Qu’est-ce que la sûreté de fonctionnement ?

La sûreté de fonctionnement (SdF) est la discipline de l’ingénierie dédiée à la maîtrise des défaillances et de leurs conséquences.

Elle permet d’évaluer la capacité d’un système, d’un produit, d’un processus ou d’une organisation à assurer les fonctions qui lui sont demandées dans des conditions définies.

La sûreté de fonctionnement repose sur quatre caractéristiques principales : fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité.

Fiabilité

La fiabilité correspond à l’aptitude d’une entité à accomplir une fonction requise pendant une durée donnée et dans des conditions définies.

Les études de fiabilité permettent notamment d’identifier les mécanismes de défaillance et d’évaluer la probabilité d’apparition de certaines défaillances.

Disponibilité

La disponibilité caractérise l’aptitude d’un système à être en état d’accomplir une fonction requise lorsqu’elle est sollicitée.

Elle dépend notamment de la fiabilité du système, de sa maintenabilité et de l’organisation de la maintenance.

Maintenabilité

La maintenabilité correspond à l’aptitude d’une entité à être maintenue ou rétablie dans un état permettant d’accomplir une fonction requise.

L’analyse de maintenabilité contribue notamment à optimiser les opérations de maintenance, les temps d’intervention et les moyens nécessaires.

Sécurité

La sécurité vise à maîtriser les risques susceptibles d’entraîner des conséquences inacceptables pour les personnes, les biens ou l’environnement.

Elle est particulièrement importante pour les systèmes réalisant des fonctions critiques.

Une démarche de sûreté de fonctionnement sur tout le cycle de vie

La sûreté de fonctionnement doit être intégrée dès les premières phases d’un projet et poursuivie pendant l’ensemble du cycle de vie du système.

viattech Q&S accompagne ses clients dans la définition et la mise en œuvre d’une démarche structurée permettant d’intégrer les exigences FDMS dans les différentes activités d’ingénierie.

Définition des objectifs FDMS

Les objectifs de fiabilité, disponibilité, maintenabilité et sécurité sont définis à partir des besoins des utilisateurs, des contraintes du système et des critères d’acceptation applicables.

Allocation des exigences FDMS

Les objectifs définis au niveau système sont ensuite déclinés en exigences allouées aux fonctions, sous-systèmes, équipements et constituants concernés.

Cette allocation permet de garantir la cohérence entre les objectifs globaux du système et les performances attendues de ses différents composants.

Démonstration de la conformité

Les analyses, calculs, inspections, essais et validations permettent de démontrer que les objectifs et exigences FDMS ont été satisfaits.

Les résultats sont documentés afin d’assurer la traçabilité des exigences et des preuves de conformité.

Études de sûreté de fonctionnement

viattech Q&S réalise différentes études de sûreté de fonctionnement et analyses de risques adaptées aux caractéristiques du système et au secteur d’activité.

Les méthodes sont choisies en fonction des objectifs de l’étude, de la phase du cycle de vie et des exigences applicables.

Analyse préliminaire des risques (APR)

L’analyse préliminaire des risques (APR) permet d’identifier les principaux dangers et événements redoutés dès les premières phases de conception.

Elle contribue à définir les mesures de maîtrise des risques et les objectifs de sécurité à prendre en compte dans l’architecture du système.

AMDEC

L’AMDEC (Analyse des Modes de Défaillance, de leurs Effets et de leur Criticité) permet d’identifier les modes de défaillance d’un système ou de ses composants et d’évaluer leurs effets.

Elle peut être appliquée à différents niveaux de l’architecture afin d’identifier les défaillances susceptibles d’affecter les performances ou la sécurité du système.

Analyse HAZOP

La méthode HAZOP (Hazard and Operability Study) permet d’identifier de manière structurée les dérives possibles d’un système ou d’un procédé et leurs conséquences.

Elle est particulièrement adaptée à l’analyse des installations, de leur exploitation et des procédés complexes.

Arbre de défaillances

L’arbre de défaillances est une méthode déductive permettant d’analyser les combinaisons d’événements susceptibles de conduire à un événement redouté.

Cette méthode permet notamment d’identifier les principales contributions aux risques et de quantifier certains scénarios lorsque les données nécessaires sont disponibles.

Arbre d’événements

L’arbre d’événements permet d’analyser les différentes conséquences possibles à partir d’un événement initiateur.

Il permet d’étudier les scénarios accidentels et l’efficacité des différentes barrières de sécurité mises en place.

