ISO 17359:2011
(Main)Condition monitoring and diagnostics of machines — General guidelines
Condition monitoring and diagnostics of machines — General guidelines
ISO 17359:2011 sets out guidelines for the general procedures to be considered when setting up a condition monitoring programme for machines and includes references to associated standards required in this process. ISO 17359:2011 applies to all machines.
Surveillance et diagnostic d'état des machines — Lignes directrices générales
L'ISO 17359 :2011 établit des lignes directrices relatives aux procédures générales à envisager lors de l'élaboration d'un programme de surveillance de machines et comporte des références à des normes associées nécessaires dans le cadre de ce processus. La présente Norme internationale est applicable à tout type de machine.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17359
Second edition
2011-04-15
Condition monitoring and diagnostics of
machines — General guidelines
Surveillance et diagnostic d'état des machines — Lignes directrices
générales
Reference number
ISO 17359:2011(E)
©
ISO 2011
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ISO 17359:2011(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
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Published in Switzerland
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ISO 17359:2011(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Overview of condition monitoring procedure . 1
5 Cost benefit analysis . 3
6 Equipment audit . 3
6.1 Identification of equipment. 3
6.2 Identification of equipment function . 4
7 Reliability and criticality audit . 4
7.1 Reliability block diagram . 4
7.2 Equipment criticality . 4
7.3 Failure modes, effects and criticality analysis . 4
7.4 Alternative maintenance tasks . 5
8 Monitoring method . 5
8.1 Measurement technique . 5
8.2 Accuracy of monitored parameters . 5
8.3 Feasibility of monitoring . 5
8.4 Operating conditions during monitoring . 6
8.5 Monitoring interval . 6
8.6 Data acquisition rate . 6
8.7 Record of monitored parameters . 6
8.8 Measurement locations . 6
8.9 Initial alert/alarm criteria . 7
8.10 Baseline data . 7
9 Data acquisition and analysis . 8
9.1 Measurement and trending . 8
9.2 Quality of measurements. 8
9.3 Measurement comparison to alert/alarm criteria . 8
9.4 Diagnosis and prognosis. 8
9.5 Improving diagnosis and/or prognosis confidence . 9
10 Determine maintenance action . 9
11 Review . 10
12 Training. 10
Annex A (informative) Examples of condition monitoring parameters . 11
Annex B (informative) Matching fault(s) to measured parameter(s) or technique(s) . 12
Annex C (informative) Typical information to be recorded when monitoring machine types shown
in Annex A . 19
Annex D (informative) Overview of condition monitoring standards . 22
Bibliography . 24
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ISO 17359:2011(E)
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 17359 was prepared by Technical Committee ISO/TC 108, Mechanical vibration, shock and condition
monitoring, Subcommittee SC 5, Condition monitoring and diagnostics of machines.
This second edition cancels and replaces ISO 17359:2003 and ISO 13380:2002, which have been technically
revised.
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ISO 17359:2011(E)
Introduction
This International Standard provides guidelines for condition monitoring and diagnostics of machines using
parameters such as vibration, temperature, flow rates, contamination, power, and speed typically associated
with performance, condition, and quality criteria. The evaluation of machine function and condition may be
based on performance, condition or product quality.
It is the parent document of a group of standards which cover the field of condition monitoring and diagnostics.
It sets out general procedures to be considered when setting up a condition monitoring programme for all
machines, and includes references to other International Standards and other documents required or useful in
this process.
An overview of the current status of condition monitoring International Standards is shown in Annex D.
This International Standard presents an overview of a generic procedure recommended to be used when
implementing a condition monitoring programme, and provides further detail on the key steps to be followed. It
introduces the concept of directing condition monitoring activities towards root cause failure modes and
describes the generic approach to setting alarm criteria, carrying out diagnosis and prognosis, and improving
the confidence in diagnosis and prognosis, which are developed further in other International Standards.
Particular techniques of condition monitoring are only introduced briefly and are covered in more detail in
other International Standards referenced in the Bibliography.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17359:2011(E)
Condition monitoring and diagnostics of machines — General
guidelines
1 Scope
This International Standard sets out guidelines for the general procedures to be considered when setting up a
condition monitoring programme for machines and includes references to associated standards required in
this process. This International Standard applies to all machines.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. 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
1)
techniques — Part 1: General guidelines
ISO 13381-1, Condition monitoring and diagnostics of machines — Prognostics — Part 1: General guidelines
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 2041, ISO 13372 and the following
apply.
3.1
equipment
machine or group of machines including all machine or process control components
4 Overview of condition monitoring procedure
A generic procedure which may be used when implementing a condition monitoring programme is described
in Clauses 5 to 11 and shown in diagrammatic form in Figure 1. Details on the key steps to be followed are
provided. Condition monitoring activities should be directed towards identifying and avoiding root cause failure
modes.
