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 Processus 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 ingénierieintégrée intégrée méthodologie méthodologie ? normes normes processus processus ? théorie théoriedes dessystèmes systèmes systémique systémique ? ? IS management managementde deprojet projet ? ? ? qualité qualité Maîtrise Maîtrised’ouvrage d’ouvrage Maîtrise Maîtrised’œuvre d’œuvre ? intégration intégration 8 Ingénierie système versus génies (métiers) ingénierie système ingénierie du système IEEE 1220 EIA 632 ISO 15288 équipementiers les génies propres aux différents métiers métier1 intégration du système Génie logiciel métier 2 ISO 12207 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 émergence d'un besoin ? sous-traitants maintenance métiers et génies produits du marché normes et standards délais durée de vie sûreté de fonctionnement sécurité rendement performances ergonomie installation déploiement opérateurs chefs de quart administrateurs politique industrielle procédés technologiques ingénierie financière définition d'une solution logistique retrait de service démantèlement recyclage 10 Optimiser sur le cycle de vie coût 100 ‰ > 90 % coûts engagés par les décisions dépense cumulée sur la vie du système < 10% temps 0 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 Les architectes de niveau “Avion” proposent une solution : 2 Systèmes (A et B) Niveau « Avion » Exigence primaire dérivation allocation Niveau Système de l’Avion Système A Niveau Sous-Système / Niveau Équipement Système B Les architectes de niveau “Système” de l’Avion proposent une solution : plusieurs Sous-Systèmes ou Equipements allocation les exigences = un mécanisme de découplage 12 Méthodologies d’Ingénierie des Exigences Start Processus Niveau N Demande de modification vers le Niveau N+1 P1: P1:Capture Capturedes des Exigences Exigences P2: P2:Analyse Analysedes des Exigences Exigences Niveau N EXIGENCES DE L’ACQUÉREUR MODULE EXIGENCES D’AUTRES PARTIES PRENANTES EXIGENCES TECHNIQUES DU SYSTEME allouées P5: P5:Processus Processusdede modification modificationdes des Exigences Exigences P3: P3:Validation Validationdes des Exigences Exigences Demande de modification de Niveau N-1 End Processus Niveau N Vue d’ensemble du processus CARE allouées SOLUTION LOGIQUE dérivées P4: P4:Design Designdu du Système Système allouées EXIGENCES TECHNIQUES DERIVEES SOLUTION PHYSIQUE dérivées source de SOLUTION DE DESIGN allouées définie par EXIGENCES SPECIFIEES Capture Analyse Définition de solution Prise en compte des exigences - EIA 632 13 IEEE 1220 : les processus techniques entrées du processus compromis et impacts analyse des exigences conflits d’exigences et contraintes référentiel des exigences validation des exigences référentiel des exigences validé compromis et impacts analyse fonctionnelle architecture fonctionnelle vérification 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 synthèse architecture physique vérification physique alternatives de conception études de choix et estimations de conception architecture physique vérifiée maîtrise 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 Processus, 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 ? Ce qu’établit l’industrie Norme ANSI/EIA 632 •Norme EIA 632 •Autres normes associées Ce que Ce que met en l’entreprise place établit le projet Politique Ingénierie Système et les Procédures •Pratiques de l ’entreprise •Processus •Méthodes et outils Réponse aux exigences des Processus retenus •Plans et plannings projet •Organigrammes des tâches 17 Représentation actuelle du processus global de développement selon l ’EIA 632 Technical Management Planning Process Plans, Directives & Status Assessment Process Control Process Acquisition & Supply Outcomes & Feedback Supply Process Acquisition Process Requirements System Design Acquisition Request System Products Requirements Definition Process Solution Definition Process Designs Product Realization Implementation Process Transition to Use Process Products Technical Evaluation Systems Analysis Process Requirements Validation Process System Verification Process End Products Validation Process 18 Hiérarchie des Processus Acquisition and Supply (Subclause 4.1) w Supply Process w Acquisition Process Technical Management Processes for Engineering a System (Subclause 4.2) w Planning Process w Assessment Process w Control Process System Design (Subclause 4.3) w Requirements Definition Process w Solution Definition Process Product Realization (Subclause 4.4) w Implementation Process w Transition to Use Process Technical Evaluation w w w w (Subclause 4.5) Systems Analysis Process Requirements Validation Process System Verification Process End Products Validation Process 19 Les Processus de l ’EIA 632 : Conception du Système Acquirer and Other Stakeholder Requirements Requirements Definition Process Requirement Conflicts & Issues Validated System Technical Requirements Solution Definition Process Product Characteristics