Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Les machines et les systèmes de production automatisés d'aujourd'hui doivent présenter et conserver un exceptionnel niveau de performances (cadence, précision...), auquel il faut bien évidemment ajouter la rentabilité. Un certain nombre d'indicateurs (fiabilité, disponibilité, taux d'engagement, rendement...) caractérise ce niveau de service. Cet article s’attache à détailler plus particulièrement la disponibilité, notion en relation directe avec la fiabilité et la maintenabilité. Cet article présente les éléments d’évaluation et de calcul de la disponibilité, ainsi que les approches probabilistes les plus usitées. Des exemples permettent d’illustrer concrètement les différentes situations.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Jean FAUCHER : Ingénieur-consultant (Orfim Conseil) - Expert fiabilité et maintenance auprès des tribunaux - Chargé d'enseignement de la fiabilité en école d'ingénieurs
INTRODUCTION
Il apparaît évident que les moyens de production doivent assurer un niveau de service convenable. Ce niveau de service peut être caractérisé par un certain nombre d'indicateurs. On emploie souvent les termes de fiabilité, disponibilité, taux d'engagement, rendement…
Ces concepts, bien que complémentaires, ont des significations différentes et nous nous attacherons ici à détailler plus particulièrement la disponibilité et la façon de l'évaluer, d'abord prévisionnellement, puis en exploitation.
Le concept de disponibilité est en relation directe avec ceux de fiabilité et de maintenabilité. La caractérisation ou la quantification de ces deux derniers font appel à des méthodes de calcul probabilistes. Par conséquent, les calculs de disponibilité font aussi fréquemment appel aux méthodes probabilistes.
Les thèmes abordés dans cet article sont illustrés par des exemples qui permettent de présenter quelques principes du calcul de la disponibilité dans différentes situations. S'ils peuvent être considérés comme suffisants dans certains cas, il serait cependant incorrect de considérer qu'ils représentent l'ensemble des méthodes pouvant être mises en œuvre pour traiter des problèmes plus complexes.
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Disponibilité des systèmes
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3. Disponibilité, éléments d'évaluation et de calcul
La disponibilité résultant de la fiabilité, de la maintenabilité et de la logistique de maintenance (cf. § 2.1), ce sont donc les éléments caractérisant ses composantes qui permettront de l'évaluer.
3.1 Fiabilité
Le temps de fonctionnement jusqu'à la défaillance est une variable aléatoire (toutes les courroies du même type, utilisées dans les mêmes conditions, ne fonctionnent pas toutes durant le même temps jusqu'à l'apparition de la défaillance). Cette variable est distribuée suivant une loi mathématique, dite loi de mortalité ou loi de défaillance.
On définit une valeur moyenne de la variable aléatoire temps de fonctionnement jusqu'à défaillance, le MTTF (Mean Time To Failure) ; l'expression moyenne est convenable lorsque la loi de distribution est une loi normale, mais pas dans les autres cas ; plus exactement, le MTTF est l'espérance mathématique de la variable aléatoire temps de fonctionnement jusqu'à la défaillance.
La fiabilité s'exprime de façon probabiliste : fiabilité (t ) = probabilité d'atteindre le temps t sans défaillance
ou encore : probabilité de fonctionnement sans défaillance sur la période [0, t [.
On définit également le taux instantané de défaillance λ (t ) qui caractérise la probabilité d'apparition de la défaillance à un instant t.
λ (t ) est croissant dans le cas des défaillances liées à l'usure du matériel ; λ (t ) est constant (= λ ) dans le cas des défaillances à caractère aléatoire, comme en électronique ; λ ( t ) est décroissant dans la période des défaillances dites de jeunesse.
Remarque
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On emploie souvent indifféremment, mais à tort, les termes MTTF ou MTBF (Mean Time...
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Disponibilité, éléments d'évaluation et de calcul
BIBLIOGRAPHIE
BAZOVSKY (I.) - Fiabilité. - Dunod, 1966.
PAGÈS (A.), GONDRAN (M.) - Fiabilité des systèmes. - Eyrolles, 1980.
HAUT DE PAGE
AFNOR X60-500 (1988), Terminologie relative à la fiabilité-maintenabilité-disponibilité
AFNOR X60-503 (1985), Introduction à la disponibilité
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