Particular techniques of condition monitoring are only introduced briefly. They are covered in more detail in
other International Standards referenced in Annex D and the Bibliography.
1) To be published. (Revision of ISO 13379:2003)
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ISO 17359:2011(E)
Overview Detail Comments
Return on investment analysis
Business cost benefit analysis
Cost benefit analysis
Life cycle cost
Plant survey, on-site discussion
Process diagrams
Identify equipment and function
Equipment audit
Codify and tag assets
Process, instrument and
power line diagrams
Produce reliability block diagram
Site drawings
Discussion with operations
Reliability and and maintenance personnel
Maintenance history
criticality audit
Pareto analysis
Identify failure modes, effects
Root cause failure analysis
and criticality (FMEA/FMECA)
Reliability databases
For measurable faults, consider
Use corrective
condition monitoring, otherwise
Select appropriate No
or preventive
consider alternatives:
Measurable?
maintenance
- Corrective or preventive
maintenance strategy
- Re-design or possibly don’t use
or re-design
Yes
Fault and failure characteristics
Identify parameter(s) to be measured
Specific International Standards
Discussion with maintenance
personnel
Select monitoring
Select measurement technique(s) Condition monitoring expertise
method
Equipment suppliers
Available instrumentation
Select transducers
Select measurement location(s)
Select CM system
No
Set or review alert/alarm criteria
Configure CM system
Set up measurement sequence
Take initial measurements
Set or review initial alert criteria
Take measurements and trend readings
Schedule measurements
No
Data acquisition
Take baselines
Compare with alert/alarm criteria
Are measurements reasonable?
- Poor readings
Quality Outside - Transducer fault
Data acquisition
Yes
- Adjacent machines
of measurement alert/alarm
and analysis
- Machine not running
OK? criteria?
Compare to alert/alarm criteria
Yes
Carry out diagnosis
Perform diagnosis and prognosis
Carry out prognosis
Review symptoms, rules, etc.
Improve
To improve confidence
diagnosis and
Confidence Low
- More measurements
in diagnosis?
prognosis
- Other techniques
confidence level - Correlate measurements
High
Determine maintenance action
Determine required maintenance action
Carry out maintenance action
Carry out maintenance action
Determine maintenance
Feedback results and history
Record spares used
action
Confirm diagnosis after
maintenance action completed
Feed back results to history record
Review alert/alarm criteria
Review and measure effectiveness Key performance indicators
Review
Review available techniques
Figure 1 — Condition monitoring procedure flowchart
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ISO 17359:2011(E)
5 Cost benefit analysis
An initial feasibility and cost benefit analysis helps in establishing accurate key performance indicators and
benchmarks to measure the effectiveness of any condition monitoring programme. Items to consider include:
life-cycle cost;
cost of lost production;
consequential damage;
warranty and insurance.
6 Equipment audit
6.1 Identification of equipment
A generic machine schematic of the typical components and processes to be considered in the condition
monitoring management process is shown in Figure 2.
Pipework/
Building / Control systems Performance /
Lubrication
ancillaries
Mechanical, electrical,
structure Oils, greases, settings / ranges
Inlet, exhaust, water,
pneumatic, hydraulic,
hydraulic fluids,
Resonances, Speed, pressure, load,
heat exchangers,
DCS (Distributed
powders, water
materials, temperature, noise,
condensers, cooling,
control system), etc.
lubrification, etc.
composition, etc. vibration, etc.
valves, resonance, etc.
Outputs
Inputs
Work, power,
Electrical power,
thrust, motion,
external grid,
Machine driver(s) Driven component(s)
Coupling
pressure, product,
supply frequency,
Turbine, fan, electric motor, Rotor, generator, turbine,
Coupling
etc.
hydraulic, steam,
reciprocating engine, fan, pump, compressor,
type(s)
air, wind, hydro,
compressor, flywheel, motor, flywheel, gearbox,
or
etc.
transformer, etc. etc.
gearbox
(if applic.)
Environment
Mountings (if applicable) Mountings (if applicable)
Weather, wind,
Personnel
rain, temperature,
Operators,
Structure / foundation (if applicable) altitude, pressure,
maintainers, staff
humidity, etc.
Material, stiffness, flexibility, resonance, fatigue, thermal expansion, etc.
training, etc.
Data
Location and
Protection CM techniques Adjacent
CMMS (Computerized
accessibility
systems (existing and future) machines
maintenance management
Overspeed, Visual inspection, vibration, Safety, access, Vibration,
system), data, baselines,
noise, heat, etc.
current, voltage, tribology, thermography, beats, noise,
history, acceptance records,
earth, etc. acoustic, performance, etc. thermal, etc.
post installation trials, etc.
