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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 ;
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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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Planification des essais et mesure de la « croissance » de fiabilitéArticle inclus dans l'offre
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1. Processus itératif de « déverminage »
Sous cette appellation, évocatrice de purification, on s’attache à éliminer les défauts « de jeunesse » de lots de composants ou de matériels réparables (considérés alors individuellement), par l’application de contraintes climatiques et/ou vibratoires dans les limites de conception : environmental stress screening (ESS).
En série, le but est de stabiliser leur taux de défaillance dans le temps, en tronquant la queue de distribution gauche du seuil de résistance à la contrainte, de la population Sûreté de fonctionnement des systèmes- Principes et définitions.
Il y a lieu de distinguer d’emblée :
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le cas des lots de composants, où la surmortalité induite par l’épreuve ne diminue le taux de défaillance dans le temps qu’en moyenne, par élimination anticipée des éléments faibles, sans améliorer pour autant la qualité intrinsèque des autres ;
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le cas des matériels réparables, où les composants ayant défailli prématurément, sont remplacés pendant l’épreuve, par des composants statistiquement meilleurs a priori. Cela contribue à une amélioration de la qualité, jusqu’à stabilisation du λ global, lorsque tous les éléments faibles auront été remplacés 1.3.
Les raisons pour justifier les coûts engendrés par les actions entreprises peuvent être nombreuses : élimination de problèmes connus, réduction des coûts de maintenance en exploitation, etc.
En effet, chaque niveau de regroupement d’un matériel multiplie de façon conséquente (facteurs 10 à 100, voire 1 000) les coûts de détection et d’intervention, alors que la probabilité d’intégrer sur une même carte – sans test préalable – des composants sans défauts est très vite décroissante. Il faut donc agir le plus souvent possible en amont.
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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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