Diagramme bloc de fiabilité

Le diagramme bloc de fiabilité permet de représenter les relations fonctionnelles entre les différents éléments d’un système et d’évaluer leur contribution à la fiabilité et à la disponibilité globale.

Modèles de Markov

Les modèles de Markov permettent de représenter l’évolution d’un système entre différents états de fonctionnement ou de défaillance.

Ils peuvent notamment être utilisés pour étudier des systèmes présentant des configurations ou des comportements dynamiques.

Analyse de séquence d’accident

L’analyse de séquence d’accident permet d’étudier l’enchaînement des événements pouvant conduire à un scénario dangereux et d’identifier les barrières susceptibles d’empêcher ou de limiter ses conséquences.

Analyse et maîtrise des risques

La maîtrise des risques constitue une composante essentielle de la sûreté de fonctionnement.

viattech Q&S accompagne ses clients dans l’identification des dangers, l’analyse des scénarios, l’évaluation des risques et la définition des mesures de réduction adaptées.

Identification des dangers

Les dangers susceptibles d’affecter le système sont identifiés à partir de son architecture, de ses fonctions, de son environnement et de ses conditions d’exploitation.

Analyse des scénarios dangereux

Les événements initiateurs, les modes de défaillance, les événements redoutés et leurs conséquences sont analysés afin de comprendre les scénarios pouvant conduire à une situation dangereuse.

Évaluation des risques

Les risques identifiés sont évalués selon les critères définis pour le projet et le secteur concerné.

Lorsque cela est nécessaire, des approches quantitatives peuvent être utilisées pour compléter les analyses qualitatives.

Mesures de réduction des risques

Les résultats des analyses permettent de définir les mesures techniques et organisationnelles nécessaires à la réduction des risques.

Ces mesures peuvent concerner l’architecture du système, les fonctions de sécurité, les procédures d’exploitation ou encore les activités de maintenance.

Gestion de la sûreté de fonctionnement

Atteindre des objectifs FDMS ambitieux nécessite une organisation adaptée et un processus d’ingénierie structuré.

viattech Q&S accompagne ses clients dans la mise en place d’une gestion de la sûreté de fonctionnement intégrée au processus global de développement.

Plan FDMS

Le plan FDMS définit l’organisation, les activités, les responsabilités, les méthodes et les livrables nécessaires à la réalisation des activités de sûreté de fonctionnement.

Organisation et responsabilités

La définition claire des responsabilités permet de coordonner les différentes parties prenantes et de garantir la bonne réalisation des activités de sûreté.

Gestion des exigences FDMS

Les exigences de sûreté sont suivies tout au long du cycle de vie afin de garantir leur prise en compte dans la conception, l’intégration et la validation.

Suivi des analyses et actions

Les résultats des études sont suivis afin d’identifier les actions nécessaires à la maîtrise des risques et à l’atteinte des objectifs FDMS.

Gestion des preuves de conformité

Les rapports d’analyse, résultats de calculs, essais et autres éléments de preuve sont documentés afin de démontrer la satisfaction des exigences.

Fiabilité, disponibilité et maintenabilité

Les études de fiabilité, disponibilité et maintenabilité permettent d’identifier les leviers techniques et organisationnels susceptibles d’améliorer les performances du système.

Études de fiabilité

Les études de fiabilité permettent d’identifier les mécanismes de défaillance et d’évaluer la capacité du système à assurer ses fonctions dans la durée.

Calculs prévisionnels de fiabilité

Lorsque les données disponibles le permettent, des calculs prévisionnels peuvent être réalisés afin d’estimer la fiabilité attendue des composants et du système.

Analyse de disponibilité

L’analyse de disponibilité prend en compte les défaillances et les opérations de maintenance afin d’évaluer la capacité du système à rester disponible pour l’exploitation.

Études de maintenabilité

Les études de maintenabilité permettent d’identifier les moyens et conditions nécessaires pour maintenir ou rétablir le système dans un état opérationnel.

Testabilité et maintenance

La testabilité, l’accessibilité des équipements et les moyens de diagnostic sont pris en compte afin de faciliter la détection des défauts et les opérations de maintenance.

Sécurité fonctionnelle et niveaux d’intégrité

Pour les systèmes réalisant des fonctions critiques, les objectifs de sécurité doivent être traduits en exigences techniques et organisationnelles vérifiables.

viattech Q&S accompagne ses clients dans la définition et l’allocation des exigences de sécurité et des niveaux d’intégrité applicables.

Identification des fonctions de sécurité

Les fonctions dont la défaillance pourrait entraîner une situation dangereuse sont identifiées et caractérisées.

