SURETE DE FONCTIONNEMENT MAINTENANCE ...1 SURETE DE FONCTIONNEMENT MAINTENANCE INDUSTRIELLE...
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1 SURETE DE FONCTIONNEMENT MAINTENANCE INDUSTRIELLE METHODES-TECHNIQUES-OUTILS Abd-El-Kader SAHRAOUI Département Génie Industriel et Maintenance Institut Universitaire de Technologie IUT-B Université de Toulouse le Mirail
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SURETE DE FONCTIONNEMENTMAINTENANCE INDUSTRIELLE
METHODES-TECHNIQUES-OUTILS
Abd-El-Kader SAHRAOUI
Département Génie Industriel et Maintenance
Institut Universitaire de Technologie IUT-B
Université de Toulouse le Mirail
22
Objectifs du cours
• Aborder son propre PIM• Sensibiliser aux méthodes et techniques les plus
utilisées et les concepts de la sûreté de fonctionnement• Comprendre et les faire appliquer• Poser l’adéquation de ces méthodes aux problèmes• Placer ces méthodes dans leur contexte
• Socio-culturels• Entreprise• Type d’industrie• Site
• Ne couvre les aspects de management, économie, stratégied’entreprise, etc …
33
Structure : PIM Ingénierie Système + Concepts SDF
Processusd’Ingénierie
de la Maintenance
Exigences
De Maintenance
Implantation
Système de
Maintenance
Contextes et Contraintes
Méthodes, Outils (GMAO, TMAO, ..)
Concepts SDF
44
* SDF : Sûreté de fonctionnment* AMDEC : Analyse des modes de défaillance , effets et criticité* APR : Analyse Préliminaire des risques* MSG3/RCM/MBF : maintenance steering group/reliabilitycentered maintenance/maintenance basée fiabilité* MAC : méthode d’analyse des causes* TPM : total productive maintenance* GMAO : gestion de maintenance assistée ordinateur* IS : ingénierie system
Glossaire
55
SOMMAIRE
• A. Première partie• A.1 Ingénierie système : du besoin au système
(produit/service)
• A.2 SDF, Maintenance et concepts sous-jacents• A.3 Les méthodes : L’applicabilité
• A.4 GMAO = GM + AO (rappel)
• B. Deuxième partie• B.1 Méthodes et Techniques : RCM/MBF, AMDEC• B.2 La TPM : Qu’est ce qu’on peut prendre et appliquer• B.3 Guide via les Normes• B.4 Synthèse intégration dans un système d’information
d’entreprise• B.5 La Documentation• B.6 Débats , questions, réponses
66
A.1
Eléménts d’INGENIERIE SYSTEME
du besoin au système (produit/service)
77
TERMINOLOGIE
Exigences : QUOI FAIRE
Conception : COMMENT LE FAIRE
Réalisation : LE FAIRE
88
ISISthéorie des systèmes
systémique
théorie des systèmessystémique
Maîtrise d’ouvrageMaîtrise d’œuvre
Maîtrise d’ouvrageMaîtrise d’œuvre
qualitéqualité
management de projetmanagement de projet
normesprocessus
normesprocessus
méthodologieméthodologieingénierie intégréeingénierie intégrée
intégrationintégration
? ?
?
?
?
? ?
?
IS ???????????????????????????
99
Ingénierie système versus génies (métiers)
métier1 métier 2 métier 3
intégrationdu système
ingénieriedu système
réalisation des constituants
ingénieriesystèmeIEEE 1220
EIA 632ISO 15288
Génie logicielISO 12207
équipementiersles génies propres aux différents métiers
1010
Une multiplicité de problèmes et parties prenantes
émergence d'un besoin
utilisateurs
procédés technologiques
opérateurschefs de quart
maintenance
missions
environnement légal
environnement naturel
organisation de l'environnement
moyens financiers
délaisdurée de vie
environnement humain et social
produits du marché
normes et standards
retrait de service
sûreté de fonctionnementsécuritéfonctions de service
administrateurs
actionnaires
démantèlementrecyclage
rendementperformances
déploiement
politique industrielle
managers
?
