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 1
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, stratégie d entreprise, etc 2
Structure : PIM Ingénierie Système + Concepts SDF Contextes et Contraintes Exigences De Maintenance us d Ingénierie de la Maintenance Implantation Système de Maintenance Méthodes, Outils (GMAO, TMAO,..) Concepts SDF 3
Glossaire * SDF : Sûreté de fonctionnment * AMDEC : Analyse des modes de défaillance, effets et criticité * APR : Analyse Préliminaire des risques * MSG3/RCM/MBF : maintenance steering group/reliability centered maintenance/maintenance basée fiabilité * MAC : méthode d analyse des causes * TPM : total productive maintenance * GMAO : gestion de maintenance assistée ordinateur * IS : ingénierie system 4
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 5
A.1 Eléménts d INGENIERIE SYSTEME du besoin au système (produit/service) 6
TERMINOLOGIE Exigences : QUOI FAIRE Conception : COMMENT LE FAIRE Réalisation : LE FAIRE 7
IS??????????????????????????? ingénierie ingénierie intégrée intégrée méthodologie méthodologie normes normes processus processus?? IS?? théorie théorie des des systèmes systèmes systémique systémique management management de de projet projet???? Maîtrise Maîtrise d ouvrage d ouvrage Maîtrise Maîtrise d œuvre d œuvre qualité qualité intégration intégration 8
Ingénierie système versus génies (métiers) ingénierie du système ingénierie système IEEE 1220 EIA 632 ISO 15288 intégration du système équipementiers les génies propres aux différents métiers Génie logiciel ISO 12207 métier1 métier 2 métier 3 réalisation des constituants 9
Une multiplicité de problèmes et parties prenantes actionnaires moyens financiers managers utilisateurs missions fonctions de service systèmes de l'environnement organisation de l'environnement environnement naturel environnement humain et social environnement légal politique industrielle sous-traitants métiers et génies procédés technologiques produits du marché normes et standards émergence d'un besoin? définition d'une solution ingénierie financière délais durée de vie sûreté de fonctionnement sécurité rendement performances ergonomie installation déploiement opérateurs chefs de quart administrateurs maintenance logistique retrait de service démantèlement recyclage 10
Optimiser sur le cycle de vie 100 coût > 90 % coûts engagés par les décisions dépense cumulée sur la vie du système < 10% 0 temps IS réalisation exploitation-maintenance retrait L ingénierie système représente un (relativement) faible coût, mais engage la quasi-totalité des dépenses dès les phases les plus amont du projet 11
Méthodologies d Ingénierie des Exigences A chaque niveau de décomposition d un système, les exigences doivent être bien exprimées et gérées Exigence primaire Niveau «Avion» Les architectes de niveau Avion proposent une solution : 2 Systèmes (A et B) dérivation allocation Niveau Système de l Avion Système A Système B Les architectes de niveau Système de l Avion proposent une solution : plusieurs Sous-Systèmes ou Equipements Niveau Sous-Système / Niveau Équipement allocation les exigences = un mécanisme de découplage 12
Méthodologies d Ingénierie des Exigences Start us Niveau N P1: P1: Capture Capture des des Exigences Exigences Niveau N EXIGENCES DE L ACQUÉREUR MODULE Demande de modification vers le Niveau N+1 P2: P2: Analyse Analyse des des Exigences Exigences EXIGENCES D AUTRES PARTIES PRENANTES EXIGENCES TECHNIQUES DU SYSTEME allouées P5: P5: us us de de modification modification des des Exigences Exigences P3: P3: Validation Validation des des Exigences Exigences P4: P4: Design Design du du Système Système allouées SOLUTION LOGIQUE dérivées EXIGENCES TECHNIQUES DERIVEES allouées dérivées allouées SOLUTION PHYSIQUE source de SOLUTION DE DESIGN définie par Demande de modification de Niveau N-1 us Niveau N Capture Analyse Définition de solution EXIGENCES SPECIFIEES Vue d ensemble du processus CARE Prise en compte des exigences - EIA 632 13
IEEE 1220 : les processus techniques entrées du processus analyse des exigences validation des exigences analyse fonctionnelle vérification fonctionnelle synthèse référentiel des exigences compromis et impacts conflits d exigences et contraintes référentiel des exigences validé compromis et impacts architecture fonctionnelle alternatives de décomposition et allocation architecture fonctionnelle vérifiée compromis et impacts études de choix et estimations des exigences analyse études de choix et estimations fonctionnelles système vérification physique architecture physique alternatives de conception études de choix et estimations de conception maîtrise architecture physique vérifiée sorties du processus 14
