Arbre de Defaillance

ANALYSE PRELIMINAIRE DES RISQUES LES ARBRES DE DEFAILLANCES

Soutenu par : Alain Bureau du Colombier Hicham Chattou Vathana Sitthisack Erwan Cuinet

INTRODUCTION 

Pourq uoi le choix d e ce sujet ? 

Avoir une vision plus plus proche de la la démarche SdF



Approfondir nos nos connaissances

Sommaire  1-

C on o n t ex ex t e

 2-

A n alys e Pré lim in aire d es Ris q u es





 3



Théorie Application sur Pope A rb re d e Dé fai ll an c es

Théorie Application sur Pope

 4-

Amé l i o r at i o n s p r o p o s é es

 5-

C o nc n c lu lu s i o n

1 - Co Cont ntex exte te

Projet



D e No N o v em b r e 200 2 006 6 àFé v r i er 20 2007 07



Mis e en ap p lic atio n d es c ou rs (Gé n ie lo g ic iel, SdF lo g ic iel/m até riel)



Outil disponible en salle E13 et bibliothèque de l’ISTIA



Gr o u p e de q u atr e é tu d ian ts .

1 - Co Cont ntex exte te

Travail à réaliser 

Ét u d e g é né r al e d es o u t i l s S d F: A nal y s e Pr é lim in aire d e R is q u es A r b r e d e Dé f ai aillll an c e



An alyser et cons olider la SdF de l’application POPE



Proposer des améliorations sous l’angle S d F de l’application.

Sommaire  1-


 2-






 3





 4-


 5-


2- Ana Analyse lyse Préliminai Préliminaire re des Risques – Risques – Théorie

Historique APR 

dé v elo p p é e au d é b u t d es an n é e s 1 9 6 0



d o m ain es aé ro n aut iq u es et m ilit aires



l’identification des risques au stade préliminaire de la conception



mé th o d e n e n é c es s i t e g é né r al em en t p as u n e c o n n ai s s an c e approfondie



2 cas d’application principale 



À la conception pour définir le procédé de fabrication Dans le cas d’une installation complexe


Principe 

1 : Id en t if ic at io n d es é lé m en t d an g er eu x 

Substances, équipements, opérations dangereuses



2 : L’identification de ces éléments dangereux est fonction du type d’installation étudié



3 : dé ter m in er les c au s es et les c o n s é q u en c es d e c h ac u n e des s itu atio n s d e d ang ers id ent ifi é es



4 : identifier q uelles s ituatio ns né cess itent d es p rop os ition s

d’amélioration


Déroulement



Sé le c t i o n n er le s y s t èm e o u la f o n c t i o n àé t u d i er .



Ch o is ir u n é qu ip em ent o u p ro d ui t p o u r c e sy s tèm e.



Co n s id é rer u n e p rem ière s it u ati o n d e d an g er.



Env isager t ou tes les caus es et les co ns é qu ences po ss ibles.



Identifier les barrières de sécurité existantes sur l’installation.



Si le ris qu e est ju géinac cep table



S i t o u s l es en c h aîn em en t s o n t é t éé tu d ié s, dé f i n i r u n e n o u v el l e s itu atio n de d ang er p o u r le m êm e é q ui p em ent .

Amé li o r at i o n .

2- Analyse Préliminaire des Risques

Limites et avantages



Av anta antage ge : 







Permettre un examen rapide des situations dangereuses Économique en terme de temps passé Ne nécessitant pas un niveau de description détaillé du système

Inc o n v é n ien ts , L im it e 



Ne permet pas de décrire finement les enchaînement qui conduisent à un accident majeur (système complexe) Nécessite l’utilisation ultérieure d’AMDEC ou Arbre de

défaillances

2- Ana Analyse lyse Préliminai Préliminaire re des Risques – Risques – Application

APR sur Pope

Fonction externe

Affichage de l'itinéraire optimal

"Cheminement" de l'itinéraire optimal

Pertubartions sur les lignes

Modes de vie

Exploitation

Exploitation

Exploitation

Chargement des données Exploitation (stations, rues, …)

