Systèmes de maintenance

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1 Systèmes de maintenance Systèmes de maintenance (suite) - Prévenir une défaillance (Maintenance préventive) L'explosion de la quantité et diversité des systèmes avioniques -> accompagnée d'une croissance du fardeau -> maintenance. - Remettre l'avion en état de service après une défaillance (Maintenance corrective). - La maintenance est l'antithèse de la fiabilité. - Plus un système est fiable, moins il nécessitera de maintenance. Méthodes de maintenance à l'emporte-pièce (shot-gunning) Le replacement injustifié d'unité et de composantes - élément des coûts de maintenance pour la plupart des opérateurs, qu'ils soient privés ou commerciaux. -> Moyen de réduire ce fardeau, qui encore aujourd'hui représente un ennui important. - Dans les 2 cas, une élévation du niveau de fiabilité s'obtient à un coût. - Le concepteur doit balancer la fiabilité -> dans un système et la quantité de maintenance que ce système nécessitera tout au cours de sa vie. Le replacement injustifié d'unité No Fault Found ou ReTest OK (RTOK) -> 1 unité est retirée d'un avion, mais qu'aucun problème ne peut être trouvé sur le banc d'essai. L'unité retourné dans l'avion (le stock de pièces de rechange). 1 2

2 Systèmes de maintenance (suite) Systèmes de maintenance (suite) Sévérité du phénomène en comparant le temps écoulé entre deux remplacements non-prévus (Mean Time Between Unscheduled Removals, ou MTBUR) Le temps écoulé entre deux défaillances confirmées (Mean Time Between Failures ou MTBF). Equipements -> Techniciens chargés -> Maintenance de l'équipement des codes de maintenance binaires/cryptiques Interprétés avec l'aide des manuels d'entretien. MTBUR/MTBF unitaire -> Enlèvement d'unité de l'avion d'une unité avec une défaillance confirmée. En réalité, avions présentent MTBUR/MTBF = 0,3. La cible MTBUR/MTBF pour le long-courrier Boeing 777 est de 0,9. Airbus > L'apparition d'un système centralisé de maintenance dans le modèle A iers équipements -> l'aide à la maintenance du système de contrôle de vol automatique (Auto Flight System). AFS -> 20 aine de calculateurs, dont 2 déjà digitaux, dédiés à la maintenance du système qui totalisait une 50 aine d'unité Cockpit de verre dans le A310 -> Equipements d'isolation des défaillances -> Eléments intégrés du système avionique de base de l'avion. Equipements -> Fonctions de diagnostique automatique et automatisent les procédures d'essais Codes binaires -> Identifier les systèmes délinquants remplacés par des messages -> dans la langue anglaise -> plus faciles à interpréter par les mécaniciens 3 4

3 Systèmes de maintenance (suite) Systèmes de maintenance (suite) > A320 entre en service avec un système centralisé d'affichage des défaillances (Centralized Fault Display System ou CFDS). Système - Résultat d'un effort concerté Manufacturiers Lignes aériennes et Organismes de normalisation -> Position commune 1 ières lignes directrices de la position commune -> Rapport ARINC 604 en 11/ problèmes -> Effet néfaste sur le temps requis pour: Corriger les défaillances des systèmes avioniques et Permettre le retour en service d'un avion 1) Trop de temps requis pour isoler une défaillance 2) Trop de temps requis pour remplacer une unité qui a failli 3) Trop de temps requis pour vérifier le bon fonctionnement de l'unité 4) Trop d'unités remplacées inutilement 5) Trop de temps requis pour enregistrer l'information de maintenance. 5 6