Concepts De BASE Le Système comprend non seulement le produit final, mais également le produit capacitant Le Bloc élémentaire constitue l unité de base d un Système Les Systèmes sont développés en strates 15
Norme : Position de l EIA 632 vis à vis de l Ingénierie Système L Ingénierie Système est le gardien de la cohérence des us, des méthodes 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 16
Ce qu est l EIA 632 Dans Quel Rôle doit elle être utilisée? Norme Ce qu établit l industrie ANSI/EIA 632 Ce que l entreprise établit Politique Ingénierie Système et les Procédures Ce que met en place le projet Réponse aux exigences des us retenus Norme EIA 632 Autres normes associées Pratiques de l entreprise us Méthodes et outils Plans et plannings projet Organigrammes des tâches 17
Représentation actuelle du processus global de développement selon l EIA 632 Plans, Directives & Status Planning Technical Management Assessment Acquisition & Supply Supply Control Outcomes & Feedback Acquisition Acquisition Request Design Requirements Definition Solution Definition Requirements Realization Designs Implementation Transition to Use Technical Evaluation s Analysis Requirements Validation Verification Validation 18
Hiérarchie des us Acquisition and Supply (Subclause 4.1) Supply Acquisition es for Engineering a Technical Management (Subclause 4.2) Planning Assessment Control Design (Subclause 4.3) Requirements Definition Solution Definition Realization (Subclause 4.4) Implementation Transition to Use Technical Evaluation (Subclause 4.5) s Analysis Requirements Validation Verification Validation 19
Les us de l EIA 632 : Conception du Système Acquirer and Other Stakeholder Requirements Validated Technical Requirements Requirements Definition Solution Definition Requirement Conflicts & Issues Characteristics Specifications, Drawings, Models 20
Les us de l EIA 632 : Evaluation Technique Analysis Requests, Requirements, Implemented s Analysis Characteristics Verification Results Validation Results Verification Requirement Conflicts & Issues Requirements Validation Validation Analytical Models & Assessments, Validated Requirements, Verified, Validated 21
Structure de l EIA 632 SUPPLY P ROCESS 1 Supply A CQUISITION P ROCESS 2 Acquisition 3 Supplier Performance PLANNING PROCESS 4 Implementation Strategy 5 Technical Effort Definition 6 Schedule and Organization 7 Technical Plans 8 Work Directives ASSESSMENT PROCESS 9 Progress Against Plans and Schedules 10 Progress Against Requirements 11 Technical Reviews CONTROL PROCESS 12 Outcomes Management 13 Information Dissemination DEFINITION PROCESS 14 Acquirer Requirements 15 Other Stakeholder Requirements 16 Technical Requirements SOLUTION DEFINITION PROCESS 17 Logical Solution Representations 18 Physical Solution Representations 19 Specified Requirements I MPLEMENTATION P ROCESS 20 Implementation TRANSITION TO USE PROCESS 21 Transition to Use SYSTEMS ANALYSIS PROCESS 22 Effectiveness Analysis 23 Tradeoff Analysis 24 Risk Analysis VALIDATION PROCESS 25 Requirement Statements Validation 26 Acquirer Requirements Validation 27 Other Stakeholder Requirements Validation 28 Technical Requirements Validation 29 Logical Solution Representations Validation SYSTEM VERIFICATION P ROCESS R EQUIREMENTS 30 Design Solution Verification 31 Verification 32 Enabling Readiness END PRODUCTS VALIDATION PROCESS 33 Validation 22
Les Enveloppes des Environnements du Projet External Environment LAWS & REGULATIONS LEGAL LIABILITIES SOCIAL RESPONSIBILITIES TECHNOLOGY BASE LABOR POOL COMPETING PRODUCTS STANDARDS & SPECIFICATIONS PUBLIC CULTURE Enterprise Environment POLICIES & PROCEDURES STANDARDS & SPECIFICATIONS GUIDELINES DOMAIN TECHNOLOGIES LOCAL CULTURE Project Environment DIRECTIVES & PROCEDURES PLANS TOOLS PROJECT REVIEWS METRICS Project Project Management Agreement Project A Project B Project C Groups for Engineering s Acquisition & Supply Technical Management Design Realization Technical Evaluation Enterprise Investment Decisions External Agreements Infrastructure Resource Management Management ion Field 23
Les Systèmes de l EIA 632 Consists of Enabling Perform Operational Functions Perform Associated Functions 24
Types de Systèmes de EIA 632 Système Classé comme (classified as) Système projet Système Produit Système Client Système Utilisateur Produit Final Formé de( consist of) Produit Capacitant Centre d intérêt de l EIA 25
