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Article

1 - ÉVOLUTION DE LA DISCIPLINE

2 - DÉFINITIONS ET CONCEPTS DE BASE

3 - ANALYSES PRÉVISIONNELLES DES DYSFONCTIONNEMENTS DES SYSTÈMES

4 - ÉTUDE OPÉRATIONNELLE DE SÛRETÉ DE FONCTIONNEMENT : DONNÉES

5 - CONDUITE D’UNE ÉTUDE DE SÛRETÉ DE FONCTIONNEMENT

6 - CONCLUSION

| Réf : S8250 v1

Évolution de la discipline
Sûreté de fonctionnement des systèmes industriels complexes

Auteur(s) : Gilles ZWINGELSTEIN

Date de publication : 10 sept. 1999

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Auteur(s)

  • Gilles ZWINGELSTEIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure d’électrotechnique, d’électronique, d’informatique et d’hydraulique de Toulouse (ENSEEIHT) - Docteur-ingénieur, Docteur ès sciences - Professeur des universités associé

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INTRODUCTION

Les activités industrielles et humaines font presque quotidiennement les grands titres des actualités avec leurs cortèges d’incidents, d’accidents ou d’événements catastrophiques. En effet, le zéro défaut ou le risque zéro n’existe malheureusement pas pour les activités industrielles à cause de l’occurrence de défaillances humaines ou matérielles.

Les enjeux de la « Sûreté de fonctionnement »

Toutefois, pour tenter de réduire les risques à un niveau le plus faible possible et acceptable par l’opinion publique, des méthodes, des techniques et des outils scientifiques ont été développés dès le début du 20 e siècle pour évaluer les risques potentiels, prévoir l’occurrence des défaillances et tenter de minimiser les conséquences des situations catastrophiques lorsqu’elles se produisent.

L’ensemble de ces développements méthodologiques à caractère scientifique représente, à l’aube du troisième millénaire, la discipline de la Sûreté de fonctionnement. La Sûreté de fonctionnement consiste à connaître, évaluer, prévoir, mesurer et maîtriser les défaillances des systèmes technologiques et les défaillances humaines.

Cet article est structuré pour aborder en détail chacun de ces volets, c’est-à-dire :

  • les définitions indispensables à la compréhension des concepts de base de la Sûreté de fonctionnement ;

  • toutes les méthodes et outils nécessaires pour entreprendre les analyses prévisionnelles de la Sûreté de fonctionnement pour des produits ou systèmes en cours de conception ou de reconception ;

  • les outils permettant d’entreprendre des analyses de la Sûreté opérationnelle de fonctionnement à partir de la collecte des données de retour d’expérience et de son exploitation par des outils statistiques ;

  • les recommandations pour la conduite d’un projet de Sûreté de fonctionnement en détaillant les aspects management, assurance qualité et audit.

Deux exemples entièrement détaillés illustrent les applications des méthodes et concernent les calculs des paramètres de Sûreté de fonctionnement d’un système à redondance active et une analyse des défaillances par la technique des arbres de défaillance.

Réservée initialement aux industries à risques (aviation, domaines nucléaire, spatial et pétrochimie), la Sûreté de fonctionnement pénètre progressivement dans les secteurs d’activités où les contraintes relatives à la compétitivité des produits et des services s’évaluent en termes d’économie, de qualité et de fiabilité.

Nota :

La signification des différents sigles et abréviations utilisés dans cet article peut être trouvée en .

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s8250


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1. Évolution de la discipline

  • La Sûreté de fonctionnement est appelée la science des « défaillances ». D’autres désignations existent suivant les domaines d’applications : analyse de risque (milieu pétrolier), aléatique, cyndinique (science du danger), FMDS (Fiabilité, Maintenabilité, Disponibilité, Sécurité), en anglais RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Safety). Elle se caractérise à la fois par les études structurelles statiques et dynamiques des systèmes, du point de vue prévisionnel mais aussi opérationnel et expérimental (essais, accidents), en tenant compte des aspects probabilités et des conséquences induites par les défaillances techniques et humaines. Cette discipline intervient non seulement au niveau de systèmes déjà construits mais aussi au niveau conceptuel pour la réalisation des systèmes.

Introduite en 1962 pour traduire le terme anglais reliability, la fiabilité est la probabilité de non-défaillance d’un équipement sur un intervalle de temps donné (du latin fidare : faire confiance, fidus : fidèle et du latin médiéval fiablete ce qui est digne de confiance). La disponibilité se définit par la probabilité d’être en état d’accomplir sa fonction à un instant donné. Anglicisme introduit vers 1965, la maintenabilité est l’aptitude d’un système à être maintenu en état. Elle correspond à la probabilité que la remise en état d’une entité en panne soit effectuée dans un intervalle de temps.

Les mots sûreté et sécurité ont en fait la même racine étymo-logique (latin securus : sûr). La sécurité, en particulier en France, implique actuellement les aspects réglementaires de la sécurité des personnes. C’est ainsi que les « comités hygiène et sécurité (CHS) » ont vu leur apparition dans les établissements commerciaux et industriels. Le terme sûreté est plutôt utilisé par les techniciens pour la conception ou l’exploitation de biens et de services pour qualifier la fiabilité et la disponibilité du fonctionnement des installations.

  • La Sûreté de fonctionnement s’est développée principalement au cours du 20e siècle pour être actuellement un domaine incontournable...

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