Specifications, Drawings, Models 20 Les Processus de l ’EIA 632 : Evaluation Technique Analysis Requests, Requirements, Implemented Products Product Characteristics Systems Analysis Process Verification Results Validation Results System Verification Process Requirement Conflicts & Issues Requirements Validation Process End Products Validation Process Analytical Models & Assessments, Validated Requirements, Verified System Products, Validated End Products 21 Structure de l ’EIA 632 S UPPLY P ROCESS R EQUIREMENTS 1—Product Supply A CQUISITION P ROCESS R EQUIREMENTS 2—Product Acquisition 3—Supplier Performance P LANNING PROCESS R EQUIREMENTS 4—Process Implementation Strategy 5—Technical Effort Definition 6—Schedule and Organization 7—Technical Plans 8—Work Directives R EQUIREMENTS DEFINITION P ROCESS R EQUIREMENTS 14—Acquirer Requirements 15—Other Stakeholder Requirements 16—System Technical Requirements S OLUTION D EFINITION P ROCESS R EQUIREMENTS 17—Logical Solution Representations 18—Physical Solution Representations 19—Specified Requirements ASSESSMENT PROCESS R EQUIREMENTS 9—Progress Against Plans and Schedules 10—Progress Against Requirements 11—Technical Reviews CONTROL P ROCESS R EQUIREMENTS 12—Outcomes Management 13—Information Dissemination IMPLEMENTATION P ROCESS REQUIREMENTS 20—Implementation TRANSITION TO U SE P ROCESS R EQUIREMENTS 21—Transition to Use S YSTEMS ANALYSIS P ROCESS R EQUIREMENTS 22—Effectiveness Analysis 23—Tradeoff Analysis 24—Risk Analysis R EQUIREMENTS V ALIDATION P ROCESS R EQUIREMENTS 25—Requirement Statements Validation 26—Acquirer Requirements Validation 27—Other Stakeholder Requirements Validation 28—System Technical Requirements Validation 29—Logical Solution Representations Validation S YSTEM V ERIFICATION P ROCESS R EQUIREMENTS 30—Design Solution Verification 31—End Product Verification 32—Enabling Product Readiness END P RODUCTS V ALIDATION P ROCESS R EQUIREMENTS 33—End Products 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 Enterprise Support • DIRECTIVES & PROCEDURES • PLANS • TOOLS • PROJECT REVIEWS • METRICS Process Groups for Engineering Systems Project Support • Project Management • Agreement Support Project A Project B Project C • • • • • Acquisition & Supply Technical Management System Design Product Realization Technical Evaluation • • • • • • • Investment Decisions External Agreements Infrastructure Support Resource Management Process Management Production Field Support 23 Les Systèmes de l ’EIA 632 System End Products Perform Operational Functions Consists of Enabling Products Perform Associated Process Functions 24 Types de Systèmes de EIA 632 Système Classé comme (classified as) Système Produit Système projet Système Client Système Utilisateur Formé de( consist of) Produit Final Produit Capacitant Centre d ’intérêt de l ’ EIA 25 Le Concept des Blocs de Construction System Operational Products ••• End Product Development Products Enabling Product Sets Test Products Training Products Consists of Subsystem Subsystem Production Products Deployment Products Disposal Products Support Products 26 Concept du Développement par Strates Layer N Building Block System ••• End Product Subsystem Test Products Development Products Deployment Products Production Products Subsystem Disposal Products Training Products Support Products Layer N+1 Building Blocks System System ••• ••• End Product Development Products ••• Subsystem Subsystem Test Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products End Product Development Products ••• Subsystem Subsystem Test Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products 27 Développement des « Produits Capacitants » System Operational Products ••• End Product Development Products Enabling Product Sets Disposal Products Training Products Test Products Consists of Deployment Products Production Products Subsystem Subsystem Atelier de Production Outillage de Production System Operational Products ••• End Product Development Products Enabling Product Sets Test Products Training Products Disposal Products End Product Autres ... System Operational Products ••• Consists of Subsystem Support Products Development Products Enabling Product Sets Test Products Training Products Disposal Products Consists of Subsystem Production Products Deployment Products Support Products Subsystem Subsystem Production Products Deployment Products Support Products Autres « Produits Capacitants » à développer éventuellement: Procédures de fabrication, Personnel formé, Services (transports, logistique,…) 28 Développement de Haut en Bas (top-down) User or Customer Desired System End Product Subsystem Project A Subsystem Development Products Subsystem Test Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products Development Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products Training Products Deployment Products Disposal Products End Product Development Products End Product Support Products Disposal Products Training Products Deployment Products