Détermination des objectifs de sécurité

Les objectifs de sécurité sont définis à partir des risques identifiés, des exigences du projet et des critères d’acceptation applicables.

Allocation des niveaux d’intégrité

Les objectifs de sécurité sont déclinés vers les fonctions et constituants concernés afin de garantir une architecture cohérente avec le niveau de risque accepté.

Vérification et validation des exigences de sécurité

La satisfaction des exigences de sécurité est démontrée au travers des activités de vérification, de validation et des éléments de preuve associés.

Optimisation du coût global du cycle de vie

La sûreté de fonctionnement ne se limite pas à la réduction des risques. Elle contribue également à optimiser les performances et le coût global du cycle de vie (Life Cycle Cost ou LCC) du système.

Life Cycle Cost (LCC)

L’analyse du coût global prend en compte les coûts associés à l’investissement, à l’exploitation, à la maintenance et, selon le projet, au renouvellement ou au démantèlement.

Optimisation des choix de conception

Les analyses de sûreté de fonctionnement permettent de comparer différentes solutions techniques et d’identifier les choix offrant le meilleur compromis entre performance, risque et coût.

Réduction des coûts de maintenance

L’amélioration de la fiabilité et de la maintenabilité peut contribuer à réduire les indisponibilités, les interventions et les coûts de maintenance pendant la durée de vie du système.

Sûreté de fonctionnement des systèmes complexes et critiques

viattech Q&S intervient dans des secteurs soumis à de fortes contraintes de fiabilité et de sécurité.

L’entreprise dispose notamment d’une expertise dans les domaines du ferroviaire, de l’aéronautique, du spatial et de la défense, du nucléaire, de l’automobile et de l’industrie.

Systèmes ferroviaires

Dans le secteur ferroviaire, viattech Q&S intervient notamment sur des systèmes de transport et de signalisation soumis à de fortes exigences de sûreté de fonctionnement.

L’entreprise dispose également d’une activité d’évaluation indépendante de la sécurité dans le domaine ferroviaire et est accréditée en tant qu’organisme d’inspection selon ISO/IEC 17020, sous la référence 571-INSP.

Aéronautique, spatial et défense

Les systèmes aéronautiques, spatiaux et de défense présentent des exigences élevées en matière de fiabilité, de disponibilité et de sécurité.

Les méthodes de sûreté de fonctionnement permettent d’identifier et de maîtriser les risques associés à ces systèmes complexes.

Nucléaire

Dans le domaine nucléaire, les analyses de sûreté et les évaluations de risques contribuent à démontrer la maîtrise des scénarios susceptibles d’affecter la sécurité des installations.

Automobile

Les systèmes électroniques et logiciels embarqués, notamment dans les véhicules électriques, connectés ou autonomes, nécessitent une maîtrise croissante des risques liés à leur fonctionnement. viattech Q&S intervient dans ces projets en s’appuyant sur ses compétences en ingénierie système et en sûreté de fonctionnement.

Industrie

Dans l’industrie, la sûreté de fonctionnement peut notamment être appliquée aux machines, équipements et installations afin d’identifier les risques, améliorer leur fiabilité et contribuer à leur conformité aux exigences de sécurité applicables.

Une expertise complémentaire à l’ingénierie système

La sûreté de fonctionnement est étroitement liée à l’ingénierie des systèmes complexes.

L’intégration des deux disciplines permet de prendre en compte les objectifs de sûreté dès la définition des besoins et de les intégrer dans l’architecture, la conception, l’intégration et la validation du système.

Intégration des exigences FDMS dans l’architecture système

Les objectifs FDMS sont pris en compte lors de la définition de l’architecture afin d’identifier les solutions techniques permettant de satisfaire les exigences de fiabilité et de sécurité.

Traçabilité des exigences et des risques

La traçabilité permet de relier les exigences FDMS aux analyses de risques, aux fonctions du système, aux composants et aux preuves de conformité.

Vérification et validation

Les activités de vérification et de validation permettent de démontrer que les exigences de sûreté définies ont effectivement été prises en compte et satisfaites.

Vous avez un projet nécessitant une expertise en sûreté de fonctionnement ?

Vous devez analyser les risques d’un système, réaliser une AMDEC, définir des objectifs FDMS, évaluer la fiabilité d’un équipement ou mettre en place une démarche complète de sûreté de fonctionnement ?

viattech Q&S vous accompagne dans la définition, la réalisation et le suivi de vos activités de sûreté de fonctionnement et de maîtrise des risques.

Contactez-nous pour présenter votre projet et définir le périmètre d’intervention adapté à vos besoins.