Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
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.
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Marc GIRAUD : Ingénieur de l’École Française de Radioélectricité, d’Électronique et d’Informatique (EFREI) - Ancien chef du service Sûreté de fonctionnement et Testabilité de Dassault Électronique
INTRODUCTION
La présente refonte de l’article « Fiabilité » répond à l’évolution technologique des vingt dernières années où la miniaturisation de l’électronique et l’intrusion de l’informatique n’ont cessé d’accroître le potentiel multifonctionnel et interactif d’entités au sein de systèmes (localisés ou distribués).
Elles entraînèrent, tant sur le plan matériel – niveau d’intégration des microstructures monolithiques – que sur le plan logiciel, omniprésent de la CAO jusqu’aux applications, une augmentation notoire de la complexité qui n’est pas restée sans effets sur la méthodologie d’étude. Trois besoins sont apparus :
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d’abord l’extension des attributs considérés (fiabilité, disponibilité) au concept synthétique de « Sûreté de Fonctionnement » (SdF) intégrant les dimensions sécurité et testabilité, sous les deux aspects matériel et informationnel ;
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ensuite la prise en compte, au côté des défaillances aléatoires, de fautes déterministes – de conception – responsables de dysfonctionnements génériques, stables ou transitoires ;
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enfin l’introduction d’autres outils d’analyse (arbres de fautes, réseaux de Petri, etc.) et la mise à jour de tables et références bibliographiques.
Ce concept global SdF s’impose désormais partout pour justifier qualitativement la confiance des utilisateurs dans le service attendu et parvenir à la maîtrise multidisciplinaire du risque.
Conçu pour des non-spécialistes, concernés par l’intégration système, l’article prétend plus à une vue transversale que ciblée du sujet, privilégiant l’aspect pratique et didactique (via de nombreux emprunts à la littérature) aux développements mathématiques, toujours référencés.
Il est certain que la maintenabilité est réduite ici à la portion congrue, n’étant considérée (pour le matériel) qu’au travers de la disponibilité qu’elle sous-tend et de la testabilité dont elle est tributaire. Mais il a paru essentiel d’introduire cette dernière, dont l’implication est cruciale en électronique pour garantir l’intégrité, ne serait ce qu’au temps t = 0.
L’ensemble « Sûreté de fonctionnement des systèmes » se compose de nombreux dossiers : Sûreté de fonctionnement des systèmes- Principes et définitions à [E 3 855].
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Défaillance2. Concepts et modèles probabilistes des attributs SdF
2.1 Fiabilité (Reliability)
• La définition qualitative retenue par l’Afnor (NF X 06-501) est la suivante :
« La fiabilité est l’aptitude d’un produit à accomplir une fonction requise dans des conditions données et pendant une période donnée ».
• Quantitativement tout dépend de la finalité pour son mode de calcul. S’il s’agit de prévision, la CEI-271-1974 la définit ainsi :
« Probabilité qu’une entité accomplisse une fonction requise, dans des conditions données, pendant une durée donnée ».
On admet l’entité en état d’accomplir cette fonction au début de l’intervalle de temps et que ce dernier constitue la variable fondamentale. Mais pour certains composants, d’autres critères liés à l’utilisation, s’avèrent préférables : cycles d’ouverture/fermeture de relais, nombre de tours moteur etc...
La définition ne précise ni l’effet de l’âge de l’entité, ni le fait que cette probabilité de survie – ou de non-défaillance – notée R (t) dans la suite, soit une fonction décroissante du temps.
• Si maintenant la mesure de la fiabilité est expérimentale :
Le rapport N (t)/N0 est l’estimation de la fiabilité d’une population de N0 entités mises en fonctionnement, lorsqu’il en reste encore N (t) opérationnelles au temps t.
Naturellement s’il s’agit de dispositifs « monocoup » (missiles par exemple) N0 figure alors le nombre d’expériences effectuées et N(t) le nombre de succès jusqu’à t.
On distinguera donc successivement, selon l’état de développement considéré, trois types de fiabilité.
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Fiabilité prévisionnelle (phase de conception)
Elle est calculée sur des modèles analytiques d’architectures (cf. Sûreté de fonctionnement des systèmes- Analyse des systèmes non réparables...
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Concepts et modèles probabilistes des attributs SdF
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LAPRIE (J.C.) (LAAS/CNRS) - Dependable Computing and Fault Tolerance : Concepts and Terminology - . Proc. 15th I.E.E.E. Juin 85 (FTCS 15).
-
(2) - ARSENAULT (J.E.), ROBERTS (J.A.) - Reliability and Maintainability of Electronic Systems - . Pitman 1980.
-
(3) - GIRAUD (M.), ROBERT (H.), CORDAT (P.) - Taux de défaillance du vote majoritaire sur profils ordonnés - . Dassault Electronique, 6e colloque intern. Fiabilité et Maintenabilité, Strasbourg 1988.
-
(4) - LEROY (A.), SIGNORET (J.P.) - Le Risque Technologique - . Que sais-je ? PUF 2669.
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(5) - * - GAM T16 norme « Testabilité des cartes et des systèmes électroniques » éditée par CTINE/STEE (Ministère de la Défense).
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(6) - VILLEMEUR (A.) - Sûreté de Fonctionnement des systèmes...
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