Activités en FIabilité et MAintenance au sein de l équipe FIGAL du Laboratoire Jean Kuntzmann



Documents pareils
Modélisation aléatoire en fiabilité des logiciels

Charte d adhésion d un laboratoire au Mésocentre CIMENT

OPTIMISATION DE LA MAINTENANCE DES EQUIPEMENTS DE MANUTENTION DU TERMINAL A CONTENEURS DE BEJAIA (BMT)

Health Monitoring pour la Maintenance Prévisionnelle, Modélisation de la Dégradation

DIVISION TECHNIQUE GÉNÉRALE

Sujet 1 : Diagnostique du Syndrome de l apnée du sommeil par des techniques d analyse discriminante.

Master de Bioinformatique et Biologie des Systèmes Toulouse Responsable : Pr. Gwennaele Fichant

Chapitre 3. Les distributions à deux variables

SOCLE COMMUN - La Compétence 3 Les principaux éléments de mathématiques et la culture scientifique et technologique

LA NOTATION STATISTIQUE DES EMPRUNTEURS OU «SCORING»

NOTE SUR LA MODELISATION DU RISQUE D INFLATION

«Cours Statistique et logiciel R»

Projet ANR. Bruno Capra - OXAND. 04/06/2015 CEOS.fr - Journée de restitution (Paris) B. CAPRA

TESTS PORTMANTEAU D ADÉQUATION DE MODÈLES ARMA FAIBLES : UNE APPROCHE BASÉE SUR L AUTO-NORMALISATION

MaiMoSiNE Maison de la Modélisation et de la Simulation : Nano Sciences et Environnement

Intérêt du découpage en sous-bandes pour l analyse spectrale

NON-LINEARITE ET RESEAUX NEURONAUX

jeudi 19 septembre 2013, Bournezeau Services et Solutions en Carrière

Introduction à l approche bootstrap

Programmation Linéaire - Cours 1

Mémoire d actuariat - promotion complexité et limites du modèle actuariel, le rôle majeur des comportements humains.

Les pratiques du sourcing IT en France

Quantification Scalaire et Prédictive

6 ème FONCTIONS. Pratiquer une démarche scientifique et technologique. Capacités

Filtrage stochastique non linéaire par la théorie de représentation des martingales

Intégration des paramètres de maintenance dans la conception du Health Monitoring. Saintis Laurent Laboratoire LASQUO (futur LARIS)

Ordonnancement robuste et décision dans l'incertain

FORMATION DIPLÔMANTE MANAGER DE PROJET INDUSTRIEL* «Accompagner les techniciens à fort potentiel vers des fonctions managériales orientées projet.

Accompagnement de projet environnement. Entreprise : Scell-it Yourself

TABLE DES MATIERES. C Exercices complémentaires 42

IFT3245. Simulation et modèles

PROJET SINARI. Approche de la Sûreté de fonctionnement et de la cyber-sécurité. Sécurité des Infrastructures et Analyse des Risques

Filière MMIS. Modélisation Mathématique, Images et Simulation. Responsables : Stefanie Hahmann, Valérie Perrier, Zoltan Szigeti

TP1 Méthodes de Monte Carlo et techniques de réduction de variance, application au pricing d options

Canevas théoriques du projet sur le poker Partie A

Les Smart Grids, filière stratégique pour les Alpes-Maritimes

Approche modèle pour l estimation en présence de non-réponse non-ignorable en sondage

PARTIE NUMERIQUE (18 points)

Rétablissement d un réseau cellulaire après un désastre

APPEL à MANIFESTATIONS D INTERET (AMI) INVESTISSEMENTS D AVENIR EDITION 2010

Applications des supraconducteurs en courant fort

Contrôle par commande prédictive d un procédé de cuisson sous infrarouge de peintures en poudre.

SOMMAIRE. Tél. : +33 (0) Vos enjeux 4. Vos besoins 6. Notre réponse 8.

Pour une visibilité optimale de vos investissements, PRO-MEGA vous présentent la solution Serverscheck dédiée aux installations BTS!

