Plan de cours
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09/03/2017
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Introduction à la sûreté de fonctionnement
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Introduction à la sûreté de fonctionnement
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UTE Recueil de normes Sûreté de Fonctionnement
Tome 1
NF EN 60300 (C20 300) Gestion de la sûreté de fonctionnement partie 1 gestion du programme de SdF; partie 2 éléments et tâches du programme de sûreté de fonctionnement; partie 3 guide d’application, section 3 évaluation du coût du cycle de vie
X 60 510 Techniques d’analyse de la fiabilité des systèmes – procédures d’analyse des modes de défaillance et de leurs effets
UTE C 20 318 Analyse par arbre de pannes (AAP)
NF EN 61078 (C 20 341) Techniques d’analyse de la SdF – Méthode du diagramme de fiabilité sécurité
UTE C 20 317 Programme de croissance de la fiabilité
UTE C 20 300-3-7 Gestion de la sûreté de fonctionnement – Parties 3 -7: Guide d’application – déverminage sous contraintes du matériel électronique
X 61 310 à 311 Guide de maintenabilité du matériel – Partie 1: section 1, 2, 3 introduction, exigences et programme de maintenabilité - Partie 2: section 5 études de maintenabilité au niveau conception – Partie 3: sections 6 et 7 vérification et recueil, analyse et présentation des données – Partie 4: section 8 planification de la maintenance et de la logistique de maintenance – Partie 5: section 4 essais pour le diagnostic – Partie 6: section 9 méthodes statistiques pour l’évaluation de la maintenabilité
UTE C 20 300 Gestion de la sûreté de fonctionnement partie 3 guide d’application: section 2 recueil de données de SdFdans des conditions d’exploitation – section 9 analyse du risque des systèmes technologiques – section 11 maintenance basée su la fiabilité
Tome 2
UTE C 46 06x (CEI 61 508) parties 1 à 7 Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/ électroniques/ électroniques programmables relatifs à la sécurité.
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La Sûreté de fonctionnement se caractérise par 4 paramètres (FMDS):
Introduction à la sûreté de fonctionnement
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Différentes aptitudes du matériel
Mesure: probabilité
Norme: CEI 50-191
Aptitude d ’une entité à accomplir une
fonction requise dans des conditions
données et pendant une durée donnée
La probabilité qu'une entité E accomplisse une fonction requise dans les conditions données pendant l'intervalle de temps [o,t] (ou encore [t1,t2] comme dans la norme CEI 50(191)).
R (t) = P [E soit non défaillante sur [o,t]]
ou R (t1,t2) = P [E soit non défaillante sur [t1,t2]]
L'aptitude contraire R (t) = 1 - R(t) est la probabilité de défaillance de l'entité quelquefois appelée défiabilité.
Différentes aptitudes du matériel
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Le taux de défaillance : noté λ(t), est un indicateur de la fiabilité. Il représente une proportion de dispositifs survivants à un instant t.
Différentes aptitudes du matériel
Jeunesse
Maturité
Obsolescence
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La forme générale du taux de défaillances est :
nombre de défaillances
durée d’usage
Le plus fréquemment, il s’exprime en « pannes / heure
Différentes aptitudes du matériel
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MTTF (Mean operating Time To Failure) : ou le temps moyen de fonctionnement d’une entité ou moyenne de temps de vie avant la première défaillance. Lorsque λ est constante :
MTTF = 1
λ
Différentes aptitudes du matériel
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Mesure: probabilité
Norme: CEI 50-191
Aptitude d’une entité à être rétablie dans un état dans lequel elle peut accomplir une fonction donnée (les conditions de maintenance étant prescrites)
Différentes aptitudes du matériel
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La maintenabilité se mesure par la probabilité que la maintenance d'une entité E, assurée dans des conditions données et avec des moyens et des procédures présents, s'achève à l'instant t, sachant que l'entité est défaillante à l'instant t = 0
M (t) = P [E défaillante à l'instant zéro soit réparée à l'instant t]
ou
M (t1,t2) = P [E défaillante à t = t1 soit réparée à t = t2]
Différentes aptitudes du matériel
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L’évaluation de la maintenabilité est liée à la manière dont est effectuée la remise en état de fonctionnement de l’entité.
