un mode de défaillance
[SOURCE: ISO 13372:2012, 8.9]
3.5
analyse des modes de défaillance et de leurs effets
AMDE
procédure structurée permettant de déterminer les fonctions et les défaillances fonctionnelles du
matériel, chaque défaillance étant évaluée en fonction de sa cause et de ses effets sur le système
Note 1 à l'article: Cette technique peut être appliquée à un nouveau système moyennant une analyse ou à un
système existant sur la base d'un historique de données.
[[3]]
Note 2 à l'article: Une procédure AMDE est présentée dans l'IEC 60812. .
[SOURCE: ISO 13372:2012, 8.2]
3.6
analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur phase critique
AMDEC
AMDE comprenant un processus de classification en fonction de la gravité des défauts
Note 1 à l'article: Cela est fait en comparaison avec les seuils de phase critique.
[[3]]
Note 2 à l'article: Une procédure AMDEC est également présentée dans l'IEC 60812. .
[SOURCE: ISO 13372:2012, 8.3]
2 © ISO 2015 – Tous droits réservés
3.7
analyse des symptômes des modes de défaillance
ASMD
processus reposant sur l'AMDEC et formalisant par écrit les symptômes produits par chaque mode ainsi
que les techniques les plus efficaces de détection et de surveillance afin de mettre au point et
d'optimiser un programme de surveillance
Note 1 à l'article: Ce processus est présenté dans l'ISO 13379-1.
3.8
durée estimée de fonctionnement avant défaillance
DEFAD
estimation du temps écoulé entre l'instant actuel et le moment où la machine surveillée est jugée en
panne
Note 1 à l'article: Définie dans la Figure 2.
3.9
durée de vie utile restante
DVUR
temps restant avant que l'état du système ne descende au-dessous d'un seuil défini de défaillance
3.10
horizon prédictif
seuil de prédiction de la durée de fonctionnement avant défaillance, tel qu'espéré par l'utilisateur
4 Exigences relatives aux données
4.1 Les concepts généraux de surveillance sont esquissés dans l'ISO 17359. Ils constituent la base et
le préalable du processus de pronostic. Le pronostic peut nécessiter la collecte de données documentées
couvrant:
a) la population totale d'une usine, des machines, des composants étudiés ainsi que les spécifications
des équipements d'origine;,
b) tous les paramètres surveillés et descripteurs;,
c) les connaissances expertes sur le référentiel, la mise en service, l'historique des données relatives à
l'exploitation, à la maintenance, aux contrôles et aux défaillances;,
d) urs;
e) le les environnements, régimes, exigences et calendriers d'exploitation et de maintenance actuels et
futdiagnostic initial, incluant l'identification de tous les modes de défaillance existants;futurs,
e) le diagnostic initial, incluant l'identification de tous les modes de défaillance existants,
f) les modèles de défaillance, incluant les modes de défaillance uniques et multiples pouvant
comprendre des statistiques, les facteurs existants et futurs ayant une incidence sur les modes de
défaillance, les critères de déclenchement et les réglages de zéro pour la définition des défaillances
pour tous les paramètres et descripteurs;,
g) les techniques d'ajustement de la courbe, de projection et de superposition;,
h) les limites d'alarme;,
i) les limites de mise à zéro (arrêt);),
j) les seuils de performance relatifs au bon état du système;,
k) les résultats de la recherche de défaillance;,
l) les données de fiabilité, disponibilité, maintenabilité, coûts et sécurité;,
m) les données relatives au déclenchement d'un dommage;,
n) les données de progression du dommage;,
o) l'état de configuration de la fabrication (numéro de lot, etc.);.), et
p) les données ambiantes ayant une incidence sur le bon état des composants.
Dans certaines applications et certains cas, il est possible que ces informations ne soient pas toutes
disponibles.
4.2 Les objectifs spécifiques de la collecte de données de fiabilité concernant l'état actuel et les
performances sur site d'une machine sont les suivants:
— étudier la fiabilité réelle et, en conséquence, permettre d'établir les caractéristiques prévues de
fiabilité d'une machine et de les comparer aux données sur site et aux modèles de dommages et
ainsi d'améliorer les prévisions ultérieures;
— fournir des données permettant d'améliorer la fiabilité tant de la machine actuelle que des
développements futurs;
—
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.