Download Surete de fonctionnement maintenance industrielle methodes

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