Rappels sur les probabilités
Sûreté de fonctionnement - Principaux concepts

La sûreté de fonctionnement est une des préoccupations majeures des responsables de l’exploitation de systèmes industriels complexes pour répondre aux exigences opérationnelles et réglementaires. Cet article décrit la terminologie et les principaux concepts pour optimiser la fiabilité, la maintenabilité et la sécurité des installations industrielles complexes. Compte tenu des diverses interprétations et définitions des termes « sûreté » et « sécurité », la première section précise ces notions suivant les secteurs d’activités et les différentes normes pour éviter toute ambiguïté dans le contenu de cet article. La sûreté de fonctionnement est une discipline scientifique multidisciplinaire à part entière et évolue en permanence pour intégrer les nouveaux outils et exigences en matière notamment de maintenance et de maîtrise des risques technologiques. Ces enjeux font l’objet de la deuxième section. Qualifiées souvent de science des défaillances, les études de sûreté de fonctionnement reposent sur des définitions précises des fonctions, missions et défaillances et sont développées dans de la troisième section. En parallèle, les décompositions hiérarchiques fonctionnelles et matérielles des processus industriels qui permettent de préciser les niveaux d’analyse sont précisées dans la quatrième section. L’instant d’occurrence d’une défaillance se produisant de façon aléatoire, des rappels sur les probabilités et les principales lois de défaillance sont détaillées dans la cinquième section. La sixième section est principalement dédiée aux définitions qui constituent les bases de la sûreté de fonctionnement : fiabilité, maintenabilité, disponibilité et sécurité. Le retour d’expérience sur les causes racines des incidents et accidents faisant ressortir que plus de 60 % d’entre elles sont imputables aux erreurs humaines ; la septième section fournit une description des méthodes d’évaluation de la fiabilité humaine. La rentabilité économique d’une installation industrielle pendant la durée de son cycle de vie, de la conception à son démantèlement dépend en partie de la sûreté de fonctionnement. La huitième section précise son rôle dans les évaluations des coûts globaux de possession et de cycle de vie ; ces coûts dépendent très fortement des choix retenus lors de la phase de conception de l’installation industrielle. La neuvième section fournit les bases des méthodes de maintenance intégrée à la conception et du soutien logistique intégré. Actuellement, les conséquences des défaillances sur la santé des personnes, les biens et l’environnement sont les préoccupations majeures des responsables d’exploitation qui sont soumis à des réglementations de plus en plus contraignantes. La dixième section présente les enjeux et les méthodologies pour la maîtrise des risques technologiques en y précisant également la terminologie. Elle précise le rôle des moyens de prévention à mettre en place pour obtenir un niveau de risque acceptable en se basant sur le modèle « swiss cheese » de Reason. Une attention particulière est portée au cas particulier des systèmes instrumentés de sécurité. La conclusion insiste sur la nécessité d’une assimilation parfaite des concepts liés à la fiabilité, la maintenabilité, la disponibilité et la sécurité pour entreprendre avec succès une étude en sûreté de fonctionnement. Les progrès réalisés depuis le début des années 2000 en intelligence artificielle ouvrent de nouvelles perspectives en sûreté de fonctionnement, notamment pour la prédiction des défaillances avec les nouveaux outils développés CBM (condition based monitoring, PHM (prognostics and health management) et RUL (remaining useful life).