Maintenance & Entreprise n°630

Méthode
Concepts et outils de la fiabilité améliorant les performances
Ces méthodes et outils concernent la mécanique, l’électronique
l’informatique et les erreurs humaines liées aux tâches et activités
nécessaires à la conduite et la maintenance de ces systèmes.
Le fondement des concepts quantitatif de fiabilité s’appuie sur
des évaluations probabilistes, ce qui place le domaine des statistiques
et des probabilités au cœur des calculs à implémenter.
Le corpus de base est fondé sur l’entité du taux de défaillances
et des modèles probabilistes associés. La représentation des
facteurs d’environnements contribuant à la défaillance des
composants ou des systèmes doit être considéré, notamment
avec l’introduction de modèle tel que le modèle à hasard proportionnel
ou modèle de Cox. Ce modèle d’abord utilisé en
médecine pour l’évaluation des facteurs de risque (cigarettes,
alcool, sédentarité etc.), trouve ici une utilisation tout à fait pertinente
corroborant le parallèle entre le médecin et l’homme de
maintenance. Avec le modèle de Cox on obtient une meilleure
représentation opérationnelle de la fiabilité dans son environnement.
Les notions de moyenne des temps de bon fonctionnement
doivent être approfondies notamment en considérant les actions
préventives et leurs impacts sur le MTBF. Ces considérations
conduisent à des mesures telles que les MTBR et MTBUR
(Mean Time Between Removal et Mean Time Between Unscheduled
Removals) utilisées en aéronautique. Ces mesures permettent
une quantification des l’impacte du préventif, elles ont
été introduites sous l’impulsion des militaires (EUROCOPTER),
toujours à la recherche de solution efficace.
Les modèles classiques de représentation probabiliste de la
FIABILITÉ, MAINTENANCE ET FACTEUR HUMAIN
Patrick Lyonnet est l’auteur de l’ouvrage « Fiabilité technique
et humaine » (éditions Tex&Doc Lavoisier) qui présente
et développe l’ensemble des concepts et outils de
la fiabilité des composants et systèmes en considérant le
facteur humain. Il est Professeur des Universités à l’Ecole
Nationale d’Ingénieur de Saint-Etienne et chercheur au laboratoire
de tribologie et dynamique des systèmes LTDS.
Il dirige également des thèses de doctorat et des travaux
de recherches sur les thèmes de la fiabilité et maintenance.
Ces travaux de recherche pour la plus-part sont à vocation
industriels et ont générés des partenariats avec Renault,
Eurocopter, l’INERIS ou d’autres laboratoires universitaires
tels que le LASPI de Roanne, le LASQUO d’Angers.
fiabilité sont la loi exponentielle, la loi de Weibull, la loi lognormale
et gamma et aussi les lois géométrique, de poisson
ou d’Erlang.
La fiabilité du logiciel est mesurée à partir des processus non
homogènes de poisson sous la forme de fiabilité expérimentale.
Elle s’appuie sur les lois d’Okumoto-Goel, de Duane, d’Ohba,
de Pham Zhang de l’arc tangente etc.
L’estimation ponctuelle et par intervalle sont aussi des points
clef des études de fiabilité avec des méthodes académiques
telles que la méthode du maximum de vraisemblance ou la méthode
des moindres carrés. Les développements de la fiabilité
des systèmes à partir d’approche stochastique dynamique à
l’aide des chaînes de Markov et des réseaux de Pétri stochastiques
ont un rôle majeur dans la modélisation « système ».
Les banques de données de fiabilité et le retour d’expériences,
constituent des bases solides pour initier les études
de fiabilité prévisionnelles.
Les outils qualitatifs très facilement utilisables dans un projet
dés la phase de conception ne doivent pas être négligés,
car ils forment un socle dur en construction de la fiabilité. Ils
permettent d’agir le plus en amont possible dans le processus
industriel, ce qui est une garantie d’efficacité et d’optimisation
des coûts. Ces outils sont l’analyse fonctionnelle, les AMDEC
(Analyse des modes de défaillances et de leurs criticités),
l’AEEL (Analyse des Effets des Erreurs de Logiciel) , l’HAZOP
(HAZard and OPerability study), l’HACCP (Hazard Analysis Critical
Control Point) , les arbres de défaillances et l’APR (Analyse
préliminaire des risques) .
Les probabilités sont la base des méthodes de la fiabilité et
notamment de la mécanique probabiliste, ainsi que de l’analyse
bayésienne.
Les essais aggravés et accélérés constituent des outils pour
répondre au besoin industriel de rapidité. Les aspects dits de
fiabilité humaine, de première, seconde et troisième génération
permettent d’évaluer l’impact des erreurs humaines et de mieux
s’en prévenir en construisant des systèmes plus robustes aux
dysfonctionnements et erreurs.
En conclusion, les méthodes et concepts cités nécessitent
quelques développements et approfondissements pour être
adaptées et appliquées aux innombrables cas industriels. Mais
ils ont déjà fait leurs preuves dans des domaines de pointes,
aéronautique notamment et doivent faire partie des fondamentaux
du concepteur et mainteneur contemporain.
Patrick Lyonnet
Juin 2013 – N°630 43