Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement 1 Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement Types de raisonnement Approche déterministe et probabiliste (qualitative et quantitative) 19/10/2022 Approche statique et dynamique Approche inductive et déductive 2 Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement étudier des dysfonctionnements, des conséquences, des moyens de prévention, de protection Approche déterministe et probabiliste détailler toute possibilité de scénarii, et à calculer les probabilités associées à chacun de ces scénarii 19/10/2022 3 Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement limitée aux états stationnaires et d’équilibre du système Approche statique et dynamique suivi de l’évolution du comportement des composants d’un système 19/10/2022 4 Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement consiste à représenter les différentes séquences d’événements, susceptibles de conduire à partir de causes identifiées au préalable, à un ou plusieurs dommages du système Approche inductive et déductive consiste à rechercher toutes les défaillances ou déviations qui peuvent être à l’origine d’un événement indésirable donné 19/10/2022 5 Diagramme de fiabilité Analyse fonctionnelle Arbre des défaillances Chaine de MARKOV Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement Réseaux de Pétri HAZOP Analyse préliminaire des risques A.M.D.E.C 6 Diagramme de fiabilité Arbre des défaillances Chaine de MARKOV Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement Réseaux de Pétri HAZOP Analyse A.M.D.E.C préliminaire des risques 7 HAZOP Analyse fonctionnelle Méthodes et outils de la Sûreté de Fonctionnement Analyse préliminaire des risques AMDEC 8 19/10/2022 9 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Méthode d’analyse critique permettant d’identifier de façon inductive les risques de dysfonctionnement des machines au stade de leur conception ou de leur exploitation pour en rechercher les origines et leurs conséquences 19/10/2022 10 DOMAINES D’APPLICATIONS DES AMDEC AMDEC MACHINE PREVISIONNELLE Analyse applicable pendant la phase de conception d’une machine pour vérifier les points de conception risquant de créer des problèmes AMDEC MACHINE OPERATIONNELLE Analyse utilisable en phase d’exploitation pour identifier les points faibles d’un matériel en vue de sa maintenance ou de sa reconception A QUOI SERT UNE ANALYSE AMDEC ? Identification des points faibles des installations au stade de leur conception ou de leur fonctionnement Identification des conséquences des points faibles Evaluation faibles de la gravite des conséquences des points Capitalisation de la compréhension des mécanismes dysfonctionnement Support d’analyse pour la maintenance et la conception de LES OBJECTIFS D’UNE ETUDE AMDEC AMELIORATION DE LA CONCEPTION AMELIORATION DE LA FIABILITE AMELIORATION DE LA DISPONIBILITE AMELIORATION DE LA MAINTENABILITE AMELIORATION DE LA SECURITE AMELIORATION DE LA MAINTENANCE AMELIORATION DE LA QUALITE ETC.... DISCIPLINES A MAITRISER POUR REALISER DES AMDEC MECANISMES DE DEFAILLANCE ANALYSE FONCTIONNELLE FIABILITE FONCTIONNEMENT CONCEPTION L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Méthode inductive: - décomposition fonctionnelle du système, - analyse les modes de défaillance des éléments - recherche les causes des défaillances - recherche leurs conséquences sur le système - recherche des moyens de détection - Proposition des actions correctives ETAPE 1 DECOMPOSITION FONCTIONNELLE 1 Découpage du système 2 Identification des fonctions des sousensembles 3 Identification des fonctions des éléments FONCTIONS PRINCIPALES Une fonction principale peut se définir comme étant la raison d’être d’un bien ou d’un système, EXEMPLE DE FONCTION PRINCIPALE ENTITE : CHAUDIERE DE PRODUCTION DE VAPEUR Une première définition générale de la fonction principale est de fournir de la vapeur. DECOMPOSITION FONCTIONNELLE D'UN PROCEDE SYSTEME C'est l'association de sous-systèmes destinée a remplir une fonction générale d'un bien durable complexe. exemple le système de propulsion d'un avion quadriréacteur comporte les 4 réacteurs et sa fonction est de propulser l'avion. DECOMPOSITION FONCTIONNELLE D'UN PROCEDE SOUS-SYSTEME le sous système représente une association de composants destinée a remplir une ou plusieurs fonction(s )opérationnel(les) exemple un réacteur d'un quadriréacteur remplit une partie de la fonction de propulsion durant le décollage et pendant le vol. il assure par inversion de poussée la fonction de freinage à l'atterrissage. DECOMPOSITION FONCTIONNELLE D'UN PROCEDE COMPOSANTS le composant représente un élément matériel ou un ensemble matériel remplissant une fonction particulière dans un système ou sous-système. exemple le compresseur d'un réacteur d'avion est un composant qui comprime l'air avant son injection dans les chambres de combustion. DECOMPOSITION MATERIELLE D'UN PROCEDE Pièce une pièce est un élément ou sous -ensemble d'un bien considéré qui n'est ni désassemblé, ni divisé lors d'une opération de maintenance MACHINE A LAVER ( Fonctionnelle) machine a laver la vaisselle Circuit de lavage Circuit de chauffage fonction laver et sécher la vaisselle circuit de séchage circuit de vidange 1° Niveau 2° niveau 3° niveau Alimentation électrique Pompage de l’eau Motorisation de la pompe évacuation de l’eau MACHINE A LAVER ( Matérielle) MACHINE A LAVER LA VAISSELLE PANIER RESISTANCES FILTRE 1° Niveau PROGRAMMATEUR POMPE MOTEUR 2° Niveau 3° Niveau FILTRE CORPS AXE AUBES L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Méthode inductive: - décompose un système en éléments, - analyse les modes de défaillance des éléments - recherche les causes des défaillances - recherche leurs conséquences sur le système Elément Modes Causes de défaillance Effets Détection Criticité sur le système Actions de correction 19/10/2022 26 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Terminologie : 19/10/2022 27 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Défaillance : C'est la cessation de l'aptitude d'un dispositif a accomplir une fonction requise. 