Points clés
En bref : Un diagramme de blocs de fiabilité (RBD) modélise comment la fiabilité des composants se combine pour former la fiabilité du système. Les composants en série se multiplient (fiabilité du système bien plus faible) ; les composants en parallèle ajoutent de la couverture (fiabilité bien plus élevée). L'évaluation par RBD avant les investissements en redondance montre si les calculs justifient la dépense. La plupart des usines prennent des décisions de redondance sans RBD et surpayent ou sous-investissent en se fiant à l'intuition. Voir aussi Le rôle de l'ingénieur fiabilité.
Un diagramme montrant les composants du système disposés en série, en parallèle ou en combinaison. Chaque composant a une fiabilité connue (probabilité de fonctionner pendant une période donnée).
Le diagramme calcule la fiabilité du système à partir des fiabilités des composants.
Si le composant A et le composant B sont en série (les deux doivent fonctionner) :
R(système) = R(A) × R(B)
Deux composants à 95 % de fiabilité en série donnent une fiabilité système de 90,25 %. La série multiplie la pénalité.
Si le composant A et le composant B sont en parallèle (un seul doit fonctionner) :
R(système) = 1 - (1 - R(A)) × (1 - R(B))
Deux composants à 95 % de fiabilité en parallèle donnent une fiabilité système de 99,75 %. Le parallèle multiplie la couverture.
Trois usines envisagent la redondance :
Usine A : pompe de 95 % de fiabilité, envisage une seconde pompe. Le RBD indique une nouvelle fiabilité de 99,75 %. Investissement solide pour un service critique.
Usine B : contrôleur de 99,5 % de fiabilité, envisage un contrôleur redondant. Le RBD indique une nouvelle fiabilité de 99,9975 %. Investissement marginal ; l'original était déjà très fiable.
Usine C : ligne à 90 % de fiabilité avec 5 postes en série. Ajouter de la redondance sur un poste l'améliore de 90 % à 99 %, mais la ligne reste à 81 % (après la pénalité de la série). Il faut traiter tous les postes, pas seulement un.
Le RBD révèle chaque cas clairement. Sans lui, les décisions de redondance se font à l'intuition.
1. Systèmes dominés par la série. Lignes de production discrètes où chaque poste est requis. La fiabilité chute rapidement à mesure que le nombre de postes en série augmente. L'amélioration exige d'augmenter la fiabilité de chaque composant ou d'ajouter du parallèle.
2. Systèmes dominés par le parallèle. Systèmes d'alimentation avec alimentation redondante, réseaux avec chemins redondants. Tolèrent bien les défaillances de composants.
3. Mixte. La plupart des systèmes réels. Certains segments en parallèle, d'autres en série.
Le RBD rend ce calcul défendable.
1. Ajouter de la redondance sur des composants non goulots d'étranglement. Doubler le composant le plus fiable fait peu de différence.
2. Supposer l'indépendance. Les composants partagent des modes de défaillance (alimentation commune, refroidissement commun) qui annulent la redondance en parallèle.
3. Hypothèse de fiabilité statique. La fiabilité des composants se dégrade avec l'âge ; supposez le pire cas pour les décisions à long terme.
4. Ignorer le temps de basculement. La redondance active assure un basculement immédiat ; la redondance passive comporte un délai pendant lequel le système est indisponible.
Pour ces cas, le RBD est un point de départ, pas la réponse finale.
La Disponibilité (OEE) se dégrade avec une faible fiabilité système. L'évaluation RBD de l'architecture des actifs permet d'orienter les améliorations de fiabilité ciblées pour augmenter la Disponibilité OEE.
Une GMAO moderne capture la fiabilité des composants à partir de l'historique des ordres de travail, prend en charge la modélisation RBD au niveau de la hiérarchie des actifs et évalue les options de redondance à partir de données réelles de défaillance.
La GMAO de Fabrico capture la fiabilité des composants à partir de l'historique des ordres de travail et prend en charge l'analyse de type RBD pour les décisions de redondance.
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Les petits systèmes peuvent être réalisés dans un tableur. Les systèmes multi‑composants complexes bénéficient d'un logiciel RBD.
L'FTA est plus générale et gère les défaillances à cause commune. Le RBD est plus simple et plus rapide pour des structures série/parallèle claires.
Aussi précis que les données sous-jacentes. Les données historiques sur un service similaire sont les plus fiables.
Non. Appliquez-le aux systèmes pour lesquels des décisions de redondance ou des investissements majeurs en fiabilité sont envisagés.
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