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Article

1 - ÉVOLUTION DE LA DISCIPLINE

2 - DÉFINITIONS ET CONCEPTS DE BASE

3 - ANALYSES PRÉVISIONNELLES DES DYSFONCTIONNEMENTS DES SYSTÈMES

4 - ÉTUDE OPÉRATIONNELLE DE SÛRETÉ DE FONCTIONNEMENT : DONNÉES

5 - CONDUITE D’UNE ÉTUDE DE SÛRETÉ DE FONCTIONNEMENT

6 - CONCLUSION

| Réf : S8250 v1

Étude opérationnelle de Sûreté de fonctionnement : données
Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels complexes

Auteur(s) : Gilles ZWINGELSTEIN

Date de publication : 10 sept. 1999

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Auteur(s)

  • Gilles ZWINGELSTEIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électrotechnique, d’électronique, d’informatique et d’hydraulique de Toulouse (ENSEEIHT) - Docteur-ingénieur, Docteur ès sciences - Professeur des universités associé

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INTRODUCTION

Les activités industrielles et humaines font presque quotidiennement les grands titres des actualités avec leurs cortèges d’incidents, d’accidents ou d’événements catastrophiques. En effet, le zéro défaut ou le risque zéro n’existe malheureusement pas pour les activités industrielles à cause de l’occurrence de défaillances humaines ou matérielles.

Les enjeux de la « Sûreté de fonctionnement »

Toutefois, pour tenter de réduire les risques à un niveau le plus faible possible et acceptable par l’opinion publique, des méthodes, des techniques et des outils scientifiques ont été développés dès le début du 20 e siècle pour évaluer les risques potentiels, prévoir l’occurrence des défaillances et tenter de minimiser les conséquences des situations catastrophiques lorsqu’elles se produisent.

L’ensemble de ces développements méthodologiques à caractère scientifique représente, à l’aube du troisième millénaire, la discipline de la Sûreté de fonctionnement. La Sûreté de fonctionnement consiste à connaître, évaluer, prévoir, mesurer et maîtriser les défaillances des systèmes technologiques et les défaillances humaines.

Cet article est structuré pour aborder en détail chacun de ces volets, c’est-à-dire :

  • les définitions indispensables à la compréhension des concepts de base de la Sûreté de fonctionnement ;

  • toutes les méthodes et outils nécessaires pour entreprendre les analyses prévisionnelles de la Sûreté de fonctionnement pour des produits ou systèmes en cours de conception ou de reconception ;

  • les outils permettant d’entreprendre des analyses de la Sûreté opérationnelle de fonctionnement à partir de la collecte des données de retour d’expérience et de son exploitation par des outils statistiques ;

  • les recommandations pour la conduite d’un projet de Sûreté de fonctionnement en détaillant les aspects management, assurance qualité et audit.

Deux exemples entièrement détaillés illustrent les applications des méthodes et concernent les calculs des paramètres de Sûreté de fonctionnement d’un système à redondance active et une analyse des défaillances par la technique des arbres de défaillance.

Réservée initialement aux industries à risques (aviation, domaines nucléaire, spatial et pétrochimie), la Sûreté de fonctionnement pénètre progressivement dans les secteurs d’activités où les contraintes relatives à la compétitivité des produits et des services s’évaluent en termes d’économie, de qualité et de fiabilité.

Nota :

La signification des différents sigles et abréviations utilisés dans cet article peut être trouvée en .

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s8250


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4. Étude opérationnelle de Sûreté de fonctionnement : données

Les données de Sûreté de fonctionnement sont essentielles pour toute étude prévisionnelle et principalement quantitative. Les données de Sûreté de fonctionnement sont de deux types : événementielles et fiabilistes.

Les données événementielles sont obtenues à l’aide d’études statistiques des accidents et des expérimentations en grandeur nature. Elles concernent donc l’aspect « macroscopique » et donnent des estimations du comportement d’un système entier dans certaines circonstances (grand nombre d’événements indiscernables ou non quantifiables). Elles sont surtout utiles pour l’évaluation des risques (probabilité/gravité des conséquences) et donc de la sécurité.

Par contre, les données fiabilistes sont obtenues par des essais sur des composants de base des systèmes dans des conditions données (événements discernables et quantifiables). Elles sont donc « microscopiques » et sont essentielles pour les méthodes prédictives décrites dans le chapitre précédent, largement utilisées. Dans les grandes entreprises performantes, l’utilisation de logiciels de GMAO (gestion de maintenance assistée par ordinateur) qui incluent des modules de collecte du retour d’expériences permet l’analyse de tous les paramètres associés aux circonstances de l’apparition des défaillances et des temps consacrés à la maintenance corrective ou préventive.

L’exploitation des systèmes de recueil de données de retour d’expérience sert à évaluer les performances des systèmes opérationnels avec des indicateurs quantitatifs tels que le MTTF, les taux de défaillance, les temps de réparation et les temps de bon fonctionnement.

4.1 Données de fiabilité

On distingue les données de fiabilité qualitatives et quantitatives.

L’approche qualitative est récente et concerne la description de l’architecture du système du point de vue matériel et fonctionnel (utilisation de systèmes experts). L’aspect matériel se caractérise par le recensement des composants et la description de leurs connexions alors que, pour l’aspect fonctionnel, il s’agit de modélisation de la logique du système, de ses conditions d’utilisation et du comportement de ses composants à l’aide de variables d’état.

L’approche quantitative est...

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