Modes de défaillance potentielle

Risque global

Commentaires

é t i v a r G

m u n _ é t i v a r G

é t i l i b a b o r P

m u n _ é t i l i b a b o r P

Dégradation de la fonction (sortie erronée)

Fiabilité

Critique

5

Moyen

3

Absence de la fonction à la sollicitation (non réponse)

Fiabilité

Critique

5

Faible

1


Fiabilité

Critique

5

Faible

1


Fiabilité

Critique

5

Moyen

3


Fiabilité

Majeure

3

Faible

1


Fiabilité

Mineure

1

Moyen

3


Disponibilité

Critique

5

Faible

1

Moyens de prévention et de détection

Vérifier via des cas de test que le plan correspond bien à l'itinéraire calculé Vérifier via 1 cas de test que l'on peut bien affiché un plan de l'itinéraire calculé. Vérifier via 1 cas de test qu'il est bien possible de calculé un itinéraire

é t i l i b a t c e t é D

é t i l i b a t c e t é D

é t i c i t i r C

Fort

1

15 ER1

Non affichage de l'itinéraire

Fort

1

5 ER2

Affichage érroné de l'itnéraire

Fort

1

5

Faible

5

75 ER ER4

Itinéraire calculé non optimal

15 ER5

Non possibilité d'ajouter des perturbations

Vérifier via 1 cas de test que si une station sur le chemin optimal est Faible 5 "bloquée" alors elle est contournée Vérifier via 1 cas de test que l'on peut bien saisir Moyen 3 des données Vérifier via un auto-test que la liste des stations, rues, … disponible sous le logiciel correspond bien à celle de la base de donnée

Fort

1

é t u o d e r t v E

ER3

é t u o d e r t v E

Non calcul de l'itinéraire optimum

Non prise en compte des pertubations

9

ER6

5

Données non ER7 chargées ou mal chargées

2- Ana Analyse lyse Préliminai Préliminaire re des Risques – Risques – Application

Exploitation de l’APR 

Cri tic itéc o n s taté 













5 5 5 9 15 15 75

Dégradation de la fonction : Cheminement de l’itinéraire non Optimal

Sommaire  1-


 2-






 3





 4-


 5-


3- Arb Arbre re de Défailla Défaillances nces

Historique 

1 èr e méthode d’examen des risques



~ 1960



Dé t er m i n er l es en c h aîn em en t s m en an t àu n é vé n em en t r ed o u t é (E.R)



Sy s tèm e de ti r d e m is s iles

Aujourd’hui : 



aéronautique, le nucléaire, l’industrie chimique, … Analyse d’accident à posteriori


Objectifs et intérêts



Dé ter m in er les fai b les s es d u s y s tèm e.



Rechercher les combinaisons d’événements élémentaires qui c o n d u i s e n t àu n é vé n em en t r ed o u t é .



Représenter graphiquement les liaisons entre les ≠ événements.



Evaluer la probabilité d’apparition de l’E.R.


Symboles Sym boles util utilisés isés - Evéne Evénements ments

Événement redouté ou événement intermédiaire

Événement élémentaire

Événement élémentaire non développé


Symboles utilisés – Portes logiques

Porte ET

Port Po rte e OU

Porte R/N


Déroulement Identifica Ident ification tion des E.Rs E.Rs par APR Décomposition de chaque E.R en sousévénements reliés par des portes logiques Décomposition des sous-événements jusqu'a obtention d’événements d’événements de base

Identification des points faibles du système (coupe minimale, …)


Exemple d’arbre de défaillances

E.R : Pas d’éclairage


Exemple d’Arbre de défaillances ER :Pas d’éclairage

Pb ligne 1 et 2 Batterie vide

Pb avec la ligne 1

Pb avec la ligne 2

*

Ampoule grillée

Interrupteur Off

*


Arbre réduit 1/3

Propriétés

Produit (ET)

Somme (OU)

Commutativité

A.B=B.A

A+B=B+A

Idempotence

A.A=A

A+A=A

Absorption

A.(A+B)=A

A+A.B=A

Associativité

A.(B.C)=(A.B).C

A+(B+C)=(A+B)+C

Distributivité

A.(B+C)=A.B+A.C

A+B.C=(A+B).(A+C)