Convergence des programmes qualité Qualitéet Recherche UMR 6284 CNRS ISIT JEAN-YVES BOIRE

Saadi KHOCHBIN. Directeur de recherche CNRS. médaille d Argent. Institut des sciences biologiques. Institut Albert Bonniot (IAB)

Colloque scientifique

Promo Légende: Scolarité suivie ; Abandon en cours d année ; Scolarité non suivie

Item 169 : Évaluation thérapeutique et niveau de preuve

CONFERENCE PALISADE. Optimisation robuste d un plan d expériences par simulation Monte-Carlo Concepts de «Design Space» et de «Quality by Design»

$SSOLFDWLRQGXNULJHDJHSRXUOD FDOLEUDWLRQPRWHXU

Agrégation des portefeuilles de contrats d assurance vie

Présentations GTF. Point de vue d un utilisateur final. Durée de vie des ouvrages : Approche Prédictive, PerformantielLE et probabiliste

Catalogue de stages D été

Compte rendu de LA37 B, TP numéro 1. Evolution de la température et du degrée d'hydratation

Dossier justificatif des travaux de R&D déclarés au titre du CIR

FORMATION DIPLÔMANTE MANAGER DE PROJET INDUSTRIEL * «Accompagner les techniciens à fort potentiel vers des fonctions managériales orientées projet»

Baccalauréat ES Polynésie (spécialité) 10 septembre 2014 Corrigé

Emploi du temps prévisionnel

Coup de Projecteur sur les Réseaux de Neurones

Faculté des Sciences Mathématiques, Physiques et Naturelles de Tunis

Contents. 1 Introduction Objectifs des systèmes bonus-malus Système bonus-malus à classes Système bonus-malus : Principes

Solutions logicielles de gestion énergétique coopérante smart building in smart grid : Exemple CANOPEA. Xavier Brunotte info@vesta-system.

MODELES DE DUREE DE VIE

Une application de méthodes inverses en astrophysique : l'analyse de l'histoire de la formation d'étoiles dans les galaxies

Filière Fouille de Données et Décisionnel FDD (Data Mining) Pierre Morizet-Mahoudeaux

Le Data Mining au service du Scoring ou notation statistique des emprunteurs!

Yutampo La solution 100 % énergie renouvelable

Dan Istrate. Directeur de thèse : Eric Castelli Co-Directeur : Laurent Besacier

Prédiction et Big data

Analyse stochastique de la CRM à ordre partiel dans le cadre des essais cliniques de phase I

Auscultation par thermographie infrarouge des ouvrages routiers

Logiciel Orgabat V.Net. Maîtrisez et valorisez vos infrastructures VDI et datacenter

L attractivité de PACA pour le développement des smart grids

L activité Datacenter de Cap Ingelec

Note de cadrage du PEPI MACS Mathématiques Appliquées & Calcul Scientifique

MABioVis. Bio-informatique et la

Projet SETHER Appel à projets Adrien Patenôtre, POWEO

Système de Management par la Qualité

Incertitude et variabilité : la nécessité de les intégrer dans les modèles

Station météo sans fil avec température, Alerte Gel et horloge radio pilotée Modèle: BAR386

Etude d un cas industriel : Optimisation de la modélisation de paramètre de production

APPORT DES RESEAUX BAYESIENS DANS LA PREVENTION DE LA DELINQUANCE

projet individuel de RH 1

Comment mettre en oeuvre une gestion de portefeuille de projets efficace et rentable en 4 semaines?

RELEVE D ETAT DU PONT DES GRANDS-CRÊTS. On a procédé une auscultation visuelle entre le 23 et le 29 mars 2007.

MESURE DE LA TEMPERATURE

Tableau 1 : Structure du tableau des données individuelles. INDIV B i1 1 i2 2 i3 2 i4 1 i5 2 i6 2 i7 1 i8 1

Le Collège de France crée une chaire pérenne d Informatique, Algorithmes, machines et langages, et nomme le Pr Gérard BERRY titulaire

L énergie, des enjeux pour tous

L Application Performance Management pourquoi et pour quoi faire?

Introduction : Essais de phase I

Outils de planification et gestion pour datacentres

Modèles à Événements Discrets. Réseaux de Petri Stochastiques

Projet Optiperf : les ressources du calcul parallèle à destination des architectes navals

GENERALITES SUR LA MESURE DE TEMPERATURE

L utilisation du lidar terrestre en foresterie. Richard Fournier Département de géomatique appliquée

VI. Tests non paramétriques sur un échantillon

EXPLOITATIONS PEDAGOGIQUES DU TABLEUR EN STG

Projet. Présentation du projet. Performance in Relationships Adapted to extended Innovation with Suppliers. Coordinateur du Projet

Transcription:

Activités en FIabilité et MAintenance au sein de l équipe FIGAL du Laboratoire Jean Kuntzmann Laurent Doyen Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK) Département probabilités et statistique Equipe FIGAL LJK - Grenoble - 25 septembre 2014 1 / 22

LJK LJK, Laboratoire de Mathématiques Appliquées et Informatique 3 départements : Géométrie et Image, Modèles et Algorithmes Déterministes, Probabilités et Statistique. 2 / 22

LJK LJK, Laboratoire de Mathématiques Appliquées et Informatique 3 départements : Géométrie et Image, Modèles et Algorithmes Déterministes, Probabilités et Statistique. 2 / 22

