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Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leur Criticité Objecti

Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leur Criticité Objectif Fondamental : L'objectif est d'identifier les effets des modes de défaillance des composants sur le système. Sur la base d'une analyse fonctionnelle (permettant d'identifier les fonctions assurées par les composants d'un système), l'analyse des modes de défaillances et de leurs effets permet d'identifier pour l'ensemble des couples {composant ; fonction}, les modes de dégradation de la fonction considérée, les causes de ces modes de dégradations et leurs conséquences sur le système étudié. L'analyse de la Criticité permet de hiérarchiser les modes de défaillance identifiés par ordre d'importance. L'analyse des modes dedéfaillances et de leurs effets seule correspond à une analyse qualitative et devient une analyse quantitative lorsqu'une analyse de la criticité est menée. Remarque : En anglais cette méthode se nomme la Failure Mode, Effects and Criticality Analysis (FMECA). Démarche Méthode : L'AMDEC a été mise au point dans les années 1960, outre-Atlantique, pour les domaines de l'armement nucléaire et de l'aéronautique. Cette méthode s'est peu à peu imposée dans les domaines industriels tels que le spatial, la chimie, l'industrie automobile, les centrales nucléaires. C'est actuellement une des méthodes d'analyse des risques (de défaillances) la plus universellement utilisée dans l'industrie. Elle fait l'objet de normes internationales et nationale (DOD ,80), (Iec, 85) et (Afnor, 86) et de référentiels spécifiques à des domaines industriels, tels que ceux développés dans l'industrie automobile par Renault, PSA, Ford,... Un pré requis essentiel à la réalisation d'une AMDEC est qu'« il faut bien connaître le fonctionnement du produit qui est analysé ou avoir les moyens de se procurer l'information auprès de ceux qui la détiennent » (Isdf, 90). L'AMDEC commence donc nécessairement par une analyse fonctionnelle ; il s'agit d'une démarche normalisée. L'intégration de l'analyse fonctionnelle et les principales phases d'une démarche AMDEC sont présentées à la figure 21. Figure 21 : Principales phases d'une démarche d'AMDEC (ISDF, 90) « L'AMDEC n'est pas une simple grille ou un formulaire à renseigner, mais il s'agit avant tout d'une méthode, c'est-à-dire une démarche ordonnée et raisonnée, une façon de penser, développée par rapport à un objectif précis ... identifier les modes de défaillance potentiels et traiter ces défaillances avant qu'elles ne surviennent, en vue de les éliminer ou d'en minimiser les conséquences. » (Faucher, 04). Les principales caractéristiques de cette méthode sont les suivantes : -  elle analyse la fiabilité du système : la façon dont il assure (ou non) les fonctions pour lesquelles il a été conçu ;  il s'agit d'une analyse exhaustive, de part sa démarche très systématique permettant de lister tous les composants du système, identifier les différents modes de défaillance qui peuvent les affecter et les conséquences sur le système, l'environnement, les personnes ;  il s'agit d'une méthode analytique : l'étude du système s'obtient par l'étude de ses composants et de leurs interactions ;  il s'agit d'une démarche inductive : partant de l'identification des défaillances qui peuvent affecter un composant du systèmeconsidéré dans un environnement, elle amène à identifier l'effet de ces défaillances sur le système ;  il s'agit d'une analyse uniquement qualitative pour l'AMDE. C'est l'analyse de criticité qui adjoint l'aspect quantitatif à la méthode. Il est souvent fait référence à des tableaux ou des grilles AMDEC. Il s'agit, en fait, de formaliser dans des tableaux à colonnes la réflexion menée. Il n'existe pas de tableaux standard, il serait en effet peu judicieux d'utiliser indifféremment la même grille dans tous les domaines industriels. Néanmoins, les tableaux AMDEC contiennent généralement, selon (Afnor, 86), (Zwingelstein, 95), (Isdf, 90) et (Faucher, 04), les colonnes suivantes :  le nom de l'élément du système analysé,  la fonction remplie par l'élément,  les modes de défaillance,  les causes de défaillance,  les effets de défaillance,  des remarques ou observations, auxquelles peuvent s'ajouter :  le repère d'identification de l'élément,  la phase de vie, le mode de fonctionnement,  la probabilité d'apparition de la défaillance,  les méthodes et moyens de détection des défaillances,  la gravité / un jugement qualitatif sur l'importance de la défaillance,  la criticité de la défaillance,  le suivi / la testabilité / la validation / la vérification, les actions correctives / les solutions de remplacement prévues. Dans le domaine industriel, on distingue huit types d'AMDE(C) : AMDE(C) produit, AMDE(C) process ou procédé, AMDE(C) machine, AMDE(C) montage, AMDE(C) contrôle, AMDE(C) service