Figure 2 — System factors influencing condition monitoring
List and clearly identify all equipment and associated power supplies, control systems and existing
surveillance systems.
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ISO 17359:2011(E)
6.2 Identification of equipment function
Identify the following information:
what is the system, machine or equipment required to do?
what are the machine or system operating conditions or range of operating conditions?
7 Reliability and criticality audit
7.1 Reliability block diagram
It can be useful to produce a simple high-level reliability block diagram, including whether the equipment has a
series or parallel reliability effect. The use of reliability and availability factors is recommended to improve the
targeting of the condition monitoring processes.
Detailed information on producing reliability block diagrams is contained in references in the Bibliography.
7.2 Equipment criticality
A criticality assessment of all machines is recommended in order to create a prioritized list of machines to be
included (or not) in the condition monitoring programme. This may be a simple rating system based on factors
such as:
cost of machine down-time or lost production costs;
failure rates and mean time to repair;
redundancy;
consequential or secondary damage;
replacement cost of the machine;
cost of maintenance or spares;
life-cycle costs;
cost of the monitoring system;
safety and environmental impact.
One or more of the above factors may be weighted and included in a formula to produce the prioritized list.
The results of this process may be used when selecting methods of monitoring (see Clause 8).
7.3 Failure modes, effects and criticality analysis
It is recommended that a failure modes and effects analysis (FMEA) or failure mode effect and criticality
analysis (FMECA) be performed in order to identify expected faults, symptoms and potential parameters to be
measured which indicate the presence or occurrence of faults.
The FMEA and FMECA audits produce information on the range of parameters to be measured for particular
failure modes. Parameters to be considered are generally those which indicate a fault condition, by either an
increase or a decrease in the particular or characteristic measured value or by some other change to a
characteristic value such as pump or compressor performance curves, reciprocating internal combustion
engine pressure-volume performance curves and other efficiency curves.
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ISO 17359:2011(E)
Examples of measured parameters which it may be useful to consider for a range of typical machine types are
given in Annex A.
Annex B contains an example of a form (Table B.1) which can be completed for each machine type, linking
each fault to one or more symptoms or measured parameters showing the occurrence of the fault. Completed
examples for the machine types shown in Annex A are included in Tables B.2 to B.10.
References to more detailed methods of carrying out FMEA and FMECA are given in the Bibliography.
7.4 Alternative maintenance tasks
If the failure mode does not have a measurable symptom, alternative maintenance strategies may have to be
applied. These include burn-in (initial testing), run to failure, corrective maintenance, preventive maintenance
or modification (design out).
8 Monitoring method
8.1 Measurement technique
For the particular measurable parameter considered to be applicable following the previous selection process,
one or more measurement techniques may be appropriate. Measured parameters can be simple
measurements of overall values or values averaged over time. For certain parameters, such as current,
voltage, and vibration, simple measurements of overall values may not be sufficient to show the occurrence of
a fault. Techniques such as spectral and phase measurement may be required to reveal changes caused by
faults.
Examples of monitored parameters useful to consider for a number of machine types are given in Annex A.
Examples of standards which may be useful in the identification of particular measurement methods and
parameters for different machine types are included in the Bibliography.
The range and application area of International Standards relating to condition monitoring and diagnostics is
shown in Annex D.
Condition monitoring systems can take many forms. They may utilize permanently installed, semi-permanent,
or portable measuring instrumentation, or may involve methods such as sampling fluids or other materials for
local or remote analysis.
8.2 Accuracy of monitored parameters
In most cases, the accuracy required of the parameters to be used for machine condition monitoring and
diagnosis is not necessarily as absolute as the accuracy which may be required for other measurements such
as performance testing. Methods using trending of values can be effective where repeatability of
measurement is more important than absolute accuracy of measurement. Correction of measured parameters,
e.g. to standard atmospheric conditions of pressure and temperature, may not necessarily be required for
routine condition monitoring. Where this is required, advice is given in the appropriate acceptance testing
standard. A selection of International Standards relating to performance and acceptance testing is included in
the Bibliography.
8.3 Feasibility of monitoring
Consideration should be given to the feasibility of acquiring the measurement, including ease of access,
complexity of the required data acquisition system, level of required data processing, safety requirements,
cost, and whether surveillance or control systems exist that are already measuring parameters of interest.
Examples of faults and the parameters to be measured to detect them are given by machine type in Annex B.
Although presented by machine type, it is recommended that the complete machine system be included in the
decision and monitoring process.
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ISO 17359:2011(E)
8.4 Operating conditions during monitoring
If possible, monitoring should be carried out when the machine has reached a predetermined set of operating
conditions (e.g. normal operating temperature) or, for transients, a predetermined start and finish condition
and operating profile (e.g. coast down). These are also conditions which may be used for a specific machine
configuration to establish baselines. Subsequent measurements are compared to the baseline values to
detect changes. The trending of measurements is useful in highlighting the development of faults.