définition d'une solution
métiers et génies
sous-traitants
ingénierie financière
systèmes de l'environnement
ergonomieinstallation
logistique
1111
Optimiser sur le cycle de vie
0
coûts engagéspar les décisions
dépense cumuléesur la vie du système
100 ‰
exploitation-maintenanceréalisation retraitIS
> 90 %
temps
coût
< 10%
L’ingénierie système représente un (relativement) faible coût, mais engage la quasi-totalité des dépenses dès les phases les plus amont du projet
1212
Niveau « Avion »
Niveau Système de l’Avion Système A Système B
Les architectes de niveau“Avion” proposent unesolution : 2 Systèmes (A et B)
Niveau Sous-Système /Niveau Équipement
A chaque niveau de décomposition d’un système, les exigences doivent être bien exprimées et gérées
Les architectes de niveau “Système” de l’Avion proposentune solution : plusieurs Sous-Systèmes ou Equipements
Méthodologies d’Ingénierie des Exigences
Exigence primaire
dérivation
allocation
allocation
les exigences = un mécanisme de découplage
1313
EXIGENCES DEL’ACQUÉREUR
SOLUTIONPHYSIQUE
EXIGENCESD’AUTRESPARTIES
PRENANTES
EXIGENCESSPECIFIEES
MODULE
allouées
allouées
allouées
dérivées
EXIGENCESTECHNIQUES
DERIVEES
dérivées source de
définie par
SOLUTION DE DESIGN
EXIGENCESTECHNIQUESDU SYSTEME
allouées
SOLUTIONLOGIQUE
P1: Capture desExigences
P1: Capture desExigences
P2: Analyse desExigences
P2: Analyse desExigences
P3: Validation desExigences
P3: Validation desExigences
P5: Processus demodification des
Exigences
P5: Processus demodification des
Exigences
P4: Design duSystème
P4: Design duSystème
EndProcessusNiveau N
Demande de modificationde Niveau N-1
Demande de modificationvers le Niveau N+1
Vue d’ensemble du processus CARE Prise en compte des exigences - EIA 632
Niveau N
Méthodologies d’Ingénierie des Exigences
CaptureAnalyseDéfinition de solution
StartProcessusNiveau N
1414
IEEE 1220 : les processus techniques
analysedes exigences
validationdes exigences
analyse fonctionnelle
vérification fonctionnelle
synthèse
vérification physique
études de choixet estimationsdes exigences
études de choixet estimationsfonctionnelles
études de choixet estimationsde conception
analyse
entrées du processus
maîtrise
sorties du processus
compromis et impacts
conflitsd’exigences
et contraintes
compromis et impacts
compromis et impacts
alternativesde décomposition
et allocation
alternativesde conception
système
référentiel des exigences
référentiel des exigences validé
architecture fonctionnelle vérifiée
architecture fonctionnelle
architecture physique
architecture physique vérifiée
1515
• Le Système comprend non seulement leproduit final, mais également le produitcapacitant
• Le Bloc élémentaire constitue l ’unité debase d ’un Système
• Les Systèmes sont développés en strates
Concepts De BASE
1616
Norme : Position de l ’EIA 632 vis à vis del ’Ingénierie Système
• L Ingénierie Système est le gardien de la cohérence des Processus, desméthodes et des outils :
• Coordination des activités liées aux processus– Exemple de l ’organisateur d ’un rallye automobile– Le standard définit l ’itinéraire original– Le plan de développement est l ’adaptation du trajet au
véhicule
• Formalisation de la vision commune du système solution– Maintien des exigences globales et de l ’architecture– Orientation de l ’effort technique
1717
Ce qu’est l ’EIA 632
Dans Quel Rôle doit elle être utilisée ?
