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
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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
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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
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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 ?
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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
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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
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