19/10/2022 28 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Modes de défaillance : La manière avec laquelle la défaillance est observée. Elle décrit en général la façon avec laquelle la défaillance se produit et son impact sur le fonctionnement de l’équipement. 19/10/2022 29 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Modes de défaillance : Questions a se poser : que peut-il-arriver a l’élément? de quelle façon l’élément n’assure plus sa fonction ? exemples concrets : (voir les modes génériques) blocage arrêt du fonctionnement arrêt intempestif 19/10/2022 30 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Modes de défaillance génériques (AFNOR): 19/10/2022 31 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Modes de défaillance génériques (AFNOR): On élimine les modes de défaillance n’ayant pas de rapport avec l’état de fonctionnement étudié. Ex : dans un système contenant une vanne qui doit être ouverte en permanence dans l’état de fonctionnement choisi, il est inutile d’envisager les modes de défaillance « refus de fermeture de la vanne » 19/10/2022 32 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Causes de défaillance : La norme définit la cause de défaillance par : "les circonstances liées a la conception, la fabrication ou l'emploi et qui entrainent la défaillance 19/10/2022 33 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Causes de défaillance : on peut distinguer des causes internes et externes Mode de défaillance Causes internes Causes externes Refus de démarrer - Blocage mécanique - Perte de l’alimentation électrique - Erreur humaine Débit de la pompe inférieur au débit requis - Défaillance mécanique - Vibrations -Perte de l’alimentation électrique 19/10/2022 34 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Causes de défaillance : C’est l'événement initial (souvent une anomalie) pouvant conduire à la défaillance, par l'intermédiaire du mode associé. Il peut y avoir plusieurs causes pour un même mode de défaillance. 19/10/2022 35 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Effets des défaillances: la ou les conséquences qu’entraîne(nt) un mode de défaillance sur le fonctionnement principal, les fonctions principales ou l’état d’un système complexe ou d’une installation en cours d’analyse 19/10/2022 36 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Effets des défaillances: Pour chaque mode de défaillance, il faut décrire les effets de la défaillance sur le système. Les conséquences sont relatives à : • L'arrêt de la production du moyen, • La non qualité du produit fabriqué, • La sécurité des biens et des personnes. 19/10/2022 37 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Détection ou Repérage des risques: Les moyens ou les méthodes avec lesquels une défaillance peut être découverte par l’operateur pendant le fonctionnement normal ou qui peut être détectée par l’équipe de maintenance avec des systèmes appropriés de diagnostic. 19/10/2022 38 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Criticité : Mesure relative des conséquences d’un mode de défaillance et de sa fréquence d’apparition. Elle se mesure sur une matrice qui permet de classer les différentes défaillances en fonction de leur gravité et de leur fréquence d’occurrence. 19/10/2022 39 COTATION DE LA CRITICITE C CRITICITE = F G D FREQUENCE GRAVITE DETECTION COTATION DE LA CRITICITE (exemple) INDICE G F D TEMPS D’ARRET < 12h TEMPS D’ARRET < 24h MOINS D’UNE FOIS PAR AN DETECTION EFFICACE MOINS D’UNE FOIS PAR MOIS RISQUE DE NON DETECTION 3 TEMPS D’ARRET < 7 jours MOINS D’UNE FOIS PAR SEMAINE DETECTION NON FIABLE 4 TEMPS D’ARRET > 7 jours PLUS D’UNE FOIS PAR SEMAINE PAS DE MOYENS DE DETECTION 1 2 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Détection : Paramètre pouvant être observé ou mesuré traduisant l’apparition du mécanisme de défaillance. 19/10/2022 42 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Détection : questions : qu’est ce qui peut avertir du mécanisme de défaillance ? exemples concrets : vibrations bruits échauffements coloration paramètre de fonctionnement 19/10/2022 43 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Action corrective: Eléments de conception, procèdes, procédures ou changements de matériaux qui ont été appliqués et validés pour corriger la cause de la défaillance ou une faiblesse de conception 19/10/2022 44 Processus AMDEC 19/10/2022 45 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Exemple : système électromécanique 19/10/2022 46 L’analyse des modes de défaillance de leurs effets et de leur criticité (AMDEC) Exemple : système électromécanique Bouton poussoir Fusible Moteur Batterie A Relais 19/10/2022 B Batterie 47 L’analyse des modes de défaillance et de leurs effets Composant Mode de défaillance Causes possibles Effet sur le système Bouton poussoir Relais Fusible Moteur 19/10/2022 48 Composant Bouton poussoir Relais Mode de défaillance -Le BP est bloqué 19/10/2022 -Défaillance mécanique Effet sur le système -Perte de la fonction du système : le moteur ne tourne pas -Le contact du relais reste ouvert -Défaillance mécanique -Perte de la fonction du système -Le fusible ne fond pas -Défaillance -Erreur humaine : l’opérateur a surdimensionné le fusible. -Perte de la fonction du système -Le moteur ne tourne pas -Court- circuit -Défaillance mécanique -Le B.P est bloqué -Le contact du relais reste ouvert -Perte de la fonction du système Fusible Moteur Causes possibles 49