Ce que
l’entrepriseétablit
Ce que met enplace
le projet
Ce qu’établit
l’industrie
Norme
ANSI/EIA 632
•Norme EIA 632
•Autres normesassociées
Politique IngénierieSystème et les
Procédures
•Pratiques del ’entreprise•Processus•Méthodes et outils
Réponse auxexigences desProcessus retenus
•Plans et planningsprojet
•Organigrammes destâches
1818
Représentation actuelle duprocessus global de
développement selon l ’EIA632
AcquisitionProcess
SupplyProcess
Acquisition& Supply
Technical Evaluation
SystemsAnalysisProcess
SystemVerification
Process
RequirementsValidationProcess
End ProductsValidationProcess
Technical Management
PlanningProcess
AssessmentProcess
ControlProcess
SystemDesign
RequirementsDefinition Process
Solution DefinitionProcess
ProductRealization
ImplementationProcess
Transition to UseProcess
Plans,Directives& Status
Outcomes&
Feedback
Requirements
Designs
Products
AcquisitionRequest
SystemProducts
1919
Hiérarchie des Processus
Processes forEngineering
a System
Acquisition and Supply (Subclause 4.1)
w Supply Processw Acquisition Process
Technical Management (Subclause 4.2)
w Planning Processw Assessment Processw Control Process
System Design (Subclause 4.3)
w Requirements Definition Processw Solution Definition Process
Product Realization (Subclause 4.4)
w Implementation Processw Transition to Use Process
Technical Evaluation (Subclause 4.5)
w Systems Analysis Processw Requirements Validation Processw System Verification Processw End Products Validation Process
2020
Les Processus de l ’EIA 632 : Conception du Système
RequirementsDefinitionProcess
SolutionDefinitionProcess
Acquirer and Other Stakeholder Requirements
Specifications, Drawings, Models
Validated SystemTechnical Requirements
RequirementConflicts & Issues
ProductCharacteristics
2121
Les Processus de l ’EIA 632 : Evaluation Technique
SystemVerification
Process
End ProductsValidationProcess
Analysis Requests, Requirements, Implemented Products
Analytical Models & Assessments, Validated Requirements,Verified System Products, Validated End Products
RequirementConflicts & Issues
ProductCharacteristics
SystemsAnalysisProcess
RequirementsValidationProcess
Verification Results
Validation Results
2222
Structure de l ’EIA 632
SUPPLY PROCESS REQUIREMENTS
1—Product Supply
ACQUISITION PROCESSREQUIREMENTS
2—Product Acquisition3—Supplier Performance
PLANNING PROCESSREQUIREMENTS
4—Process Implementation Strategy5—Technical Effort Definition6—Schedule and Organization7—Technical Plans8—Work Directives
ASSESSMENT PROCESSREQUIREMENTS
9—Progress Against Plans andSchedules
10—Progress Against Requirements11—Technical Reviews
CONTROL PROCESSREQUIREMENTS
12—Outcomes Management13—Information Dissemination
REQUIREMENTS DEFINITIONPROCESS REQUIREMENTS
14—Acquirer Requirements
15—Other Stakeholder Requirements
16—System Technical Requirements
SOLUTION DEFINITIONPROCESS REQUIREMENTS
17—Logical Solution Representations
18—Physical SolutionRepresentations
19—Specified Requirements
IMPLEMENTATION PROCESSREQUIREMENTS
20—Implementation
TRANSITION TO USEPROCESS REQUIREMENTS
21—Transition to Use
SYSTEMS ANALYSISPROCESS REQUIREMENTS
22—Effectiveness Analysis23—Tradeoff Analysis24—Risk Analysis
REQUIREMENTS VALIDATIONPROCESS REQUIREMENTS
25—Requirement StatementsValidation
26—Acquirer RequirementsValidation
27—Other Stakeholder RequirementsValidation
28—System Technical RequirementsValidation
29—Logical Solution RepresentationsValidation
SYSTEM VERIFICATIONPROCESS REQUIREMENTS
