La réduction du risque de pannes opérationnelles sur le terrain, ou d’échec aux essais de qualification et de recette impose l’application systématique d’épreuves physiques liées à la présence aléatoire de fautes résiduelles. Et même, face au déterminisme des fautes génériques, la conduite éventuelle d’essais valide l’obtention d’une fiabilité conforme au modèle de croissance choisi et au phasage du programme.

Dans le cadre de la sûreté de fonctionnement des systèmes, cet article aborde les moyens d’étude expérimentale de test des équipements et de traitement des données utilisées en fiabilité. L’estimation statistique des fautes aléatoires dépend de plusieurs paramètres, dont les lois de distribution des événements retenus, la phase à valider et les méthodes de collecte des données. Sont détaillés les plans d’essai standards de conformité à une spécification, l’analyse du taux de défaillance par la distribution de Weibull, ainsi que les méthodes de traitement lors d’essais incomplets.

Cet article traite des méthodes d’analyse des différents types d’équipements et systèmes non réparables ; ceux où l’état des entités est indépendant de celui des autres (analyse combinatoire) et ceux où la défaillance d’une entité interfère avec la contrainte subie par les autres (analyse séquentielle). Il est nécessaire de faire appel à des méthodes inductives d’analyse des conséquences fonctionnelles de défaillances élémentaires, et à des méthodes déductives d’identification des combinaisons de fautes générant un évènement redouté. Ces méthodes – respectivement l’Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC) et la Méthode de l’Arbre des Causes (MAC) – se montrent totalement complémentaires.

Les systèmes réparables constituent encore la majeure partie de l’électronique. Leurs caractéristiques de sûreté de fonctionnement portent sur l’indisponibilité, la probabilité pour que l’entité soit inapte à l’utilisation, et le taux de défaillance élémentaire, la fréquence des défaillances, permettant de dimensionner la logistique de soutien. Seule la modélisation du cycle du processus de fonctionnement et de maintenance curative rend compte du cycle de vie du système et permet les calculs des probabilités d’état. Les cas de figure sont nombreux, plusieurs méthodes analytiques permettent d’y répondre. Des exemples ont été retenus pour illustrer ces modélisations qualitatives de fonctionnement et de dysfonctionnements.

La notion de sûreté de fonctionnement des systèmes s’est élargie et complexifiée ces dernières années avec la miniaturisation de l’électronique et l’intrusion de l’informatique, intégrant maintenant des dimensions de sécurité et de testabilité matérielle et informationnelle. Il est devenu nécessaire également de prendre en compte au-delà des défaillances, les erreurs de conception responsables des dysfonctionnements génériques, stables ou transitoires. Ce concept global de sûreté de fonctionnement s’impose dorénavant dans l’atteinte de la maîtrise multidisciplinaire du risque.