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RÉSUMÉ
Cet article vise à fournir une méthodologie générale d'étude du vieillissement industriel d'un composant ou d'une installation. Ce vieillissement se traduit par une dégradation continue, plus ou moins rapide des performances des composants, systèmes et structures, ou par leur perte de fonction. Un certain nombre de parades (programme de maintenance, de rénovation...) peuvent ralentir ou limiter ce phénomène, permettant ainsi d'optimiser leurs performances, tout en maîtrisant les risques. Encore faut-il anticiper les défaillances potentielles, et prévoir les conséquences à long terme des remèdes et des options mises en oeuvre préventivement. Pour cela, le retour d'expérience d'exploitation et son analyse, l'utilisation de l'expertise industrielle sont des éléments stratégiques. L'article insiste sur l'anticipation puis sur l'évaluation de la fiabilité prévisionnelle, qui a pour but d'optimiser le choix de l'option préventive et de maîtriser les risques industriels. Il conclut sur les caractéristiques essentielles d'une étude de vieillissement et sur quelques pistes de recherche et développement pour le futur.
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Lire l’articleAuteur(s)
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André LANNOY : Institut pour la Maîtrise des Risques
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Henri PROCACCIA : European Safety and Reliability Data Association
INTRODUCTION
Dans ce dossier, on vise à fournir une méthodologie générale d'étude du vieillissement industriel d'un composant ou d'une installation. Le lecteur y trouvera les éléments principaux de la méthodologie à déployer. Les méthodes ne sont pas détaillées, mais le lecteur trouvera suffisamment d'éléments pour démarrer une étude de vieillissement et il pourra en outre trouver les références adéquates pour aller plus loin.
Le vieillissement des installations industrielles se traduit par une dégradation continue, plus ou moins rapide, des performances des composants, systèmes et structures, ou par leur perte de fonction. Un certain nombre de parades (programme de maintenance, de rénovation, de remplacement,…) peuvent ralentir ou limiter le vieillissement, permettant ainsi d'optimiser leurs performances, en particulier leur durée d'exploitation, tout en maîtrisant les risques. Encore faut-il anticiper les défaillances potentielles, avant qu'elles ne se produisent, et prévoir les conséquences à long terme des remèdes, des options que l'on souhaite mettre en œuvre préventivement. Pour ce faire, le retour d'expérience d'exploitation et son analyse, ainsi que l'utilisation de l'expertise industrielle sont des éléments stratégiques.
Après avoir défini le vieillissement et montré qu'il y avait deux visions du vieillissement, l'une physique, l'autre fiabiliste, se pose le problème industriel et le choix d'une méthodologie. Cette dernière se présente sous la forme habituelle d'une analyse de risque. On insiste ensuite sur l'anticipation puis sur l'évaluation de la fiabilité prévisionnelle, cette dernière étant l'un des paramètres les plus influents pour optimiser le choix de l'option préventive destinée à contrecarrer le vieillissement et à maîtriser les risques industriels tout en améliorant les performances. Les caractéristiques essentielles d'une étude de vieillissement et quelques pistes de recherche et développement pour les prochaines années permettent de conclure.
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4. Maîtrise du vieillissement
4.1 Problème de la durabilité
La durabilité est la durée de vie potentielle d'un bien pour la fonction qui lui a été assignée dans des conditions d'utilisation et de maintenance données.
Les questions qui se posent à l'exploitant lorsqu'il souhaite gérer la fin de vie de son installation et de ses composants sont les suivantes :
-
quelle est la durabilité prévisionnelle ?
-
quand le gain d'exploitation est-il maximal ?
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quand faut-il déclasser, ou rénover, remplacer,… ?
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quelle est la valeur de revente ?
Au-delà d'une certaine valeur, les investissements complémentaires nécessaires peuvent ne plus pouvoir être amortis dans le futur ou le risque industriel est jugé trop important. On limite alors l'exploitation lorsque la rentabilité n'est plus suffisante. C'est la durée de vie technico – économique visée par tout exploitant. Deux points de vue sont à considérer (tableau 2) :
-
le point de vue de la sûreté/sécurité ; l'objectif est d'obtenir une autorisation de prolongation de la durée d'exploitation par les autorités de contrôle (LR : License Renewal) ;
-
le point de vue le la perte de production/disponibilité, l'objectif est d'étendre la durée d'exploitation en maintenant la compétitivité (LCM/AM : life cycle management/asset management).
4.2 Méthode OMF dans un contexte de durabilité
Cette démarche intéresse principalement les composants réparables à durée de vie « courte », principalement les composants actifs.
L'un des résultats des études OMF est l'établissement de programmes optimisés de maintenance préventive. Ces programmes sont ensuite appliqués. Ils doivent être cependant actualisés (il s'agit donc d'un processus en boucle, au sens des automaticiens, comme le montre la figure 11)...
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Maîtrise du vieillissement
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BACHA (M.), CELEUX (G.), IDEE (E.), LANNOY (A.), VASSEUR (D.) - Estimation de modèles de durée de vie fortement censurées - Collection de la direction des Etudes et Recherches d'Electricité de France, Editions Eyrolles, 99 (1998).
-
(2) - BARLOW (R.) - Mathematical reliability theory : from the beginning to the present time - MMR′2002, Trondheim, 73-79.
-
(3) - BERENGUER (C.), DIEULLE (L.), GRALL (A.), ROUSSIGNOL (M.) - Maintenance policy for a continuously monitored deteriorating system - Probability in the Engineering and Information Science, 17, 235-250 (2003).
-
(4) - BERTHOLON (H.) - Une modélisation du vieillissement - Thèse de l'Université Joseph Fourier, Grenoble (2001).
-
(5) - BOUSQUET (N.) - Analyse bayesienne du vieillissement de la durée de vie de composants industriels - Thèse de l'Université Paris-Sud (19 décembre 2006).
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...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Management de l'obsolescence des équipements
-
Fiabilité. Maintenabilité
-
Maintenabilité. Maintenance
IBTV (Inférence Bayésienne pour le Traitement d'un Vieillissement), logiciel propriété d'EDF
ARCS (Age Réel des Composants), logiciel propriété d'EDF
Rexpert, logiciel fréquentiel et bayésien produit par Siadcom 1.
[email protected] Durée de vie, logiciel propriété d'EDF
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NF EN 13306 (juin 2001), Norme Européenne, Terminologie de la maintenance.
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