et AMDE(C) prestation de service ; leurs objectif et contenu sont détaillés dans le tableau 8. Tableau 8 : Objectif et contenu des AMDEC du domaine industriel L'adaptation de cette méthode au domaine de la construction, proposée par J. Lair (Lair, 00), réside, d'une part, dans l'inversion de l'ordre de réalisation des AMDE processus et produit, et d'autre part, dans la prise en compte du caractère complexe (enchaînement de dégradations) de la défaillance d'un système. La comparaison des approches des deux domaines (industriel et de la construction) est schématisée à la figure 22, puis détaillée ci-après. Figure 22 : Comparaison des approches AMDE du domaine industriel et du domaine de la construction (Talon, 06a) Les AMDE du domaine industriel se distinguent des AMDE du domaine de la construction, du fait que les résultats attendus par ces analyses sont divergents. Dans le domaine industriel, les AMDE visent à réduire les défaillances des systèmes industriels qui seront mis sur le marché. Par conséquent, les AMDE réalisées (AMDE conception, AMDE machine, AMDE processus, AMDE contrôle) permettent d'améliorer les différentes phases de production des systèmes industriels. L'objectif des AMDE pour le domaine de la construction est de réduire les défaillances des systèmes constructifs lors de leur vie en œuvre. Ces défaillances pouvant être dues à la phase de conception, à la phase de mise en œuvre et aux sollicitations climatiques et d'usage du produit. J. Lair a donc proposé d'identifier les défaillances potentielles des systèmes constructifs par une AMDE processus de la phase de mise en œuvre suivie d'une AMDE produit lors de sa vie en œuvre. Dans le domaine industriel, seules les défaillances « élémentaires », c'est-à-dire celles dues à des causes élémentaires, sont prises en compte lors de la réalisation d'une AMDE. L'un des apports de J. Lair a consisté à rendre compte du caractère complexe des défaillances, dues à une succession de causes. Il distingue trois origines possibles aux dégradations :  les problèmes de conception ou de mise en œuvre des composants,  les problèmes de sollicitations climatiques et humaines,  les problèmes de sollicitations par d'autres composants. L'AMDE et l'AMDEC suscitent l'intérêt de plusieurs centres de recherche nationaux et internationaux du domaine de la construction ; elles sont très souvent intégrées dans une approche plus globale. L'état de l'art de ces approches a fait l'objet d'un rapport pour le CIB W80 « Service Life Methodologies – Prediction of Service Life for Buildings and Components » (T alon et al., 06b) en vue d'encourager l'application de cette méthode dans le domaine de la construction. Illustration Exemple : Un extrait de l'analyse des modes de défaillances et de leurs effets du mur en béton décrit à la figure 2 est présenté dans le tableau suivant. Tableau 9 : Extrait de l'analyse des modes de défaillance et de leurs effets du mur en béton décrit à la figure 2 (Talon, 06) Remarque : La colonne « Etape » dans le tableau 9 permet de repérer plus facilement les enchaînements de modes de dégradation. Par exemple, le phénomène de « corrosion de l'armature de peau externe » à l'étape 2 entraîne le phénomène de « fissuration de la structure » à l'étape 3. L'étape « 0 » correspond à des phénomènes se déroulant lors de la phase de réalisation du mur en béton alors que les étapes « 1 » à « 6 » correspondent à des phénomènes intervenant lors de la vie en œuvre de ce mur. Intérêts et limites Fondamental : L'Analyse des Modes de Défaillances, de leurs Effets et de leur Criticité (AMDEC), de part son apparente simplicité d'application, séduit et est souvent utilisée dans le domaine industriel. Mais, de même que l'habit ne fait pas le moine, l'entête de l'AMDEC ne fait pas l'exhaustivité de ses résultats. En effet, seuls les moyens mis en œuvre pour identifier tous les composants et tous les modes dedéfaillance la « garantiront ». D'autre part, ces résultats ne représentent que l'état de connaissance du système étudié, à un moment donné. La pertinence des résultats d'une AMDEC est assujettie à la connaissance structurelle et fonctionnelle du système qui est étudié. C'est pourquoi J. Lair, dans son adaptation de l'AMDE aux systèmes constructifs, a défini une démarche d'analyse structurelle et d'analyses fonctionnelles de ces systèmes. L'étape d'AMDE elle- même, se décompose en une AMDE processus (phase de mise en œuvre) suivie d'une AMDE produit (phase de vie en œuvre). Dans le domaine de la construction, l'AMDE(C) suscite un intérêt grandissant, comme en témoigne son application par des organismes de recherches et dans des projets nationaux et internationaux. On peut néanmoins retenir les principaux avantages uploads/Industriel/ analyse-des-modes-de-defaillances-de-leurs-effets-et-de-leur-criticite.pdf