4 Systèmes de maintenance (suite) L'équipement d'essai incorporé Système embarqué de maintenance -> Objectif d'aider à rectifier cette situation 'Equipement d'essai incorporé', ou Built-In Test Equipment (BITE) Signifier différentes choses à différentes gens. 1) Calculateur de diagnostique de maintenance (Maintenance Diagnostic Computer ou MDC) du RJ et du CL ARINC 604 -> L'équipement d'essai incorporé comprend tout équipement (logiciel) qui fournit dans un avion les fonctions suivantes: 2) Le système centralisé d'information et de maintenance (Central Aircraft Information and Maintenance System ou CAIMS) du GX 3) Aircraft Information Management System (AIMS) du Boeing 777 4) Système centralisé de maintenance (Centralized Maintenance System ou CMS) du A330/A340. a) Mise en mémoire des fautes rencontrées en vol b) La déclaration de l'état des fautes en vol et au sol c) Les fonctions d'essai incorporées servant à isoler les unités fautives, La vérification de la performance spécifiée d'un équipement, et Les essais au niveau du système. 7 8

5 L'équipement d'essai incorporé (suite) Rôle de l' équipement d'essai incorporé But : D'aider le technicien à accomplir les tâches de maintenance de l'avion. Rôle 1 er : - Détecter les conditions -> Défaillance du système hôte. 3 domaines a) L'amélioration de l'efficience des activités de maintenance b) La réduction des coûts de maintenance c) La simplification des procédures de maintenance (techniciens) L'équipement -> Surveiller et Détecter l'ambiguïté dans les opérations du système et L'information qu'il manipule. Système comprend plusieurs unités -> Surveillées Objectif secondaire: - Faciliter la correction des problèmes en laboratoire. Surveillance -> par chaque système/unité centrale -> Surveillera des unités périphériques moins sophistiquées. Fautes retenues en mémoire peuvent permettre: Le diagnostic et La correction d'un problème interne de façon plus rapide et à un coût réduit Pour une unité de surveiller les signaux et L'information par un autre système -> Détecter condition hors tolérances Résultant d'une défaillance du système surveillé. 9 10

6 Rôle de l' équipement d'essai incorporé (suite) Rôle de l' équipement d'essai incorporé (suite) 1 fois une faute détectée -> Personnel de maintenance avisé. Pour les unités qui incorporent un panneau indicateur frontal -> Comité AEEC de la ARINC a adopté une norme par laquelle Voyant vert indique toujours une unité en bon état de fonctionnement. 1 ou plusieurs voyants rouges -> Défaillance. Affichages alpha-numériques sont utilisés plutôt que des voyants - > Présenter des messages simples, en anglais ( interprétés sans aide supplémentaire ) L'usage des affichages codés, nécessitant de tables d'interprétation, évité à tout prix. Système mémorise l'information disponible -> défaillance et info. -> Utile Mécaniciens -> Accès à cette information en tout lieu et en tout temps 2 ième rôle -> Assister le mécanicien lors de l'isolation d'une défaillance L'équipement -> Aider le mécanicien à découvrir l'unité / unités faillies Défaillances corrigées lors des opérations de maintenance de ligne -> Résultat d'un rapport fait par le pilote

7 Rôle de l' équipement d'essai incorporé (suite) Rôle de l' équipement d'essai incorporé (suite) L'information -> Pilote -> N'est pas suffisante pour que le mécanicien puisse identifier le système / l'unité délinquant. Conception de l'équipement d'essai incorporé Chaque système -> Auto-essais pour faciliter le processus d'isolation de la défaillance. - Outil qui prend avantage de l'utilisation accrue des calculateurs et contrôleurs digitaux intégrés dans la plupart des systèmes d'aviation modernes. Lignes aériennes limitent les actions de maintenance de ligne -> Correction des défaillances -> Résultat d'un rapport rédigé par le pilote - Stratégie de maintenance facile et minimum, et Génère des dividendes importants à ceux qui optent d'y investir. Défaillances coexistentes -> L'équipement d'essai incorporé -> Aider le mécanicien à trouver, et corriger, les défaillances liées au rapport du pilote. 3ième rôle -> Aider le mécanicien à établir le bon fonctionnement du système hôte, 1 fois les actions de correction complétées, ceci afin de retourner l'avion en service. - Intégré dans la conception d'un système dès le début. - L'expérience a démontré à maintes reprises qu'il est difficile, sinon impossible, d'ajouter l'équipement d'essai incorporé une fois la conception du système complétée. - Complexité de l'équipement d'essai incorporé devra-t-elle être liée à la criticalité et le taux prévu de défaillance de l'unité en question