Le Concept des Blocs de Construction Operational Enabling Sets Consists of ion 26
Concept du Développement par Strates Layer N Building Block ion Layer N+1 Building Blocks ion ion 27
Développement des «Produits Capacitants» Operational Enabling Sets Consists of ion Outillage de ion Atelier de ion Autres... Operational Enabling Sets Operational Enabling Sets Consists of ion Consists of ion Autres «Produits Capacitants» à développer éventuellement: Procédures de fabrication, Personnel formé, Services (transports, logistique, ) 28
29 29 Développement de Haut en Bas (top-down) ion ion ion ion ion ion ion ion ion ion ion ion ion ion ion Project B User or Customer Desired Off-The-Shelf/Reuse Project B s Top-Layer Building Block Building Block s Build/Code Project A
Evolution dans l Elaboration des Exigences EXIGENCES DES ACTEURS EXIGENCES TECHNIQUES Exigences des Acteurs Utilisateurs Exigences des Acteurs Clients Exigences des Autres Acteurs Exigences Techniques du Système Exigences Techniques dérivées 30
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,. 31
Relations entre les Différentes Exigences ACQUIRER TRACE TO BUILDING BLOCK OTHER STAKEHOLDER TRACE TO SYSTEM TECHNICAL ASSIGNED TO ASSIGNED TO LOGICAL ASSIGNED TO SOLUTION REPRESENTATIONS PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE DRIVE SOURCE OF DERIVED TECHNICAL ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY SPECIFIED 32
Schéma de consolidation des Exigences ACQUIRER Exigences Utilisateur ou Client TRACE TO BUILDING BLOCK OTHER STAKEHOLDER TRACE TO SYSTEM TECHNICAL ASSIGNED TO ASSIGNED TO Bloc de Construction LOGICAL ASSIGNED TO SOLUTION REPRESENTATIONS PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE DRIVE SOURCE OF DERIVED TECHNICAL ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY Exigences Spécifiées SPECIFIED Génère une nouvelle strate de développement Exigences Affectées ACQUIRER TRACE TO BUILDING BLOCK Exigences Affectées ACQUIRER TRACE TO BUILDING BLOCK Exigences Affectées ACQUIRER TRACE TO BUILDING BLOCK OTHER STAKEHOLDER TRACE TO SYSTEM TECHNICAL ASSIGNED TO OTHER STAKEHOLDER TRACE TO SYSTEM TECHNICAL ASSIGNED TO OTHER STAKEHOLDER TRACE TO SYSTEM TECHNICAL ASSIGNED TO ASSIGNED TO ASSIGNED TO ASSIGNED TO LOGICAL ASSIGNED TO SOLUTION REPRESENTATIONS PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS LOGICAL ASSIGNED TO SOLUTION REPRESENTATIONS PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS LOGICAL ASSIGNED TO SOLUTION REPRESENTATIONS PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE DRIVE SOURCE OF DRIVE DRIVE SOURCE OF DRIVE DRIVE SOURCE OF DERIVED TECHNICAL ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY DERIVED TECHNICAL ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY DERIVED TECHNICAL ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY Bloc de Construction SPECIFIED Bloc de Construction SPECIFIED Bloc de Construction SPECIFIED 33
Vérification et Validation Vérification Vérifie la conformité en regard des exigences spécifiées «Le travail a-t-il été correctement exécuté?» Deux types Qualification Produit & Procédés : Conformité complète avec la spécification Requalification nécessaire si reconception du produit Requalification du processus si redémarrage du processus Acceptation du Produit : Conformité aux critères clés Contrôle unitaire ou sur échantillon Peut être fait avant expédition ou après installation Validation Vérifie la satisfaction des acteurs «Le travail exécuté est il le travail correct?» Deux types Validation des Exigences : Vérification de la traçabilité Certaines exigences ont-elles été sautées Avons nous des exigences complémentaires Validation du Produit : Contrôle que les besoins et les attentes des acteurs ont été satisfaites 34
Exercice Définir les exigences de maintenance d une machine, véhicule? Définir les moyens de validation et/ou de vérification? 35
Exemple : Véhicule particulier Les exigences sont au niveau exploitant Parties prenantes Constructeur : recommendations (manuel d entretien) autres parties prenantes : autres personnes aynt ce type de véhicule, garagiste (non recommendé!!) Exigences liées au contexte d utilisation La vérification se fait avec le garagiste et non avec le fournisseur (véhicule déjà fabriqué) La validation Essai (type et durée) Inspection visuelle 36
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 et méthodes La validation Essai (type et durée) Inspection visuelle 37