LJK - FIGAL Equipe FIGAL (Fiabilité et Géométrie Aléatoire) : Outil commun : processus ponctuels aléatoires. Objectifs communs : construire et étudier des modèles aléatoires, effectuer l inférence statistique de ces modèles, mesurer l adéquation de ces modèles, mener le développement logiciel associé. Deux thématiques : fiabilité, (1 PR, 3 MCF, 1 post-doc, 1 fin thèse) géométrie aléatoire. 3 / 22

LJK - FIGAL Equipe FIGAL (Fiabilité et Géométrie Aléatoire) : Outil commun : processus ponctuels aléatoires. Objectifs communs : construire et étudier des modèles aléatoires, effectuer l inférence statistique de ces modèles, mesurer l adéquation de ces modèles, mener le développement logiciel associé. Deux thématiques : fiabilité, (1 PR, 3 MCF, 1 post-doc, 1 fin thèse) géométrie aléatoire. 3 / 22

Thématiques Nos thématiques de recherche actuelles : Modélisation et inférence pour l effet des maintenances imparfaites, Tests d adéquation aux modèles de fiabilité, Essais de dégradation accélérées. 4 / 22

Thématiques Nos thématiques de recherche actuelles : Modélisation et inférence pour l effet des maintenances imparfaites, Tests d adéquation aux modèles de fiabilité, Essais de dégradation accélérées. 5 / 22

Contexte industriel Tout au long de leur cycle de vie, les systèmes industriels complexes sont soumis à des actions de maintenance : Maintenance Corrective (MC, réparation) : suite à une défaillance, but : remettre le système en état de fonctionner. Maintenance Préventive (MP) : quand le système est en état de fonctionner, but : ralentir le vieillissement. Une maintenance efficace et un vieillissement contrôlé permettent la prolongation de la durée d exploitation des matériels. Enjeu industriel capital. 6 / 22

Exemple de données - MC et MP planifiées Composant d un système de production d électricité EDF 7 MC, 4 MP - Dates en nombres de démarrages à froid (CS) 25 50 93 109 114 141 163 164 195 225 264 7 6 Nombre de defaillances 5 4 3 2 1 0 0 50 100 150 200 250 t 7 / 22

Exemple de modèle : ARA -ARA L effet de chaque maintenance est de réduire l âge virtuel, d une quantité proportionnelle à cet âge virtuel, avec des coefficients de proportionnalités différents pour la MP et la MC : A k+1 = (1 ρ p ) U k+1 (1 ρ c ) 1 U k+1 [W k+1 + A k ] L intensité de défaillance est : K t λ t = λ (t C + ) Kt (1 ρ p ) M t M Cj 1 (1 ρ c ) N t N Cj 1 W j j=1 8 / 22

Exemple de données - Estimation des paramètres 0.12 Nombre de defaillances 7 6 5 4 3 2 1 Intensité de defaillances 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0 50 100 150 200 250 t 0 0 50 100 150 200 250 t Modèle ARA -ARA : ˆα = 1.16 10 5 ˆβ = 3.05 ˆρ c = 0.565 ˆρ p = 1 vieillissement intrinsèque fort, MP parfaites, MC réduisent de moitié l âge virtuel du système 9 / 22

Optimisation de la maintenance Ayant choisi un modèle sur la base du passé, on peut simuler le futur selon plusieurs politiques de MP et choisir la meilleure d entre elles. Minimisation du coût moyen de maintenance sur une période [t OBS ; t OBJ ] pour une périodicité de MP ω MP : E [C TOT (ω MP )] = E [ ] N tobj N tobs CMC + (M tobj M tobs )C MP tobj t REF ω où M tobj M tobs = MP si ω MP t OBS t REF 1 + tobj t OBS ω MP si ω MP < t OBS t REF 10 / 22

Exemple de données - Optimisation de la maintenance La périodicité optimale est ω OPT MP = 29 CS avec un coût moyen prédictif de maintenance de 950 Keuros. La périodicité a été réduite de 71 CS. Le gain en coût est de 24%. 11 / 22

Collaboration LJK - EDF R&D Collaboration contractuelle depuis 12 ans entre le LJK-FIGAL et EDF R&D sur les thèmes du vieillissement et de la maintenance. Depuis 2008, développement du logiciel MARS (Maintenance Assessment of Repairable Systems) 12 / 22

Collaboration LJK - EDF R&D Collaboration contractuelle depuis 12 ans entre le LJK-FIGAL et EDF R&D sur les thèmes du vieillissement et de la maintenance. Depuis 2008, développement du logiciel MARS (Maintenance Assessment of Repairable Systems) Modèles aléatoires des effets conjoints du vieillissement et des maintenances. Analyse statistique de ces modèles : estimation de ces effets. Calcul d indicateurs de fiabilité. Simulation intensive et validation de procédures d estimation. Optimisation de la maintenance, pronostic. 12 / 22