Arbre réduit 2/3

Pb avec la ligne 1

A1 : Ampoule 1 grillée

B1 : Interrupteur 1 Off

Pb avec la ligne 2

A2 : Ampoule 2 grillée

B2 : Interrupteur 2 Off

( A1 + B1 ) . ( A2 + B2 ) ( A1 + B1 ) . A2 + ( A1 + B1 ) . B2  A1 . A2 + B1 . A2 + A1 . B2 + B1 . B2


Arbre réduit 3/3 ER :Pas d’éclairage

Interrupteurs Off Batterie vide

Interrupteur L1 Off

Interrupteur L2 Off

Ampoule/ Interrupteur

Ampoule L1 grillée

Interrupteur L2 Off

Interupteur/ Ampoule

Interrupteur L1 Off

Ampoule L2 grillée

2 ampoules Grillées

Ampoule L1 grillée

Ampoule L2 grillée


Estimation des probabilités 1/2

Ampoule/ Interrupteur

Probabilité : Interrupteur off = 50% Ampoule grillée = 1% Batterie vide = 1% Ampoule L1 grillée

Ampoule / Interrupteur Interrupteur = 1% 1% * 50% = 0,5%

Interrupteur L2 Off


Estimation des probabilités 1/2 ER :Pas d’éclairage

25,8%

Interrupteurs Off Batterie vide

1%

Ampoule/ Ampoule/ Interrupteur

25%

Interrupteur L1 Off

Interrupteur L2 Off

Interupteur/ Ampoule Ampoule

0,05%

Ampoule Ampoule L1 grillée

Interrupteur L2 Off

2 ampoules Grillées

0,001%

0,05%

Interrupteur L1 Off




Sommaire  1-


 2-






 3





 4-


 5-


3 – Arbre de Défaillance

Application sur le logiciel Pope



Évènement redouté : le calcul non optimal de l’itinéraire 

Fonction externe ayant la plus grande criticité



L’itinéraire proposé par le logiciel n’est pas le meilleur



4 évènements intermédiaires indépendants à développer

3 – Arbre de Défaillances

Aperçu de l’Arbre de Défaillances 

Titre 1 

Titre 2

3 évènements intermédiaires communs avec les autres évènements redoutés de l’APR

1 évènement intermédiaire spécifique à la fonction


Les 3 évènements intermédiaires intermédiaires communs 

Les outil s de co mp ila ilation tion 





Erreur de la chaîne de compilation Incompatibilité du code source avec le compilateur

L’ Interface Logiciel Machine (ILM) Incompatibilité des ressources 



L a B as e d e Do Donné es 



Base de Données erronée Base de Données incomplète


Mauvais traitement algorithmique

Sommaire  1-


 2-






 3





 4-


 5-


4 – Améliorations proposées

4- Am Améli éliora orati tions ons proposé proposées es





Ressources 

Vérification du matériel avant l’installation.



…

B as e d e d o n n é es 





Vérification des noms des stations par rapport à un plan du métro. …

I nterfa nterface ce g raphiqu e 

E Affichage du nom des stations sur le plan…



…

4 – Améliorations proposées

4- Am Améli éliora orati tions ons proposé proposées es



Fonctionnel 





Lors de l’affichage du plan reprendre dans un cadre les info in form rmat atio ions ns pr prin inci cipa pale less de l’itinéraire (point de départ, d’arrivée, temps, …) …

Algorithmique 

Mettre en place un temporisateur pour éviter les boucles sans fin lors du calcul de l’itinéraire.



…

Sommaire  1-


 2-






 3





 4-


 5-


5 – Conclusion

CONCLUSION 

Ré d u c ti o n d es ri s q u es



Amé li o ra ti o n d e la q u ali tég lo b ale



Optimal si effectué lors de l’analyse



I nvestissement «fa faible ible » b é né f i c e i m p o r t a n t

5 - Co Conc nclu lusi sion on

Merci de votre attention

Arbre de Defaillance

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