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SURETÉ DE FONCTIONNEMENT MODULE: MAINTENANCE INDUSTRIELLE & SURETÉ DE FONCTIONN

SURETÉ DE FONCTIONNEMENT MODULE: MAINTENANCE INDUSTRIELLE & SURETÉ DE FONCTIONNEMENT Pr. MEDDAOUI. A MODULE: MAINTENANCE INDUSTRIELLE & SURETÉ DE FONCTIONNEMENT Pr. MEDDAOUI. A 1 Cours 6: Analyse De Défaillances - ADD 2 Événement Indésirable (EI), liés au dysfonctionnement du système, identifié lors d’une Analyse Préliminaire de Risques (APR). Événement pressenti par le concepteur. Effet client récurent. Défaillance avérée. ARBRE DE DEFAILLANCES Règles de conception APR > EI • Arborescence technique du système • Nomenclature du système • Fonctions du système • Intervenants • Animateur • Plans • Schémas • Causes • Hiérarchisation de causes • Scénarii d’apparition • Résultats probabilistes Retour d’expériences Rappel + Synthèse APR > ADD Rappel + Synthèse APR > ADD 3 Événement Indésirable (EI), liés au dysfonctionnement du système, identifié lors d’une Analyse Préliminaire de Risques (APR). Événement pressenti par le concepteur. Effet client récurent. Défaillance avérée. ARBRE DE DEFAILLANCES Règles de conception APR > EI • Arborescence technique du système • Nomenclature du système • Fonctions du système • Intervenants • Animateur • Plans • Schémas • Causes • Hiérarchisation de causes • Scénarii d’apparition • Résultats probabilistes Retour d’expériences Synthèse APR > ADD Synthèse APR > ADD 4 A. GÉNÉRALITÉS B. PRINCIPES DE BASE C. DÉPLOIEMENT D. TRAITEMENT QUALITATIF & QUANTITATIF E. TABLEAUX DE SYNTHÈSE F. INTÉRÊTS G. CONSEILS ET LIMITES H. DOMAINES D'APPLICATION Plan 5 Histoire : Démarche apparue dans les années 1960 après soucis des centrales nucléaires (Rapport équipe AECde Rasmussen: Chef du Département d’ingénierie nucléaire au Massachusetts Institute of Technology). Domaines militaire et aéronautique puis nucléaire, chimique, etc. But : Analyse de : – La fiabilité, La disponibilité, et surtout de la sécurité. Apparition de cette méthode car il devenait nécessaire de prendre en compte les combinaisons de pannes : augmentation de la sécurité des systèmes et donc de leur complexité (ex : redondance). Analyses qualitatives et quantitatives. A. Généralités A. Généralités Cours: ADD 6 Définition de l‘Événement Indésirable/Rédouté (EI/ER) Démarche déductive : – Décomposition successive aux niveaux inférieurs. Représentation par : – Opérateurs logiques. – Événements. – Symbole de transfert. L’arbre de défaillance permet de mettre en évidence les combinaisons de défaillances. B. Principes de base B. Principes de base Cours: ADD 7 Symbole Opérateur (Dysfonctionnel) ET OU COMBINAISON (m, n) A A A m/n Représentation fonctionnelle X Y Z A X Y Z A X Y Z W A m/n Les opérateurs logiques Les opérateurs logiques ET OU X X X Y Y Y Z Z Z WB. Principes de base B. Principes de base Cours: ADD Définitions des événements de base : – Élémentaire : • généralement une défaillance, • phénomène assez connu pour ne pas le développer plus (probabilité faible - Rex). – Non élémentaire et non développé : • événement étant une cause externe au système étudié (Ex : alimentation HS), • porte ET avec plus de 3 branches. – Non élémentaire et non développé momentanément : • pas de renseignements suffisants, • à développer par un fournisseur ou à documenter. B. Principes de base Cours: ADD 9 Les événements Les événements Détermination de toutes les causes menant à l'EI : – Événements élémentaires. – Ils sont organisés soit en panne simple ou combinaison de pannes. – Ils touchent des : • défaillances de commande (rupture d’alimentation, déf software..), • défaillances intrinsèques (conception, matériaux, installation) ou Extrinsèques (utilisation, agression extérieure, err humaine, process..) Recherche des causes Recherche des causes 10 B. Principes de base B. Principes de base Cours: ADD Un système est soit : Non commandé, mauvaise commande ou pas de commande. Une commande peut être : • Un flux : information (électrique, électromagnétique, etc.), matière (gaz, liquide, etc.). ex : pas d’alimentation (carburant, électricité etc.) à l’entrée d’un moteur. Pas de commande issue d’un calculateur. Mauvaise information issue d’un capteur. Une interaction mécanique : contact, tension, support, etc. ex : pas de transmission du mouvement de translation ensemble bielle/manivelle. Recherche des causes (suite) Recherche des causes (suite) 11 B. Principes de base B. Principes de base Cours: ADD Victime d’une Défaillance Intrinsèque/Extrinsèque (DI/DE) : • Conception (produit) (Ex : matériel inadapté, etc.). • Fabrication (process) : Machine (Ex : Précision insuffisante, etc.), Homme (Ex : Soudure non conforme, etc.). • Utilisation : Usure, prise de jeu, etc. Agressions extérieures (Ex : thermique, corrosion, électromagnétisme, vibration, électrostatisme, hygrométrie, etc.) combinées à la sensibilité du système