Différentes aptitudes du matériel
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Taux de réparation μ : On appelle taux de réparation μ (t) d’un système réparable au temps t la probabilité que l’entité soit réparée entre t et t + dt sachant qu’elle n’était pas réparée sur l’intervalle [0, t ].
MTTR (mean time to repair ) : Il s’agit de la durée moyenne jusqu’à la réparation d’une entité réparable. Pour cette variable aléatoire, le MTTR se calcule par la formule :
MTTR = ∑ temps d’intervention pour n pannes
Nombre de pannes
Différentes aptitudes du matériel
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Le responsable maintenance d'une entreprise a le fichier historique d'un matériel équipé d'un terminal de saisie des données de production. Ces données sont récapitulées dans le tableau ci-dessous.
Différentes aptitudes du matériel
Exercice d’application :
N° | Cause | TTF en h. | TTR en h. |
1 | Electrique | 80 | 2 |
2 | Electrique | 40 | 3 |
3 | Mécanique | 50 | 2 |
4 | Mécanique | 100 | 8 |
5 | Electrique | 60 | 5 |
6 | Electrique | 40 | 2 |
7 | Mécanique | 20 | 3 |
8 | Hydraulique | 5 | 4 |
9 | Hydraulique | 10 | 3 |
10 | Hydraulique | 20 | 1.25 |
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Mesure: probabilité
Norme: CEI 50-191
Aptitude d ’une entité à être en état d ’accomplir une fonction requise dans des conditions données et à un instant donné
Différentes aptitudes du matériel
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Différentes aptitudes du matériel
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MUT (Mean Up Time) ou le temps moyen de disponibilité (TMD) ou durée de bon fonctionnement après réparation: durée moyenne de fonctionnement après la réparation;
MDT (Mean Down) ou le temps moyen d’indisponibilité (TMI) ou durée moyenne d’indisponibilité : durée moyenne entre une défaillance et la remise en état suivante;
Différentes aptitudes du matériel
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MTBF (Mean Time Between Failure) ou la durée moyenne entre défaillance : durée moyenne entre deux défaillances consécutives de l’entité. En général, on a la relation :
MTBF = MUT + MDT
Différentes aptitudes du matériel
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Mesure: probabilité
Norme: CEI 50-191
Aptitude d ’une entité à être en état d ’accomplir une fonction requise dans des conditions données et à un instant donné
Différentes aptitudes du matériel
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Différentes aptitudes du matériel
Disponibilité intrinsèque : caractérise les qualités intrinsèques d’une entité. La carence des moyens extérieurs et des moyens de maintenance ne sont pas pris en compte.
Disponibilité opérationnelle : caractérise les conditions réelles d’exploitation et de maintenance.
Disponibilité globale : caractérise le taux global d’utilisation de l’entité .
Types de disponibilité :
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Différentes aptitudes du matériel
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Différentes aptitudes du matériel
EXEMPLES
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Le responsable maintenance d'une entreprise a le fichier historique d'un matériel équipé d'un terminal de saisie des données de production. Ces données sont récapitulées dans le tableau ci-dessous.
Différentes aptitudes du matériel
Exercice d’application :
N° | Cause | TTF en h. | TTR en h. |
1 | Electrique | 80 | 2 |
2 | Electrique | 40 | 3 |
3 | Mécanique | 50 | 2 |
4 | Mécanique | 100 | 8 |
5 | Electrique | 60 | 5 |
6 | Electrique | 40 | 2 |
7 | Mécanique | 20 | 3 |
8 | Hydraulique | 5 | 4 |
9 | Hydraulique | 10 | 3 |
10 | Hydraulique | 20 | 1.25 |
disponibilité
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Chaînage temporel des activités de détection
et de remise en service
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Au sein de l’usine de conditionnement d’engrais SOFERTI de GRANDVILLE, la fonction de convoyage des sacs d’engrais nécessite trois convoyeurs identiques situés les uns à la suite des autres. Sur un même convoyeur, il s’écoule en moyenne 600 heures entre la fin d’une panne et la panne suivante. Bien que ces temps soient très variables selon la panne, l’agent de maintenance met en moyenne:
a/ Déterminez la disponibilité d’un seul convoyeur
b/ Déterminez la disponibilité de la fonction convoyage des sacs d’engrais
Exercice d’application :
Différentes aptitudes du matériel