Sureté de fonctionnement

L’un des objectifs du gestionnaire sera de diminuer les défaillances d’équipement. Selon la norme AFNOR X NF 06-501, une défaillance signifie l’altération ou l’impossibilité d’un système à remplir une fonction requise (Lasnier, 2011). Ainsi, la sureté d’un équipement se mesure selon les quatre composantes suivantes :

 Fiabilité ;  Maintenabilité ;  Sécurité ;  Disponibilité.

Les sections suivantes présentent les notions de base de ces quatre composantes. Les définitions fournies sont tirées de Lasnier (2011), selon la norme NF X 06-501.

4.4.1.1 Fiabilité

La fiabilité d’un système est son aptitude à accomplir une fonction selon des conditions données et pendant un intervalle de temps donné. Pour les systèmes réparables, comme il est le cas d’un véhicule, la fonction de fiabilité ( ) est définie par la probabilité que le système fonctionne pendant l’intervalle de temps [0, t] (équation 4.1).

( ) = ( > )

(4.1) ( ) : Fonction de fiabilité

: Temps de fonctionnement : Durée de vie de l’équipement

Également, nous pouvons calculer la moyenne des temps de bon fonctionnement MTBF ou « Mean Time Between Failure ». Le MTBF représente également l’espérance de vie et se calcule selon l’équation 4.2.

= ∆ = ( )

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∆ : Temps total de fonctionnement : Nombre de défaillances

Le taux de défaillance sera donc exprimé selon l’équation 4.3.

= 1

(4.3)

Il existe différentes lois utilisées en fiabilité afin de modéliser la distribution des défaillances, telles que la loi normale, exponentielle, de Weibull, log-normale, binomiale et de Poisson. Lorsque le taux de défaillance est constant, on utilise la loi exponentielle tandis que la loi de Weibull est utilisée pour des taux de défaillance croissants ou décroissants.

La fiabilité d’un système ou d’une composante mécanique est connue pour suivre une variation du taux de défaillance selon une courbe dite en baignoire, présentée à la Figure 4.3.

Figure 4.3 : Évolution du taux de défaillance d’un système mécanique.

Trois périodes distinctes sont identifiées, soit la période de jeunesse, la période utile et la période de vieillissement. Dans un premier temps, en période de jeunesse, un système mécanique a un taux de défaillance initialement élevé, lié à des défauts de conception, de fabrication ou de conception. En période utile, ces problèmes ont été réglés, mais des défaillances aléatoires ou liées à des erreurs humaines et à

75 l’environnement peuvent survenir. Finalement, les défaillances en périodes de vieillissement sont liées aux phénomènes d’usure, de fatigue et de vieillissement. Pour un gestionnaire faisant l’acquisition de véhicules ayant déjà été testés et dont leur fiabilité est déjà connue, il n’y aura pas de période de jeunesse. Dès le début de l’utilisation des véhicules, la fiabilité sera constante (Figure 4.4).

Figure 4.4 : Évolution du taux de défaillance d’un système mécanique sans période de jeunesse

Pour les véhicules fabriqués sur mesure, comme le cas du VBPT introduit au paragraphe 3.3.2.3, le gestionnaire pourra avoir à composer avec la période de jeunesse selon le véhicule. Selon le contrat en place, le fournisseur pourra apporter des modifications au design initial afin d’augmenter la fiabilité des véhicules. Dans tous les cas, la loi exponentielle peut être utilisée pour la période utile puisque le taux de défaillance est croissant, tandis que la loi de Weibull peut être utilisée pour la période de jeunesse et de vieillissement.

4.4.1.2 Maintenabilité

La maintenabilité est définie comme étant « l’aptitude d’un bien à être maintenu ou rétabli dans un état pour lequel il peut accomplir une fonction requise, dans des conditions données d’utilisation pour lequel il a été conçu, lorsque la maintenance est accomplie dans des conditions données, avec des procédures et des moyens prescrits ».

