Sûreté de Fonctionnement (Complément du Cours)

Ibtissam EL HASSANI

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Avant de commencer…

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}  Doit on déduire que ces systèmes ne sont pas « fiables » ?

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Chapitre 1 : Concepts de Bases et Définitions

Ibtissam EL HASSANI

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Concepts de la Sûreté de Fonctionnement

}  Sûreté de Fonctionnement ?

= La science de la Défaillance

Connaissance

Evaluation

Prévision

Mesure

Maitrise

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Concepts de la Sûreté de Fonctionnement

}  Sûreté de Fonctionnement ?

= Placer une confiance justifiée dans la qualité du service délivrée

La sûreté de fonctionnement est l'aptitude d'une entité à remplir une ou plusieurs fonctions requises dans des conditions données. Définition selon la norme CEI 50 (191).

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Concepts de la Sûreté de Fonctionnement

}  Entraves de la sûreté de fonctionnement ?

Faute Erreur Défaillances

Déviation de l’accomplissement

de la fonction du système

Susceptible de créer une

défaillance

Cause de l’erreur

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Concepts de la Sûreté de Fonctionnement

}  Entité ?

Elément Composant Sous

système

Unité fonctionnelle Équipement

Système

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Concepts de la Sûreté de Fonctionnement

}  Fonction Requise ?

Fonction ou ensemble de fonctions d’une entité dont l’accomplissement est considéré comme nécessaire pour la fourniture d’un service donné.

}  = mission

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Concepts de la Sûreté de Fonctionnement

}  Classification des défaillances ?

Importance

Rapidité d’apparition

Occurrence

Cause

Effet...

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Attributs de la Sûreté de Fonctionnement

Fiabilité

Disponibilité

Maintenabilité

Intégrité

Sécurité Immunité

Sécurité innocuité

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Moyens de la Sûreté de Fonctionnement }  Développement d’un système de sûreté de

fonctionnement ¨ Prévention des fautes : comment empêcher

l’occurrence ou l’introduction de fautes; ¨ Tolérance aux fautes : comment fournir un

service capable de remplir la fonction du système en dépit des fautes;

¨ Elimination de fautes : comment réduire la présence (nombre, sévérité) des fautes ;

¨ Prévision des fautes : comment estimer la présence, le taux futur, et les Possibles conséquences des fautes.

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Moyens pour la sûreté de fonctionnement

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Fiabilité, Disponibilité et Maintenabilité

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Temps Caractéristiques pour la Sdf

Temps Mise en service

TTF DT UT

TBF TBF

TTR TTR

Détection Répartition

Panne Remise en service

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Chronologie des temps des activités de maintenance

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Loi exponentielle

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Loi de Weibull (forme)

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Loi de Weibull (échelle)

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Loi de Weibull (position)

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Diagramme de Fiabilité

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Arbre de Défaillance

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+1. Arbre de défaillance- Généralités

}  L'arbre de défaillances (Fault Tree) : permet de représenter graphiquement les combinaisons possibles d’événements qui permettent la réalisation d’un événement indésirable prédéfini.

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²  1962 ²  BELL Laboratories ²  Sur une demande de l’U.S. Air Force ²  évaluer le Système de commande de

Lancement du Minuteman.

+2. Représentation (1)

}  Un arbre de défaillance est généralement présenté de haut en bas.

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+2. Représentation (2)

}  La ligne la plus haute ne comporte que l'évènement dont on cherche à décrire comment il peut se produire.

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L’ampoule ne s’allume pas

Événement redouté

+2. Représentation (3)

Chaque ligne détaille la ligne supérieure en présentant la combinaison ou les combinaisons susceptibles de produire l'évènement de la ligne supérieure auquel elles sont rattachées.

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L’ampoule ne s’allume pas

Événement redouté

Défaillance au niveau du bouton poussoir

Défaillance des batteries A et B

Défaillance de l’ampoule

+2. Représentation (4)

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L’ampoule ne s’allume pas

Événement redouté

Défaillance au niveau du bouton poussoir

Défaillance des batteries A et B

Défaillance de l’ampoule

?