Measurements of different parameters should be taken wherever possible at the same time or under the same
operating conditions. For variable duty or variable speed machines, it may be possible to achieve similar
measurement conditions by varying speed, load or some other control parameter.
It is also important to be able to determine if a change in one or more parameters is due to the occurrence of a
fault or is due to a change in duty or operating conditions.
8.5 Monitoring interval
Consideration should be given to the interval between measurements and whether continuous or periodic
sampling is required. The monitoring interval primarily depends on the type of fault, its rate of progression and,
thus, the rate of change of the relevant parameters. The elapsed time between the fault detection and actual
failure is known as the lead time to failure (LTTF) and particularly influences the type of monitoring system
necessary to detect the particular fault syndrome.
However, the monitoring interval is also influenced by factors such as the operating conditions (e.g. duty
cycles), cost, and criticality. It is useful to include these factors in the initial cost benefit analysis or criticality
analysis.
8.6 Data acquisition rate
For steady-state conditions, the data acquisition rate should be fast enough to capture a complete set of data
before conditions change. During transients, high-speed data acquisition may be necessary.
8.7 Record of monitored parameters
Records of monitored parameters should include, as a minimum, the following information:
a) essential data describing the machine;
b) essential data describing operating conditions;
c) the measurement position;
d) the measured quantity units and processing;
e) date and time information.
Other information useful for comparison includes details of the measuring systems used and the accuracy of
each measuring system. It is recommended that details of machine configuration and any component changes
also be included. Annex C gives typical information which should be recorded when monitoring and Table C.1
shows an example of a typical form for recording asset and measurement data.
8.8 Measurement locations
Measurement locations should be chosen to give the best possibility of fault detection. Measurement points
should be identified uniquely. The use of a permanent label or identification mark is recommended.
6 © ISO 2011 – All rights reserved
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ISO 17359:2011(E)
Factors to take into consideration are:
safety;
sensor selection;
signal conditioning;
high sensitivity to change in fault condition;
reduced sensitivity to other influences;
repeatability of measurements;
attenuation or loss of signal;
accessibility;
environment;
costs.
For vibration condition monitoring, information on measurement locations is contained in ISO 13373-1 (listed
in Table D.1).
For tribology-based condition monitoring, information on measurement locations will be contained in
2)
ISO 14830-1 .
8.9 Initial alert/alarm criteria
The initial alert/alarm criteria should be set to give the earliest possible indication of the occurrence of a fault.
The alarms may be single values or multiple levels, both increasing and/or decreasing. Step changes which
occur within previously set alert boundaries, while not exceeding the alert boundaries, may still require
investigation. Alert/alarm criteria can also result from the processing of several measurements or be set as
envelopes on dynamic signals.
Alert/alarm criteria should be optimized over time as an iterative process.
For vibration condition monitoring, information on alert/alarm criteria is contained in ISO 13373-1 (listed in
Table D.1), ISO 10816 (all parts) and ISO 7919 (all parts).
2)
For tribology-based condition monitoring, information on alert/alarm criteria will be contained in ISO 14830-1 .
8.10 Baseline data
Baseline data are data or sets of data as measured or observed when the equipment operation is known to be
acceptable and stable. Subsequent measurements can be compared to these baseline values to detect
changes. Baseline data should accurately define the initial stable condition of the machine, preferably
operating in its normal operating state. For machines with several operational states, it may be necessary to
establish baselines for each of these states.
NOTE It is possible for baselines also to include more parameters and measurement points than those used for
routine condition monitoring.
2) At the time of publication, at preliminary work item stage.
© ISO 2011 – All rights reserved 7
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ISO 17359:2011(E)
For new and overhauled equipment, there may be a wear-in period. As a result, it is common to see a change
in measured values during the first few days or weeks of operation. Therefore, time should be allotted for
wear-in before acquiring baseline data or, for overhauled equipment, before re-establishing baselines.
For equipment which has been operating for a significant period, and monitored for the first time, a baseline
can still be established as a trending reference point.