Les normes NF X 60-300 et X 60-301 définissent cinq catégories de maintenabilité (Keffel, 2001) ainsi que plusieurs sous-critères tels que ceux qui suivent :

76  Maintenance préventive : o Accessibilité de la composante ; o Démontabilité ; o Interchangeabilité.  Maintenance corrective :

o Temps de recherche de défaillance ; o Temps de diagnostic.

 Organisation de la maintenance : o Périodicité du préventif ;

o Regroupement aux mêmes périodes ;

o Homogénéité de la fiabilité des composants ; o Présence d’indicateurs et de compteurs ; o Complexité des interventions.

 Qualité de la documentation technique :

o Valeur du contenu et disponibilité de la documentation ; o Mode de transmission ;

o Principes généraux de rédaction et de présentation de la documentation technique.

 Suivi du bien par le fabricant : o Évolution du fabricant ;

o Qualité du service après-vente ; o Obtention des pièces de rechange.

Pour la réparation d’un véhicule, l’objectif principal sera donc de le réparer le plus rapidement possible afin qu’il soit de retour sur la route rapidement. La réparation doit être faite selon les normes et les procédures établies pour s’assurer de la fiabilité du véhicule et augmenter le temps de fonctionnement d’ici la prochaine panne.

La mesure de la maintenabilité est le temps moyen de réparation MTTR, qui signifie en anglais « Mean Time To Repair ». Le MTTR se calcule selon l’équation 4.4 et l’équation 4.5.

77 =∑ ∆ ,

(4.4) ∆ _, : Temps d’un arrêt , pour = 1,2,3, … ,

: Nombre total d’arrêts d’un équipement

=1

(4.5) : Taux de réparation

4.4.1.3 Sécurité

La sécurité d’un équipement est son « aptitude à ne pas mener à des accidents inacceptables et éviter de faire apparaître, dans des conditions données, des événements critiques ou catastrophiques » (Nour El Fath, 2015).

Ainsi, l’équipement qui est utilisé dans les conditions prescrites ne devrait pas causer de blessures corporelles, de nuisance majeure de l’environnement ou de dégradation marquée du système ou de d’autres équipements.

4.4.1.4 Disponibilité

Toujours selon la norme NF X 06-501, la disponibilité est définie comme étant « l’aptitude d’un dispositif à être en état de fonctionner dans des conditions données ». Pour une flotte de véhicules, la disponibilité dépendra directement de la fiabilité et de la maintenabilité de la flotte. Pour un système, il y a trois catégories de disponibilité :

 Disponibilité instantanée ( ) : probabilité que le système fonctionne à l’instant ;

( ) = ( > )

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 Disponibilité ( ) : disponibilité dans un intervalle 0, donné (équation 4.7) ;

( ) =1 ( )

(4.7)

 Disponibilité stationnaire ou intrinsèque (Up Time Ratio) : disponibilité d’un système dans un intervalle de temps qui tend vers l’infini (équation (4.8)).

= =

+ (4.8)

Pour la gestion d’une flotte de véhicules, les organisations appliquent leurs propres méthodes pour calculer la disponibilité de la flotte. Par exemple, au sein de l’Armée canadienne8_{, le VHU, qui signifie véhicules hors d’usage, est la mesure de}

performance de la disponibilité de la flotte. Le VHU représente le pourcentage de véhicules au sein de la flotte qui ne sont pas en état opérationnel. Un véhicule non opérationnel sera soit en maintenance soit en attente de maintenance pour un problème critique (panne critique, inspection due, etc). La disponibilité de la flotte devient donc le pourcentage qui n’est pas de la flotte (voir équation 4.9).

= 1 − =

(4.9) : Disponibilité de la flotte

: Pourcentage de véhicules hors d’usage de la flotte : Nombre de véhicules hors d’usage

: Nombre de véhicules dans la flotte

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