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En anglaisRÉSUMÉ
Cet article est consacré à la démarche de sûreté de fonctionnement appliqué aux systèmes dynamiques. Il présente des méthodes et des modèles fiabilistes permettant de conduire des démarches d’analyse systématique, systémique et probabiliste. Ces outils, répartis en trois grandes classes, couvrent les divers types de risques rencontrés. L’étape la plus cruciale dans une étude de sûreté de fonctionnement d’un système est celle de l’identification et de la hiérarchisation des risques.
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Jean-Pierre SIGNORET : Maître ès sciences. Ingénieur fiabiliste Total - Ancien Président de European Safety & Reliability Society (ESRA) - Animateur du groupe de travail « Recherche méthodologique » de l’IMdR-SdF
INTRODUCTION
Lnalyse des risques des systèmes dynamiques : choisi pour ne comporter que des mots du langage courant, un tel titre ne devrait générer aucune ambiguïté sur son objet. Cependant, dans le domaine fiabiliste, beaucoup de termes font l’objet d’une certaine dérive sémantique qui brouille les propos à l’insu même des interlocuteurs.
Ainsi nous aurions pu substituer Sûreté de fonctionnement (SdF) à Analyse des risques, mais ce terme restant encore très fortement connoté sécurité, cela n’aurait pas correspondu complètement à l’esprit de cet article où nous nous préoccupons aussi d’aspects économiques comme la disponibilité de production, par exemple. En effet, défini comme une grandeur à deux dimensions (probabilité × conséquences), le risque a l’immense avantage d’appréhender, dans le même concept, des risques de nature complètement différente et, dans cet exposé préliminaire, nous nous efforcerons de montrer comment le corpus de méthodes et d’outils fiabilistes développés ces cinquante dernières années permet de faire face aux divers types de risques rencontrés.
De même, tout système industriel étant peu ou prou « dynamique », l’appellation système dynamique constitue un raccourci pour désigner les méthodes et modèles fiabilistes auxquels nous allons nous intéresser pour représenter le comportement des systèmes étudiés. Les travaux réalisés par l’ingénieur fiabiliste s’inscrivent en effet dans une démarche d’analyse systématique, systémique et probabiliste mettant en œuvre toute une batterie de méthodes et d’outils que l’on peut globalement répartir en trois grandes classes :
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méthodes de base pour aborder et dégrossir les problèmes ;
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méthodes statiques pour analyser les systèmes d’un point de vue structurel (topologique) ;
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méthodes dynamiques pour appréhender les aspects comportementaux.
Cette classification traduit une certaine gradation dans le degré d’expertise nécessaire à la mise en œuvre des méthodes et surtout des outils qui prennent de plus en plus l’allure de boîtes noires dont les limitations échappent souvent à ceux qui les utilisent.
Le but de cet article introductif est de discuter rapidement des différentes classes de méthodes et d’outils afin de mettre en lumière leurs rôles respectifs ainsi que quelques-uns des problèmes attachés à leurs limitations, puis de situer plus précisément dans cette démarche générale les méthodes dynamiques qui feront l’objet d’articles spécifiques ultérieurs :
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processus de Markov (méthode analytique) Analyse des risques des systèmes dynamiques : approche markovienne;
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réseaux de Petri stochastiques (simulation de Monte Carlo) [SE 4 072].
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2. Démarche générale
Avant d’aborder le problème spécifique des systèmes dynamiques, il est utile de rappeler quelle est la démarche générale d’une étude de sûreté de fonctionnement.
Il s’agit d’un processus itératif comportant toujours plus ou moins les mêmes différentes étapes :
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1. définition précise du système à étudier ;
-
2. définition du but de l’étude à réaliser ;
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3. analyse fonctionnelle du système ;
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4. analyse dysfonctionelle : identification et hiérarchisation des risques, modélisation ; analyse qualitative ; analyse quantitative ;
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5. discussion avec les spécialistes/synthèse et décisions ;
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6. résultats : spécifications ; programmes de tests ; politique de maintenance ; évaluation du risque résiduel/pertes de production.
Les étapes 1 et 2, qui paraissent triviales, ne sont cependant pas les plus faciles à franchir quand le système est en cours de conception (ou est tellement ancien que les documents de conception ont disparu) et que le client a du mal à formuler ses préoccupations. La qualité des informations réunies à cette étape influe sur tout le bon déroulement de la suite. C’est ici que se décide l’orientation sécuritaire ou économique (ou les deux) de l’étude à réaliser.
L’étape 3 est indispensable car, avant d’essayer de comprendre comment un système tombe en panne, il faut avoir compris comment il fonctionne ! Il peut arriver que cela soit oublié par les analystes...
L’étape 4 est au cœur du problème. L’identification et la hiérarchisation pertinente des risques est fondamentale, car elle conditionne toute la suite des travaux. Bien entendu, les risques à prendre en compte – sécurité/économie – sont directement liés aux enjeux de l’étude considérée et il se peut que, dans les cas les plus simples, l’analyse s’arrête à ce niveau sans qu’il soit nécessaire d’effectuer de développements plus approfondis. Cependant, dès que le système étudié présente un comportement un tant soit peu complexe, il est indispensable d’aller plus loin et de procéder à une modélisation servant de support à des analyses qui, selon le cas, pourront être...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - RIDOUX (M.) - AMDEC – Moyen - AG 4 220. Traité l’Entreprise industrielle (2002).
-
(2) - VÉROT (Y.) - Démarche générale de maîtrise du risque dans les industries de procédé - Démarche générale de maîtrise du risque dans les industries de procédé. Traité Sécurité et gestion des risques (2001).
-
(3) - MORTUREUX (Y.) - Arbres de défaillance, des causes et événements - Arbres de défaillance, des causes et d’événement. Traité Sécurité et gestion des risques (2002).
-
(4) - SOIZE (C.) - Problèmes classiques de dynamiques stochastiques : méthodes d’études - A 1 346. Traité Sciences fondamentales (1988).
-
(5) - LADET (P.) - Réseaux de Petri - R 7 252. Traité Informatique industrielle (1989).
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