9 Data acquisition and analysis
9.1 Measurement and trending
The general procedure for data acquisition is to take measurements and compare them to historical trends,
baseline data or representative data for the same or similar machines. Management of the condition
monitoring data collection procedure is often done on-line by arranging for the measurements to be taken in a
scheduled acquisition sequence. Data collection can also be managed off-line by taking measurements along
a predetermined route or tour of the pla
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 17359
Deuxième édition
2011-04-15
Surveillance et diagnostic d’état
des machines — Lignes directrices
générales
Condition monitoring and diagnostics of machines — General
guidelines
Numéro de référence
ISO 17359:2011(F)
©
ISO 2011
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ISO 17359:2011(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2011
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, 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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Version française parue en 2014
Publié en Suisse
ii © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 17359:2011(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Présentation de procédure de surveillance . 1
5 Analyse des coûts et des bénéfices . 3
6 Audit des équipements . 3
6.1 Identification des équipements . 3
6.2 Identification des fonctions des équipements . 4
7 Audit de fiabilité et de criticité . 4
7.1 Diagramme de fiabilité . 4
7.2 Criticité de l’équipement . 4
7.3 Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité . 4
7.4 Actions alternatives de maintenance . 5
8 Méthode de surveillance . 5
8.1 Technique de mesure. 5
8.2 Exactitude des paramètres surveillés . 5
8.3 Faisabilité de la surveillance . 6
8.4 Conditions de fonctionnement pendant la surveillance. 6
8.5 Intervalle de surveillance . . 6
8.6 Vitesse d’acquisition des données . 6
8.7 Enregistrement des paramètres surveillés . 6
8.8 Sélection des emplacements de mesure . 7
8.9 Critères initiaux d’alerte/alarme . 7
8.10 Données de référence . 8
9 Acquisition et analyse des données . 8
9.1 Mesure et identification des tendances . 8
9.2 Qualité des mesures . 8
9.3 Comparaison des mesures par rapport aux critères d’alerte/alarme . 9
9.4 Diagnostic d’état et pronostic . 9
9.5 Amélioration de la confiance dans le diagnostic d’état et/ou le pronostic . 9
10 Détermination de l’action de maintenance .10
11 Évaluation du processus .10
12 Formation .11
Annexe A (informative) Exemples de paramètres de surveillance .12
Annexe B (informative) Correspondance entre le(s) défaut(s) et le(s) paramètre(s) ou la (les)
technique(s) de mesure .13
Annexe C (informative) Informations types à enregistrer dans le cadre de la surveillance des types
de machines présentés à l’Annexe A .20
Annexe D (informative) Vue d’ensemble des normes de surveillance d’état .23
Bibliographie .25
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ISO 17359:2011(F)
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.
L’ISO 17359 a été élaborés par le comité technique ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques et leur
surveillance, Sous-comité SC 5, Surveillance et diagnostic d’état des machines.
Cette deuxième édition annule et remplace l’ISO 17359:2003 et l’ISO 13380:2002, qui ont fait l’objet
d’une révision technique.
iv © ISO 2011 – Tous droits réservés
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ISO 17359:2011(F)
Introduction
La présente Norme internationale fournit des lignes directrices relatives à la surveillance et au
diagnostic d’état des machines utilisant des paramètres tels que les vibrations, la température, les
débits, la contamination, la puissance et la vitesse, généralement associés aux critères de performance,
d’état et de qualité. L’évaluation du fonctionnement et de l’état d’une machine peut être fondée sur la
performance, l’état ou la qualité du produit.
Il s’agit du document principal d’une série de Normes qui couvrent le domaine de la surveillance et du
diagnostic d’état.
Elle établit des procédures générales à envisager lors de l’élaboration d’un programme de surveillance
pour tout type de machine et comporte des références à d’autres Normes internationales et à d’autres
documents nécessaires ou utiles dans le cadre de ce processus.
Une vue d’ensemble de l’état actuel des Normes internationales relatives à la surveillance d’état est
présentée à l’Annexe D.
La présente Norme internationale propose une vue d’ensemble d’une procédure générique recommandée
pour la mise en œuvre d’un programme de surveillance et fournit de plus amples détails relatifs aux
principales étapes à suivre. Elle introduit le concept d’orientation des activités de surveillance vers les
origines des modes de défaillance et décrit l’approche générique pour déterminer des critères d’alarme,
pour réaliser des diagnostics d’état et des pronostics et pour améliorer la confiance dans ces diagnostics
d’état et pronostics, développés plus en détail dans d’autres Normes internationales.
Les techniques particulières de surveillance ne sont présentées que succinctement et sont couvertes
plus en détail par d’autres Normes internationales citées dans la Bibliographie.
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NORME INTERNATIONALE ISO 17359:2011(F)
Surveillance et diagnostic d’état des machines — Lignes
directrices générales
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale établit des lignes directrices relatives aux procédures générales à
envisager lors de l’élaboration d’un programme de surveillance de machines et comporte des références
à des normes associées nécessaires dans le cadre de ce processus. La présente Norme internationale est
applicable à tout type de machine.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour 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 (y compris les éventuels amendements) s’applique.
ISO 2041, Vibrations et chocs mécaniques, et leur surveillance — Vocabulaire.
ISO 13372, Surveillance et diagnostic de l’état des machines — Vocabulaire.