30—Design Solution Verification31—End Product Verification32—Enabling Product Readiness
END PRODUCTS VALIDATIONPROCESS REQUIREMENTS
33—End Products Validation
2323
Les Enveloppes des Environnements du Projet
• Investment Decisions• External Agreements• Infrastructure Support• Resource Management• Process Management• Production• Field Support
External Environment
Enterprise Environment
Enterprise Support
• LAWS & REGULATIONS • LEGAL LIABILITIES • SOCIAL RESPONSIBILITIES • TECHNOLOGY BASE• LABOR POOL • COMPETING PRODUCTS • STANDARDS & SPECIFICATIONS • PUBLIC CULTURE
• POLICIES & PROCEDURES • STANDARDS & SPECIFICATIONS• GUIDELINES • DOMAIN TECHNOLOGIES • LOCAL CULTURE
• DIRECTIVES & PROCEDURES • PLANS • TOOLS • PROJECT REVIEWS • METRICS
• Acquisition & Supply• Technical Management• System Design• Product Realization• Technical Evaluation
Process Groups forEngineering SystemsProject Support
Project Environment
• Project Management• Agreement Support
Project AProject B
Project C
2424
Les Systèmes de l ’EIA 632
EndProducts
Consists of
System
Perform
OperationalFunctions
Perform
AssociatedProcess
Functions
EnablingProducts
2525
Types de Systèmes de EIA 632
Système
Système Utilisateur
SystèmeClient
Système Produit
Système projet
Produit Capacitant
ProduitFinal
Classé comme (classified as)
Formé de( consist of)
Centre d ’intérêt de l ’ EIA
2626
Le Concept des Blocs de Construction
OperationalProducts
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
EnablingProduct Sets
Consists of
2727
Concept du Développement par Strates
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
• • •
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
• • •
Layer N Building Block
Layer N+1 Building Blocks
2828
Développement des « Produits Capacitants »
OperationalProducts
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
EnablingProduct Sets
Consists of
OperationalProducts
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
EnablingProduct Sets
Consists of
OperationalProducts
System
End Product
DevelopmentProducts
• • •
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
EnablingProduct Sets
Consists of
Autres ...
Autres « Produits Capacitants » à développer éventuellement:Procédures de fabrication, Personnel formé, Services (transports, logistique,…)
Outillage de Production Atelier de Production
2929
Développement de Haut en Bas (top-down)
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Subsystem Subsystem
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
System
EndProduct
DevelopmentProducts
ProductionProducts
TestProducts
DeploymentProducts
TrainingProducts
SupportProducts
DisposalProducts
Project B
User or CustomerDesired System
Off-The-Shelf/ReuseEnd Products
Project B’sTop-Layer
Building Block
Building BlockDevelopments
Build/CodeEnd Products
Project A
3030
Evolution dans l ’Elaboration des Exigences
Exigences desActeursUtilisateurs
Exigences desActeurs Clients
Exigences desAutres Acteurs
ExigencesTechniques duSystème
ExigencesTechniquesdérivées
EXIGENCES DESACTEURS
EXIGENCESTECHNIQUES
3131
Types d’Exigences
• Exigences Fonctionnelles
– Que doit réaliser un élément
• Comportement
• Effet produit
• Action ou service attendu
• Exigences de Performances
– Selon quelle référence (mesurable) l ’élément doit il assurer sa fonction
• Combien de fois, à quelle fréquence, à quel niveau,….
• Exigences d ’Interfaces
– Conditions des interactions entre les éléments
• Physique, fonctionnelle, logique,….