Support Products End Product Subsystem Development Products Subsystem System Off-The-Shelf/Reuse End Products Build/Code End Products End Product Development Products Training Products Deployment Products Disposal Products End Product Subsystem System Development Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products End Product Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products End Product Development Products Disposal Products End Product Development Products Test Products Production Products Support Products Training Products Deployment Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products Disposal Products Support Products Subsystem Test Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products System Test Products Production Products Training Products Deployment Products Test Products Production Products Development Products Support Products System Test Products Disposal Products Support Products System Test Products Subsystem End Product Subsystem System Subsystem Subsystem Training Products Deployment Products System Test Products Production Products Development Products Support Products Subsystem Development Products Test Products Production Products System Test Products Production Products End Product Development Products System Test Products Production Products Project B System System Test Products Production Products Subsystem Test Products Production Products Subsystem System End Product Development Products Building Block Developments System End Product Project B’s Top-Layer Building Block System Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products End Product Development Products System Test Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products End Product Development Products Test Products Production Products Training Products Deployment Products Disposal Products Support Products 29 Evolution dans l ’Elaboration des Exigences EXIGENCES DES ACTEURS EXIGENCES TECHNIQUES Exigences des Acteurs Utilisateurs Exigences des Acteurs Clients Exigences Techniques du Système Exigences Techniques dérivées Exigences des Autres Acteurs 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 REQUIREMENTS BUILDING BLOCK TRACE TO OTHER STAKEHOLDER REQUIREMENTS TRACE TO SYSTEM TECHNICAL REQUIREMENTS ASSIGNED TO ASSIGNED TO ASSIGNED TO LOGICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE SOURCE OF ASSIGNED TO DERIVED TECHNICAL REQUIREMENTS DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY SPECIFIED REQUIREMENTS 32 Schéma de consolidation des Exigences Exigences Utilisateur ou Client ACQUIRER REQUIREMENTS BUILDING BLOCK TRACE TO OTHER STAKEHOLDER REQUIREMENTS SYSTEM TECHNICAL REQUIREMENTS TRACE TO Bloc de Construction ASSIGNED TO ASSIGNED TO ASSIGNED TO LOGICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE SOURCE OF ASSIGNED TO DERIVED TECHNICAL REQUIREMENTS DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY Exigences Spécifiées SPECIFIED REQUIREMENTS Génère une nouvelle strate de développement Exigences Affectées Exigences Affectées ACQUIRER REQUIREMENTS ACQUIRER REQUIREMENTS BUILDING BLOCK TRACE TO OTHER STAKEHOLDER REQUIREMENTS TRACE TO SYSTEM TECHNICAL REQUIREMENTS ASSIGNED TO TRACE TO SYSTEM TECHNICAL REQUIREMENTS ASSIGNED TO PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE SOURCE OF PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE ASSIGNED TO DERIVED TECHNICAL REQUIREMENTS SYSTEM TECHNICAL REQUIREMENTS TRACE TO ASSIGNED TO LOGICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE SOURCE OF SPECIFIED BY SPECIFIED REQUIREMENTS DERIVED TECHNICAL REQUIREMENTS Bloc de Construction PHYSICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION ASSIGNED TO ASSIGNED TO ASSIGNED TO LOGICAL SOLUTION REPRESENTATIONS DRIVE BUILDING BLOCK TRACE TO OTHER STAKEHOLDER REQUIREMENTS ASSIGNED TO ASSIGNED TO LOGICAL SOLUTION REPRESENTATIONS Bloc de Construction ACQUIRER REQUIREMENTS BUILDING BLOCK TRACE TO OTHER STAKEHOLDER REQUIREMENTS ASSIGNED TO DRIVE Exigences Affectées SOURCE OF ASSIGNED TO DESIGN SOLUTION DERIVED TECHNICAL REQUIREMENTS SPECIFIED BY SPECIFIED REQUIREMENTS Bloc de Construction DESIGN SOLUTION SPECIFIED BY SPECIFIED REQUIREMENTS 33 Vérification et Validation • Vérification – Vérifie la conformité en regard des exigences spécifiées « Le travail a-t-il été correctement exécuté ? » Deux types • Validation – Vérifie la satisfaction des acteurs « Le travail exécuté est il le travail correct ? » Deux types Qualification Produit & Procédés : Validation des Exigences : Conformité complète avec la spécification Requalification nécessaire si reconception du produit Requalification du processus si redémarrage du processus Vérification de la traçabilité Certaines exigences ont-elles été sautées Avons nous des exigences complémentaires Acceptation du Produit : Validation du Produit : Conformité aux critères clés Contrôle unitaire ou sur échantillon Peut être fait avant expédition ou après installation 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