1)
ISO 13379-1 , Surveillance et diagnostic d’état des machines — Interprétation des données et techniques de
diagnostic — Partie 1: Lignes directrices générales
ISO 13381-1, Surveillance et diagnostic des machines — Pronostic — Partie 1: Lignes directrices générales.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 2041, l’ISO 13372 ainsi
que les suivants s’appliquent.
3.1
équipement
machine ou groupe de machines comprenant tous les composants de la machine ou ses organes de
commande
4 Présentation de procédure de surveillance
Une procédure générique qui peut être appliquée pour la mise en œuvre d’un programme de surveillance
est décrite aux Articles 5 à 11 et représentée sous forme schématique à la Figure 1. Des détails sur
les principales étapes à suivre sont fournis. Il convient d’orienter les activités de surveillance vers
l’identification des origines des modes de défaillance et les moyens d’éviter leur occurrence.
Les techniques particulières de surveillance ne sont présentées que succinctement. Elles sont couvertes
plus en détail par d’autres Normes internationales citées dans l’Annexe D et dans la Bibliographie.
1) À paraître. (Révision de l’ISO 13379:2003)
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ISO 17359:2011(F)
Figure 1 — Schéma synoptique d’une procédure de surveillance d’état
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ISO 17359:2011(F)
5 Analyse des coûts et des bénéfices
Une analyse initiale de faisabilité et une analyse des coûts et bénéfices facilite l’élaboration d’indicateurs
de performance pertinents ainsi que de références pour mesurer l’efficacité de tout programme de
surveillance.
Les points à considérer sont notamment:
— le coût du cycle de vie;
— le coût d’une perte de production;
— les dommages consécutifs;
— la garantie et l’assurance.
6 Audit des équipements
6.1 Identification des équipements
Un schéma de machine générique des organes et procédés types à prendre en compte dans le processus
de gestion de la surveillance est représenté à la Figure 2.
Figure 2 — Facteurs du système influant sur la surveillance d’état
Énumérer et identifier clairement tous les équipements et alimentations associées, systèmes de contrôle
et systèmes de surveillance existants.
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ISO 17359:2011(F)
6.2 Identification des fonctions des équipements
Identifier les éléments suivants:
— Quelles sont les fonctions du système, de la machine ou de l’équipement ?
— Quelles sont les conditions de fonctionnement ou la plage de conditions de fonctionnement de la
machine ou du système ?
7 Audit de fiabilité et de criticité
7.1 Diagramme de fiabilité
Il peut être utile de réaliser un diagramme de fiabilité de haut niveau précisant notamment si la fiabilité
de l’équipement dépend d’une configuration série ou parallèle. Il est recommandé d’utiliser des facteurs
de fiabilité et de disponibilité pour améliorer l’identification des objectifs des tâches de surveillance.
Certaines références de la Bibliographie fournissent des informations détaillées sur l’élaboration de
diagrammes de fiabilité.
7.2 Criticité de l’équipement
Il est recommandé d’estimer la criticité de toutes les machines afin d’établir une liste de priorité des
machines à inclure dans le programme de surveillance ou à exclure de celui-ci. Il peut s’agir d’un système
simple de classification fondé sur des facteurs tels que:
— le coût du temps d’indisponibilité de la machine ou le coût de la perte de production;
— le taux de défaillance et le temps moyen de réparation;
— la redondance;
— les dommages consécutifs ou indirects;
— le coût de remplacement de la machine;
— le coût de maintenance ou des pièces de rechange;
— les coûts du cycle de vie;
— le coût du système de surveillance;
— l’impact sur la sécurité et sur l’environnement.
Un ou plusieurs des facteurs ci-dessus peuvent être pondérés et intégrés dans une formule pour établir
une liste de priorité.
Les résultats de ce processus peuvent servir lors de la sélection des méthodes de surveillance (voir
Article 8).
7.3 Analyse des modes de défaillance, de leurs effets et de leur criticité
Il est recommandé de réaliser une analyse des modes de défaillance et de leurs effets (AMDE) ou une
analyse des effets des modes de défaillance et de leur criticité (AMDEC) afin d’identifier les défauts
attendus, les symptômes et les paramètres potentiels à mesurer indiquant la présence ou l’occurrence
des défauts.
Les analyses AMDE ou AMDEC fournissent des informations relatives aux paramètres à mesurer
pour des modes de défaillance particuliers. Les paramètres à envisager sont généralement ceux qui
indiquent un état défectueux, par une augmentation ou par une diminution de la valeur particulière ou
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ISO 17359:2011(F)
caractéristique mesurée, ou par toute autre variation d’une valeur caractéristique telle que des courbes
de performances de pompe ou de compresseur, des courbes de performance pression-volume pour des
moteurs alternatifs à combustion interne ou d’autres courbes de rendement.
L’Annexe A fournit des exemples de paramètres mesurés utiles à prendre en considération pour une
gamme de machines donnée.