3232
Relations entre les Différentes Exigences
ACQUIRERREQUIREMENTS
SYSTEMTECHNICAL
REQUIREMENTS
LOGICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
PHYSICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
OTHERSTAKEHOLDERREQUIREMENTS
DESIGN SOLUTION
SPECIFIEDREQUIREMENTS
TRACE TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
SOURCE OF
SPECIFIED BY
DERIVEDTECHNICAL
REQUIREMENTS
DRIVE
TRACE TO
DRIVE
ASSIGNED TO
BUILDING BLOCK
3333
Schéma de consolidation des Exigences
ACQUIRERREQUIREMENTS
SYSTEMTECHNICAL
REQUIREMENTS
LOGICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
PHYSICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
OTHERSTAKEHOLDERREQUIREMENTS
DESIGN SOLUTION
SPECIFIEDREQUIREMENTS
TRACE TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
SOURCE OF
SPECIFIED BY
DERIVEDTECHNICAL
REQUIREMENTS
DRIVE
TRACE TO
DRIVE
ASSIGNED TO
BUILDING BLOCK
ACQUIRERREQUIREMENTS
SYSTEMTECHNICAL
REQUIREMENTS
LOGICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
PHYSICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
OTHERSTAKEHOLDERREQUIREMENTS
DESIGN SOLUTION
SPECIFIEDREQUIREMENTS
TRACE TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
SOURCE OF
SPECIFIED BY
DERIVEDTECHNICAL
REQUIREMENTS
DRIVE
TRACE TO
DRIVE
ASSIGNED TO
BUILDING BLOCK
ACQUIRERREQUIREMENTS
SYSTEMTECHNICAL
REQUIREMENTS
LOGICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
PHYSICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
OTHERSTAKEHOLDERREQUIREMENTS
DESIGN SOLUTION
SPECIFIEDREQUIREMENTS
TRACE TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
SOURCE OF
SPECIFIED BY
DERIVEDTECHNICAL
REQUIREMENTS
DRIVE
TRACE TO
DRIVE
ASSIGNED TO
BUILDING BLOCK
ACQUIRERREQUIREMENTS
SYSTEMTECHNICAL
REQUIREMENTS
LOGICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
PHYSICALSOLUTION
REPRESENTATIONS
OTHERSTAKEHOLDERREQUIREMENTS
DESIGN SOLUTION
SPECIFIEDREQUIREMENTS
TRACE TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
ASSIGNED TO
SOURCE OF
SPECIFIED BY
DERIVEDTECHNICAL
REQUIREMENTS
DRIVE
TRACE TO
DRIVE
ASSIGNED TO
BUILDING BLOCK
Exigences Spécifiées
Génère une nouvelle strate de développement
ExigencesAffectées
ExigencesAffectées
ExigencesAffectées
Exigences Utilisateur ou ClientBloc de Construction
Bloc de ConstructionBloc de ConstructionBloc de Construction
3434
Vérification et Validation
• Vérification– Vérifie la conformité en regard des
exigences spécifiées« Le travail a-t-il été correctement
exécuté ? »
• Validation– Vérifie la satisfaction des
acteurs« Le travail exécuté est il le travail
correct ? »
Deux types
Qualification Produit & Procédés :Conformité complète avec la spécificationRequalification nécessaire si reconceptiondu produitRequalification du processus siredémarrage du processus
Acceptation du Produit :Conformité aux critères clésContrôle unitaire ou sur échantillonPeut être fait avant expédition ou aprèsinstallation
Deux types
Validation des Exigences :Vérification de la traçabilitéCertaines exigences ont-elles été sautéesAvons nous des exigencescomplémentaires
Validation du Produit :Contrôle que les besoins et les attentesdes acteurs ont été satisfaites
3535
Exercice
Définir les exigences de maintenance d’unemachine, véhicule ?
Définir les moyens de validation et/ou devérification ?
3636
Exemple : Véhicule particulier
• Les exigences sont au niveau exploitant
• Parties prenantes
• Constructeur : recommendations (manuel d’entretien)
• autres parties prenantes : autres personnes aynt cetype de véhicule, garagiste (non recommendé !!)
• Exigences liées au contexte d’utilisation
• La vérification se fait avec le garagiste et non avec lefournisseur (véhicule déjà fabriqué)
• La validation
• Essai (type et durée)
• Inspection visuelle
3737
Exemple : Motopompe
• Les exigences sont au niveau exploitant
• Parties prenantes
• Constructeur : recommendations (manuel d’entretien)
• autres parties prenantes : méca., élec.
• Exigences liées au contexte d’utilisation
• Exigences de performance : MTTR, MTBF
• La vérification : moyens définis service planning etméthodes
• La validation
• Essai (type et durée)
• Inspection visuelle