+2. Représentation (5) }  2ème niveau

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L’ampoule ne s’allume pas

Événement redouté

Défaillance au niveau du bouton poussoir

Défaillance des batteries A et B

Défaillance de l’ampoule

+2. Représentation (6) Symboles des portes dans les arbres de défaillances

}  Ces relations sont représentées par des liens logiques, dont la plupart sont des « ou » et « et » ; on emploie généralement le terme de « porte OU » et de « porte ET ».

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OU (OR) ET (AND) NON (NOT) OU Exclusif (XOR)

VOTE MAJORITAIRE

+2. Représentation (7)

Second niveau : ⇒ Événements pouvant être à l’origine de l’indisponibilité du bouton poussoir :

- Erreur de l’opérateur (pression trop forte sur le bouton) ; - Dégradation des fils au niveau de l’interrupteur ; - Blocage du mécanisme. ⇒ Événements pouvant être à l’origine de l’indisponibilité d'une batterie :

- Décharge complète de la batterie.

⇒ Événements pouvant être à l’origine de la défaillance de l’ampoule : - Agression mécanique de l’ampoule ; - Défaillance de l’ampoule elle-même.

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Faire la suite !

+2. Représentation (8) Symboles des événements dans les arbres de défaillances

Événement de Base

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Événement maison Événement non

développé

Événement du plus bas niveau pour lequel la

probabilité d'apparition ou d'information de

fiabilité est disponible.

Événement non-probabilisé, que l'on

doit choisir de mettre à 1 ou à 0 avant tout

traitement de l'arbre.

Le développement de cet événement n'est pas terminé : ses conséquences sont négligeables ou par manque d'information.

+Règles importantes

}  Partir de l'événement redouté (sommet de l'arbre)

}  Imaginer les événements intermédiaires possibles expliquant l'événement sommet

}  Considérer chaque événement intermédiaire comme un nouvel événement sommet

}  Imaginer les causes possibles de chaque événement au niveau considéré

}  Descendre progressivement dans l'arbre jusqu'aux événements de base

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+Application }  Tracer l’arbre de défaillance de l’événement Redouté ER

sachant que : }  L’événement redouté (ER) ne se produit que si les événements

E1 et E2 se produisent. }  L’événement E1 se produit si l’un des événements A et E3

s’est produit }  L’événement E3 se produit si l’un des événements B ou C se

produisent. }  L’événement E2 se produit si l’un des événement C ou E4 se

produit. }  L’événement E4 se produit si les deux événement A ou B se

produisent.

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AMDEC Analyse des Modes de Défaillance de leurs Effets et de leur Criticité

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Démarche de l’AMDEC (1) 1. Initialisation: Définition du

système et des objectifs à atteindre

2. Constitution du groupe de travail

3. Mise au point des supports de l’étude

4. Découpage et analyse fonctionnelle

6. Evaluation de la criticité : - Evaluation de la gravité - Evaluation de la fréquence - Evaluation de la non-détection - Calcul de la criticité

5. Analyse des mécanismes de défaillance potentiels

-  Mode de défaillance -  Cause -  Effet -  Détection

7. Classement des défaillance

8. Proposer des améliorations Recherche d’actions correctives.

Calcul de la nouvelle criticité

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AMDEC

« Fonctionnelle » Fonctions Effet Mode Cause Gravité …

au niveau du système

Fp1 EI 1 Pas Fp1 -Rupture de l’ensemble A

…

AMDEC au niveau des

Sous système

Effet Mode Cause Gravité Fréquence …

différents sous-

système du système

Ensemble A

Pas Fp1

Rupture - Mauvais dimensionnement

de la pièce X

…

AMDEC au niveau des

Composant Effet Mode Cause Gravité Fréquence …

composants d’un sous-système

Pièce X - Jeu E1 insuffisant

…

Découpage

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+

}  Représentation arborescente d ’une ressource :

Décomposition fonctionnelle: Interne

+Décomposition fonctionnelle : externe

Maintenance Basée sur la Fiabilité

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Illustration du principe de sélectivité

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Illustration du principe de Subordination

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Les 5 étapes de la MBF

Logigramme

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