L’Annexe B fournit un exemple de formulaire (Tableau B.1) utilisable pour chaque type de machine,
mettant chaque défaut en correspondance avec un ou plusieurs symptômes ou paramètres mesurés
signalant l’occurrence du défaut. Les Tableaux B.2 à B.10 contiennent des exemples complets des types
de machines présentés à l’Annexe A.
La Bibliographie fournit des méthodes plus détaillées de réalisation d’analyses AMDE ou AMDEC.
7.4 Actions alternatives de maintenance
Lorsque le mode de défaillance ne présente pas de symptômes mesurables, il est admis d’appliquer
d’autres stratégies de maintenance. Ces stratégies comprennent l’essai préliminaire (essai initial),
l’exploitation jusqu’à défaillance, la maintenance corrective, la maintenance préventive et la modification
(nouvelle conception).
8 Méthode de surveillance
8.1 Technique de mesure
Une ou plusieurs techniques de mesure peuvent être appropriées pour un paramètre mesurable donné,
identifié comme applicable selon le processus de sélection ci-dessus. Les paramètres mesurés peuvent
être de simples mesures de valeurs globales ou de valeurs moyennées dans le temps. Pour certains
paramètres tels que le courant, la tension et les vibrations, de simples mesures de valeurs globales
peuvent s’avérer insuffisantes pour révéler l’apparition d’un défaut. Des techniques telles qu’une mesure
spectrale et une mesure de phase peuvent être nécessaires pour révéler des modifications provoquées
par des défauts.
L’Annexe A fournit des exemples de paramètres surveillés utiles à prendre en considération pour un
certain nombre de types de machines. Des exemples de normes pouvant être utiles pour l’identification
des méthodes de mesure particulières ainsi que des paramètres pour différents types de machines sont
inclus dans la Bibliographie.
L’Annexe D présente l’étendue et le domaine d’application des Normes internationales relatives à la
surveillance et aux diagnostics d’état.
Les systèmes de surveillance peuvent prendre toutes sortes de forme. Ils peuvent utiliser des instruments
de mesure fixes, semi-fixes ou portables ou impliquer des méthodes telles que le prélèvement de fluides
ou d’autres matériaux pour une analyse sur site ou à distance.
8.2 Exactitude des paramètres surveillés
Dans la plupart des cas, la précision exigée pour les paramètres à utiliser dans le cadre de la surveillance
et du diagnostic d’état des machines est moins rigoureuse que la précision qui peut être exigée pour
d’autres mesures, comme des essais de performances. Les méthodes utilisant l’analyse de tendance
des valeurs peuvent être efficaces, lorsque la répétabilité des mesures est plus importante que
l’exactitude absolue. La correction des paramètres mesurés, par rapport, par exemple, aux conditions
atmosphériques standard de pression et de température, peut ne pas être nécessairement exigée pour
une surveillance régulière. Lorsqu’elle est nécessaire, des conseils sont prodigués dans la norme d’essai
de réception appropriée. Une sélection de Normes internationales relatives aux essais de performance
et de réception est incluse dans la Bibliographie.
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ISO 17359:2011(F)
8.3 Faisabilité de la surveillance
Il convient de prêter une attention particulière à la faisabilité de l’acquisition de la mesure, y compris
à la facilité d’accès, à la complexité du système d’acquisition des données requis, au niveau requis de
traitement des données, aux exigences de sécurité, au coût et à l’éventuelle existence de systèmes de
surveillance ou de contrôle mesurant déjà les paramètres concernés. L’Annexe B donne des exemples de
défauts et des paramètres à mesurer pour les détecter par type de machine. Bien que la présentation
s’effectue par type de machine, il est recommandé d’inclure le système complet de la machine dans le
processus de décision et de surveillance.
8.4 Conditions de fonctionnement pendant la surveillance
Il convient, dans la mesure du possible, de réaliser la surveillance lorsque la machine a atteint un
ensemble prédéterminé de conditions de fonctionnement (par exemple la température normale de
service) ou, pour les valeurs transitoires, une condition de début et de fin prédéterminée et un profil de
fonctionnement (par exemple un ralentissement). Il s’agit également de conditions qui peuvent servir à
établir des valeurs de référence pour une configuration de machine particulière. Les mesures ultérieures
sont comparées aux valeurs de référence pour déceler des changements. L’analyse de tendance des
mesures est utile pour mettre en évidence le développement de défauts.
Dans la mesure du possible, il convient d’effectuer en même temps ou dans les mêmes conditions de
fonctionnement les mesures de paramètres différents. Pour des machines à cycle variable ou à vitesse
variable, il est parfois possible de retrouver des conditions de mesure semblables en faisant varier la
vitesse, la charge ou un autre paramètre de contrôle.