8 Règles de conception Règles de conception (suite) 3 formes d'équipement d'essai incorporé: continu, périodique, ou sur demande. Les stratégies suivantes: a. L'essai des fonctions inférieures en 1 ier -> avec les fonctions de niveau supérieur b. L'essai des paramètres d'entrée de la fonction, avant de faire l'essai de la fonction c. Détecter et identifier au moins 95% des défaillances du système hôte, Isoler entre 80% et 90% des fautes -> 1 module délinquant unique 90% - 95% des fautes dues à pas plus de 3 modules 95% - 100% des fautes dues à pas plus de 8 modules d. Les indications de l'équipement d'essai incorporé devrait être visibles Sans que le personnel de maintenance assume une position dangereuse f. Messages et indications -> unité d'affichage et de contrôle dans l'avion -> texte simple g. L'équipement d'essai incorporé -> Reconnaître les fautes dues à des composantes et systèmes externes et aviser le personnel h. Les fautes intermittentes et celles dites ' de nuisance' -> Les interruptions de pouvoir ne devraient pas être mémorisées i. Le logiciel de l'équipement d'essai incorporé partitionné de façon à pouvoir être modifié (le changement des seuils de déclenchement) Sans nécessiter la re-certification du logiciel opérationnel. j. L'équipement d'essai incorporé dédié à un usage uniquement au sol mis hors service lorsque les freins sont relâchés, ou que le poids de l'avion n'est plus porté par le train d'atterrissage. e. Messages et indications affichés sur une unité d'affichage et de contrôle dans l'avion -> -> Présentés en texte simple 15 16

9 Types d'essais Types d'essais (suite) ARINC 604 identifie 4 types d'essais: But des systèmes -> Affichage centralisé ou Embarqués de maintenance (On-board Maintenance System / OMS) a) Auto-essai à la mise en pouvoir b) Surveillance et mise en mémoire des fautes en vol c) Essais de vérification de fonctionnement après replacement d) Essais de vérification de performance. Faciliter l'accomplissement des tâches: - 1) Maintenance de ligne et 2) Maintenance étendu de l'avion 17 18

10 Types d'essais (suite) Types d'essais (suite) 1) -> Tâches de maintenance de ligne :- Tâches sur la ligne de vol entre deux vols consécutifs - Vérification -> Bon fonctionnement du système rétabli suite à la réparation / remplacement - L'identification / Confirmation d'une condition de défaillance - L'isolation de la défaillance à 1 unité / composante unique - L'exécution des essais de vérification de fonctionnement du système assujettie au temps disponible / réglementation de navigabilité aérienne ( systèmes critiques / essentiels au vol ) - Le remplacement de l'unité / composante défective 19 20

11 Types d'essais (suite) Système central d'affichage des fautes Tâches d'entretien étendu -> L'avion au sol pour une période prolongée. L'incorporation de l'équipement incorporé d'essai -> Pratique courante, Lignes aériennes -> 3 classes de problèmes : Temps -> Correction de problèmes plus complexes / ceux dont la correction déférée 1) Mécanicien à la location de l'unité afin d'initier les essais, Indications et l'information affichés par l'unité 2) Chaque fabricant -> Philosophie de présentation de l'information 3) Chaque unité -> Procédures d'opérations - très peu en commun avec les autres unités installées dans l'avion 21 22

12 Système central d'affichage des fautes Système central d'affichage des fautes (suite) ARINC 604 -> Système -> L'équipement d'essai de chaque système hôte, Système central d'affichage des fautes (Centralized Fault Display System ou CFDS) Système -> -> L'équipement d'essai dans systèmes modernes Système -> Point central de collection et de présentation de l'information générée par l'équipement d'essai incorporé Calculateur -> Interface avec chaque système individuel (Centralized Fault Display Interface Unit - CFDIU) Calculateur -> Présenter l'information (Centralized Fault Display Unit - CFDU) L'unité de présentation, dans la cabine de pilotage -> Recevoir les commandes du pilote / mécanicien, puis de les acheminer au système visé 23 24