Collaboration LJK - EDF R&D Collaboration contractuelle depuis 12 ans entre le LJK-FIGAL et EDF R&D sur les thèmes du vieillissement et de la maintenance. Depuis 2008, développement du logiciel MARS (Maintenance Assessment of Repairable Systems) Collaboration avec GDF Suez (depuis 2014) et Hydro Quebec (à venir) sur l évaluation de l effet des maintenances. 12 / 22

Projet ANR AMMSI AMMSI (Ageing and Maintenance in reliability : Modelling and Statistical Inference) : projet ANR (2012-2016) ; porté par Grenoble INP - LJK : O. Gaudoin ; partenaires : Université de Pau et des Pays de l Adour, Université de Franche-Comté, Université de Technologie de Troyes, EDF R&D, SNCF. Objectif : proposer des méthodes et outils mathématiques innovants pour la maîtrise du vieillissement des systèmes industriels. Recherche fondamentale et industrielle. 13 / 22

Thématiques Nos thématiques de recherche actuelles : Modélisation et inférence pour l effet des maintenances imparfaites, Tests d adéquation aux modèles de fiabilité, Essais de dégradation accélérées. 14 / 22

Contexte Evaluer la durée de vie d équipements de protection électrique (Schneider Electric). Systèmes très fiables Essais accélérés. Systèmes dormants Les modèles classiques (AFT) ne peuvent pas être utilisés. On mesure un niveau de dégradation Essais de dégradation accélérée. Objectifs : Conduire des essais accélérés, développer et appliquer un package R, développer de nouveau modèles et des méthodes statistiques. 15 / 22

Accelerated Destructive Degradation Test (ADDT) Modèle ADDT : Sous le stress standard x ref, on connaît une transformation croissante g(.) qui linéarise la dégradation D. Pour tout système i, l effet d un stress x i est de changer l échelle de temps t, proportionnellement à un facteur d accélération AF(x i ). Y i def = g(d i ) = a (0) + a (1) AF(x i ) t i + σ U i avec U i des variables aléatoires iid (de loi N (0, 1)). La défaillance correspond au fait que la dégradation dépasse un seuil fixé et connu d f. 16 / 22

Données Schneider Electric k = 104 systèmes indépendants. x T = [TK, RH] : Température et Humidité Relative. Hypothèse destructive du modèle ADDT : On ne considère que la première mesure de chaque système. > SE_data D t TK RH 1 0.32500 0.1363636 313.15 60 2 0.37500 0.1363636 313.15 60... 103 0.91750 1.0000000 333.15 95 104 0.71875 1.0000000 333.15 95 17 / 22

Application aux données Schneider Electric Modèle de Peck (pas d interaction entre les stress) : ( 1 AF(TK, RH) = exp E a ( 1 ) ( RH k TK ref k TK ) RH ref avec k = 1/11605 la constante de Boltzmann. ) b (1) Moindres carrés ( maximum de vraisemblance) : > addt( D t 11605/TK & -log(rh),xref=c(292.15,75), + data=se_data) ->SE_addt > summary(se_addt) $coefficients (intercept) t 11605/TK -log(rh) -0.9333539 0.2255183 0.1429325 2.7506991 $sigma [1] 0.1522754 $r.squared [1] 0.6913828 18 / 22

Application aux données Schneider Electric > plot(se_addt,"all degradations",pos="topleft") 19 / 22

Application aux données Schneider Electric d f = 1. > failure.time.quantile(se_addt,1,tk=288.15:292.15,rh=70,p=0.95) [1] 3.968150 3.889932 3.813779 3.739625 3.667405 Interprétation : Sous (TK = 289.15, RH = 70), le système a 95% de chance d être en état de fonctionner après t = 3.89 unités de temps. 20 / 22

Mesures multiples 21 / 22

Mesures multiples 21 / 22

Mesures multiples 21 / 22

Mesures multiples 21 / 22

Mesures multiples 21 / 22

Mesures multiples 21 / 22

Futurs enjeux Activer un système corrodé modifie sa dégradation : Le principal facteur d accélération de la corrosion est le sel : pas de modèle physique d accélération reconnu (comme Arrhénius pour la température) pour la concentration en sel. 22 / 22

Futurs enjeux Activer un système corrodé modifie sa dégradation : Le principal facteur d accélération de la corrosion est le sel : pas de modèle physique d accélération reconnu (comme Arrhénius pour la température) pour la concentration en sel. 22 / 22