à l’agression considérée. Erreur humaine (Ex : mauvaise opération, etc.). Recherche des causes (fin) Recherche des causes (fin) 12 B. Principes de base B. Principes de base Cours: ADD Un système peut être: A B C D E s E1 E2 E E3 C E D B A  Construction de l'arbre de défaillances 13 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD  Décomposition par « scénario »  Décomposition par « corps de métiers »  Décomposition binaire  Décomposition par « cycle de vie » 14 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD  Typologie de décomposition : EI Scénario 1 Scénario 2 Scénario 3  Décomposition par « scénario » : Ex : Incendie  Explosion  Court-circuit  etc. 15 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD EI Pb électrique Pb mécanique Pb hydraulique  Décomposition par « corps de métier » : Pb informatique / électronique L’arbre doit être à un niveau suffisant pour faire apparaître les interfaces entre les différentes technologies (ou fournisseurs). 16 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD 17  Décomposition binaire Exemple: Plus de ventilation C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD  Décomposition binaire Défaillance DI/DE. Non commande. Exemple pour un système mécanique : EI = “ventilateur ne tourne pas” Par scénario, par phase du cycle de vie ou / et AMDEC sous-système système. * : HS : Hors Service ** NC : Non Commandé EI ventilo HS* (DI) Ventilo non commandée (NC**) Arbre cassé (DI) Arbre NC Moteurs NC Moteur 1 cassé Moteur 2 cassé Moteurs cassés (DI) Suite possible ventilateur ARBRE MOTEUR1 MOTEUR2 flux mécanique sens de décomposition Sens du flux de la fonction “ rotation de l’hélice” Sens du flux de la fonction «rotation du ventilo » 18 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD Exemple pour un système électronique Capteurs Paramètres réseau Calculateur Stratégie Actionneur Entrées Sorties AMONT AVAL Alimentation Masse Synoptique général d’un système électronique Effet indésirable au niveau de l’actionneur Défaillance intrinsèque de l’actionneur ( environnement, etc.) Mauvaise commande en entrée actionneur Mauvaise commande en sortie du calculateur Mauvaise commande due à la connectique Les entrées du calculateur ne reflètent pas la réalité (NC) Le calculateur prend la mauvaise décision (DI soft ou composants) AVAL AMONT 19 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD EI  Décomposition par « phase du cycle de vie » : Conception Fabrication Utilisation ApV 20 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD Recherche des causes immédiates nécessaires et suffisantes :  A effectuer rigoureusement étape par étape (possibilité de considérer les paramètres physiques et les lois qui régissent le comportement des composants, de sous-systèmes ou du système). Ex : débit = f(D,p) Décomposition d’un événement intermédiaire :  En événement(s) de base ou en événement(s) intermédiaire(s),  Puis réitération de la démarche. Recherche des causes des événements intermédiaires jusqu’à l’obtention d’événements de base. Perte de débit Diamètre intérieure hors tolérance minimale Chute de pression EI 21 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD  Règles: Structurer au maximum l’arbre de défaillances Reboucler avec l’arborescence technique (vérification de prise en compte de tous les éléments du système). Repérer les défaillances qui sont détectées par le système. (Ex: allumage d’un voyant). S’assurer de l’indépendance de la détection et de l’application. (recherche des modes communs éventuels). Possibilité d’utiliser des listes types de dangers. (Ex : liste de Willie HAMMER). Recommandations Recommandations 22 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD “PRODUCT SAFETY MANAGEMENT AND ENGINEERING” by Willie Hammer, DANGER ARRIVEE CAUSE POSSIBLE EFFETS POSSIBLES ELECTRICITE : Choc : Thermique : Générateurs de puissance Sources électriques naturelles (éclair) etc. Défaut de décharge du circuit capacitif Coupure dans la protection thermique etc. Court-circuit Connecteur défectueux etc. Personnel Electrocution Interférence dans le fonctionnement etc. Equipement grillé Températures accrues etc. CORROSION : Métaux qui réagissent à l’air etc. Fuite de substances corrosives ou réactives etc. Dégradation du matériau Rugosité de la surface etc.Exemple de liste prédéfinies Exemple de liste prédéfinies 23 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode Cours: ADD 1. Codage de l’arbre. 2. Équation booléenne de l'arbre. 3. Réduction de l'équation. 4. Coupes minimales ou chemins critiques. 5. Tableau du nombre d’apparition des événements de base par longueur. 6. Tableau d'apparition des événements de base dans les différents EI du système. Traitement qualitatif – Étapes Traitement qualitatif – Étapes 24 C. Déploiement de la méthode C. Déploiement de la méthode uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-6-add.pdf