Il est également important de pouvoir déterminer si une modification d’un ou plusieurs paramètres est
due à l’apparition d’un défaut ou à une modification des conditions de cycle ou de fonctionnement.
8.5 Intervalle de surveillance
Il convient de prêter une attention particulière à l’intervalle entre les mesures et à l’éventuelle nécessité
de réaliser un échantillonnage continu ou périodique. L’intervalle de surveillance dépend principalement
du type de défaut, de sa vitesse de progression et, par conséquent, de la vitesse de changement des
paramètres correspondants. Le temps qui s’est écoulé entre la détection d’un défaut et la défaillance
elle-même est appelé délai avant défaillance (LTTF) et il a une influence notable sur le type de système
de surveillance nécessaire pour détecter le syndrome de défaut particulier.
Par ailleurs, l’intervalle de surveillance est également influencé par des facteurs tels que les conditions
de fonctionnement (par exemple les cycles de charge), le coût et la criticité. Il est utile d’inclure ces
facteurs dans l’analyse initiale des coûts et des bénéfices ou dans l’analyse de criticité.
8.6 Vitesse d’acquisition des données
Dans des conditions de fonctionnement stables, il convient que la vitesse d’acquisition des données
soit suffisamment rapide pour permettre de recueillir un ensemble complet de données avant que les
conditions ne changent. En régime transitoire, une acquisition de données à grande vitesse peut être
nécessaire.
8.7 Enregistrement des paramètres surveillés
Pour ce qui concerne les paramètres surveillés, il convient d’enregistrer au minimum les informations
suivantes:
a) des données essentielles décrivant la machine;
b) des données essentielles décrivant les conditions de fonctionnement;
c) les points de mesure;
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d) les unités de grandeur mesurées et des informations sur le traitement;
e) la date et l’heure.
Les détails relatifs aux systèmes de mesure utilisés ainsi que la précision de chaque système de mesure
sont d’autres informations utiles permettant de réaliser une comparaison. Il est également recommandé
d’inclure les détails relatifs à la configuration de la machine et à tout changement de composant.
L’Annexe C fournit des informations types qu’il convient de consigner durant la surveillance et le
Tableau C.1 montre un exemple de formulaire type pour enregistrer des données d’actifs et de mesure.
8.8 Sélection des emplacements de mesure
Il convient de choisir les emplacements de mesure de manière à permettre la meilleure détection possible
des défauts. Il convient d’identifier les points de mesure de manière non équivoque. Il est recommandé
d’utiliser une étiquette ou une marque d’identification permanente.
Les facteurs à prendre en considération sont:
— la sécurité;
— le choix des capteurs;
— le conditionnement des signaux;
— la sensibilité élevée au changement en cas de défaut;
— la faible sensibilité à d’autres influences;
— la répétabilité des mesures;
— l’atténuation ou la perte du signal;
— l’accessibilité;
— l’environnement;
— le coût.
L’ISO 13373-1 (citée dans le Tableau D.1) contient des informations relatives aux emplacements de
mesure pour la surveillance basée sur les vibrations).
2)
L’ISO 14830-1 contiendra des informations relatives aux emplacements de mesure pour la surveillance
basée sur la tribologie.
8.9 Critères initiaux d’alerte/alarme
Il convient de fixer les critères initiaux d’alerte/alarme de manière à signaler l’occurrence d’un défaut
dès que possible. Les alarmes peuvent être des valeurs simples ou des niveaux multiples croissants
et/ou décroissants. L’observation de changements par échelon dans les limites d’alarme prédéterminées
sans toutefois les dépasser peut malgré tout nécessiter un examen. Les critères d’alerte/alarme peuvent
également être le résultat du traitement de plusieurs mesures ou être établis comme des enveloppes de
signaux dynamiques.
Il convient d’optimiser les critères d’alerte/alarme au fur et à mesure dans le cadre d’un processus
itératif.
L’ISO 13373-1 (citée dans le Tableau D.1), l’ISO 10816 (toutes les parties) et l’ISO 7919 (toutes les parties)
contiennent des informations relatives aux critères d’alerte/alarme pour la surveillance basée sur les
vibrations.
2) À la date de publication, au stade de thème de travail préliminaire.
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ISO 17359:2011(F)
2)
L’ISO 14830-1 contiendra des informations relatives aux critères d’alerte/alarme pour la surveillance
basée sur la tribologie.
8.10 Données de référence
Les données de référence sont des données ou des ensembles de données mesurées ou observées dans des
conditions de fonctionnement réputées comme admissibles et stables. Des mesures ultérieures peuvent
être comparées à ces valeurs de référence afin de déceler des changements. Il convient que les données
de référence définissent correctement les conditions stables initiales de la machine, de préférence dans
l’état de fonctionnemen
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.