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RÉSUMÉ
La réduction du risque de pannes opérationnelles sur le terrain, ou d’échec aux essais de qualification et de recette impose l’application systématique d’épreuves physiques liées à la présence aléatoire de fautes résiduelles. Et même, face au déterminisme des fautes génériques, la conduite éventuelle d’essais valide l’obtention d’une fiabilité conforme au modèle de croissance choisi et au phasage du programme.
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Marc GIRAUD : Ingénieur de l’École Française de Radioélectricité, d’Électronique et d’Informatique (EFREI) - Ancien chef du service Sûreté de fonctionnement et Testabilité de Dassault Électronique
INTRODUCTION
La réduction du risque de pannes opérationnelles sur le terrain, ou d’échec aux essais de qualification/recette impose (à divers niveaux d’intégration) l’application systématique d’épreuves physiques liées à la présence aléatoire de fautes résiduelles ; et même – face au déterminisme des fautes génériques – la conduite éventuelle d’essais, validant l’obtention d’une fiabilité conforme au modèle de croissance choisi et au phasage du programme.
Cela implique :
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pour le matériel de série : de dimensionner la durée des contraintes appliquées – dans le cadre itératif du processus de « déverminage » – afin d’éliminer en usine les éléments statistiquement faibles, par des cycles à variation rapide de température, dits VRT. Il faut inclure, en présérie, les mesures accélérées de marges de fonctionnement, de seuils de destruction et/ou de durées de vie, par essais de type HALT (« highly accelerated life testing ») et HASS (« highly accelerated stress screening », hors du processus de croissance, au sens strict) ;
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pour le matériel et le logiciel : l’implémentation d’un véritable programme de croissance de fiabilité, en phase de développement. Il s’agit là de planifier et contrôler les besoins de reconception et de test associés, via les modèles de Duane, du groupe AMSAA ou du LAAS-CNRS, validant à temps l’intégration des modifications introduites ;
-
pour le management de l’activité sûreté de fonctionnement (SdF) sur les phases du cycle de vie : le rappel de l’enchaînement logique des tâches, des outils et documents requis, selon leur finalité.
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2. Planification des essais et mesure de la « croissance » de fiabilité
Face à un objectif, la mesure de croissance de fiabilité nécessite des essais spécifiques (ECF : essai de croissance de fiabilité) à longue durée de mise en œuvre, menés en phase de développement, sur des matériels soumis en production à des clauses de fiabilité, en général assorties de pénalités (mais aussi de primes aux États-Unis).
Ici, il ne s’agit pas d’un constat, mais d’un processus itératif d’amélioration du type TFR (test – fix – retest ) dûment planifié et financé, pour espérer parvenir dans les délais prescrits, à une conception stabilisée répondant aux besoins.
Contrairement au déverminage, stimulant à l’aide de contraintes les causes de défaillances aléatoires individuelles dans la période de jeunesse, il s’agit ici d’éliminer par modifications matérielles ou logicielles, celles génériques, de nature déterministe.
Il s’agit donc de diminuer la valeur, en principe constante, du taux λ dans la période de vie utile, cette diminution s’effectuant dans le temps, par paliers discrets (par exemple, en simplifiant un schéma, en améliorant la qualité de la nomenclature, en diminuant les taux de charge, en améliorant la dissipation thermique, etc.).
Deux modèles mathématiques complémentaires vont permettre de planifier l’essai et quantifier l’espérance de fiabilité atteinte, au travers du flux de pannes constaté (§ 2.1 et 2.2). Le premier est un modèle déterministe que l’on ajuste aux données à l’aide d’une technique graphique et le second un modèle stochastique nécessitant un traitement analytique de celles-ci, pour fournir un encadrement des estimations, assorti d’un niveau de confiance.
2.1 Modèle de Duane
Dès 1964, J.T. Duane (General Electric) [6] [7] a postulé que le nombre de défauts N (T ) révélé par des essais de développement est une fonction puissance du nombre d’heures d’essai cumulées T, selon :
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Planification des essais et mesure de la « croissance » de fiabilité
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - Répertoire des moyens, laboratoires et organismes d’essais en environnement. - ASTE (2005).
-
(2) - MAURIER (I.) - Guide du STRIFE. - Mémoire de DESS Fiabilité, université d’Angers (1991).
-
(3) - Déverminage des matériels électroniques : apport de la démarche aggravée. - ASTE (2006).
-
(4) - Recueil des conférences Astelab 2006. - ASTE (2007).
-
(5) - Déverminage des matériels électroniques. - ASTE, AFQ (1996).
-
(6) - DUANE (J.T.) - « Learning curve approach to Reliability Monitoring ». - (IEEE transactions in Aerospace, vol. 2 (1964).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Sûreté de fonctionnement des systèmes. Principes et définitions.
-
Sûreté de fonctionnement des systèmes. Analyse des systèmes non réparables.
-
Sûreté de fonctionnement des systèmes. Analyse des systèmes réparables.
-
Sûreté de fonctionnement des systèmes. Sûreté informationnelle, l’apport des codes.
-
Sûreté de fonctionnement des systèmes. Étude expérimentale des lois de la fiabilité.
ANNEXES
Revues
* - IEEE transactions on reliability (trimestrielle, États-Unis)
* - Phoebus (trimestrielle, France)
Actes de congrès
* - Colloque européen « λ,µ » (France, années paires)
* - European Safety and Reliability Conference, années impaires (ESREL)
* - Proceedings of Annual Reliability and Maintainability Symposium (RAMS) (États-Unis)
* - International Symposium on Fault Tolerant Computing (IEEE) (FTCS) (annuel, États-Unis)
* - Proceedings of Institute of Environmental Sciences (IES) (États-Unis)
HAUT DE PAGE2 Normalisation, recommandations
NF C98-883 - 04-85 - Microstructures – Sélection des circuits intégrés par élimination des défauts de jeunesse – Prescriptions générales (Afnor). - -
MIL-STD-785B - 07-98 - Reliability program for systems and equipment development and production. - -
MIL-STD-883 - 02-06 - Test Method Standard, Microcircuits. - -
RGAéro 000.29 - Guide pour la définition et la conduite d’essais aggravés (BNAE). - -
DO-178B - 01-92 - Software...
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