13 Système central d'affichage des fautes (suite) Système central d'affichage des fautes (suite) Lignes aériennes -> Diagnostiquer une défaillance en vol 3 types d'unités : Communiquer infos au répartiteur par l'acars Pour accélérer les tâches de maintenance Type 1 Reçoivent commandes d'initiation des essais par ARINC 429 Retournent les résultats par un autre bus ARINC 429 Figure de la page suivante -> Système centralisé de maintenance du A-320 Le A-320 compte 75 unités de ce type Système -> 2 calculateurs de maintenance centrale, 1 calculateur -> Unité rechange prête à prendre la relève n'importe quand ('hot spare') 25 26

14 Système central d'affichage des fautes (suite) Type 2 - Reçoivent les commandes par des signaux discrets et Retournent les résultats par un bus de données ARINC 429 A-320 -> 19 unités Système embarqué de maintenance En 1993, ARINC -> ARINC 624 Ce rapport -> Progrès depuis la publication du ARINC 604 Rôle du CFDS élargi pour inclure: Type 3 - A-320 -> 8 unités Communiquent avec l'unité d'interface par des signaux discrets. a) Interface normalisé -> Fonctions d'essais incorporés et l'entretien de ligne de l'avion (Rapport par le système de maintenance du B-777) b) Mise en mémoire des défaillances dans la mémoire non-volatile de chaque unité remplaçable sur la ligne (Ligne Replaceable Unit ou LRU) 27 28

15 Système embarqué de maintenance (suite) Système embarqué de maintenance (suite) c) Déclaration du status des défaillances airs / au sol Par l'affichage pour les opérateurs / Liens de communication magnétiques / électroniques e) Essais au sol pour l'isolation des défaillances Essais de remise en service Essais fonctionnels Essais de systèmes d) L'intégration des moyens d'isolation des défaillances De façon à fournir une couverture complète -> L'exécution automatique des essais incorporés En passant par l'isolation interactive des défaillances Jusqu'à l'exécution manuelle des procédures d'essai f) Documentation de maintenance embarquée (Onboard Maintenance Documentation / OMD) sur affichage / imprimé g) Mise en place des fonctions de surveillance de condition et leur intégration avec les fonctions de maintenance de ligne 29 30

16 Système embarqué de maintenance (suite) 2 nouveaux concepts : 1 er -> Manuels imprimés -> Manuels sous forme digitale Planifier -> Emporter collection des manuels, plutôt que les garder dans une bibliothèque centrale au sol L'OMD va inclure: a) L'info des manuels de maintenance b) Liste d'équipement min (Min. Equipment List ou MEL) pour permettre l'expédition d'un avion c) Schémas synoptiques des systèmes d) Diagrammes d'interconnections e) Liste de pièces et le catalogue de pièces illustrés Système embarqué de maintenance (suite) Le 2 ième clés -> Fonction qui, en surveillant les paramètres Plusieurs systèmes paramètres clés Prédire la performance: Surveillance de condition de l'avion (Airplane Condition Monitoring ou ACM) -> Fonction qui enregistrera ces Analyse au sol du taux de dégradation de systèmes suivants : - Moteurs - Aérodynamique de l'avion - Unité de pouvoir auxiliaire - Génératrices électriques - Système de climatisation, etc

17 Système embarqué de maintenance (suite) Ce système -> Lignes aériennes -> Suivi de la flotte, et Optimiser l'efficience d'opération de la flotte. Voir L'architecture d'un système embarqué de maintenance Terminal portatif d'accès à la maintenance Sophistication des systèmes embarqués de maintenance -> Interface dédiée aux opérations de maintenance. B-777 et le GX -> Ordinateur portable (Fixé en permanence dans l'avion pour le B-777) Cet ordinateur -> Accès au mécanicien -> Fonctions de maintenance de l'avion 33