Ingénierie de la Sûreté de Fonctionnement

Objectifs du cours

• Fournir les concepts fondamentaux et les outils nécessaires à l'ingénierie de la sûreté de fonctionnement pour les concepteurs et opérateurs de systèmes.
• Maîtriser les méthodes de test pour assurer la sûreté de fonctionnement des logiciels.
• Évaluer, optimiser et garantir le bon fonctionnement du système tout au long de son cycle de vie avec un coût de maintenance optimal.

Plan du cours

• Principaux concepts
• Sûreté de fonctionnement des systèmes d'information
• Méthodes formelles de validation et outils
• Évaluation

Qu'est-ce que la sûreté de fonctionnement ?

• La sûreté de fonctionnement est multidimensionnelle : performance, discipline technique et composante du management de projet.
• Les performances d'un système sont définies en fonction de ses missions et des impacts/risques potentiels.
• La sûreté de fonctionnement regroupe des méthodes et des outils, mais sa formalisation en tant que discipline reste en développement.
• La fonction de vérification reste la plus visible dans la sûreté de fonctionnement, même lorsqu'elle intervient dès la conception.

Construire la sûreté de fonctionnement

• Exemple dans le transport aérien civil : transporter des passagers de manière sûre et rentable.
• Cela implique des objectifs d'opérabilité/disponibilité, de maintenabilité et de sécurité.
• Le respect de ces objectifs nécessite une conception qui intègre ces objectifs et leurs antagonismes, une allocation d'objectifs par sous-systèmes/fonctions, et des objectifs de fiabilité par équipements.

Exemple d'objectifs de sécurité avion

• Au niveau décisionnel (Autorités de Certification), les objectifs sont définis par condition de panne (pour 1 heure de vol).
• Cela concerne les structures, les logiciels, et les risques particuliers.
• Les démonstrations doivent être approuvées pour obtenir le Certificat de Navigabilité de Type.

Métiers de la sûreté de fonctionnement

• Rôle d'expertise auprès de la Direction de Projet ou du Responsable des Opérations.
• Support à la définition, allocation, réalisation et gestion des analyses, vérification des analyses détaillées, intégration des résultats, rôle d'alerte, traitement du retour d'expérience.
• Nécessite des compétences en sûreté de fonctionnement, analyse systémique, et expérience du domaine.
• Rôle d'analyse (Bureau d'études) : réalisation d'analyses, exploitation des analyses fournies, analyse des modifications.
• Compétences requises : sûreté de fonctionnement (méthodes et outils), technologies utilisées dans le domaine.

Limites et difficultés

• L'exhaustivité des analyses
• Le problème des probabilités
• Les exigences de rentabilité / d'urgence
• Les cultures de métiers
• La faible valorisation de l'activité
• L'évolution des technologies
• La relation avec les fournisseurs
• Le doute sur la crédibilité des résultats

L’exhaustivité des analyses

• La sûreté de fonctionnement n'est pas un travail d'imagination, mais s'appuie sur des méthodologies rationnelles.
• Un professionnel doit définir explicitement le cadre de ses travaux et les familles de risques exclues.
• Il doit mettre en place une méthodologie assurant la couverture des familles de risques retenues et des fonctions analysées.
• La véritable limitation est la connaissance humaine des phénomènes.

Les exigences de rentabilité / d’urgence

• La généralisation des indicateurs de performance tend à induire une "green culture" (non-information des responsables, communication de résultats partiels).
• L'intégration de la sûreté de fonctionnement dans les organisations et le soutien du management peuvent éviter cet écueil.
• Les travaux prévisionnels de sûreté de fonctionnement peuvent être utiles dans des situations accidentelles.

Le problème des probabilités

• Le danger n'est pas le manque de données, mais l'utilisation illégitime de chiffres (sources indéterminées, extrapolations abusives) et les modélisations de défaillances erronées.
• Un retour d'expérience interne peut fournir des informations pertinentes sur la fiabilité des composants.
• Les objectifs de sûreté de fonctionnement (et les analyses) ne sont pas nécessairement probabilistes.

Les cultures de « métiers »

• Elles rendent difficile toute activité transverse, perçue comme une instance de contrôle.
• L'expertise en sûreté de fonctionnement est importante au niveau des responsables de projet, qui agissent comme architectes-intégrateurs.
• Il est nécessaire de démontrer des capacités de spécialistes (crédibilité technique).

La faible valorisation de l’activité

• Les méthodes de sûreté de fonctionnement sont peu connues et peu enseignées.
• Les notions de risque et sécurité paraissent familières, mais nécessitent des études approfondies.
• Une image négative a été donnée par des consultants en Risk management à l’anglo-saxonne
• Le métier reste à formaliser.

L’évolution des technologies

• La commercialisation de technologies pas toujours matures, l'intégration électronique, les logiciels "temps réel" non démontrables à 100%, les nouveaux marchés des composants "grand public", et le changement de solvants posent des défis.
• Cela requiert des compétences d'ingénieur généraliste et une veille technologique.

Donneurs d’ordres et fournisseurs

• Le recours massif à la sous-traitance et les aspects juridiques peuvent compliquer le management technique.
• L'évolution des organisations Qualité se concentre sur la certification plutôt que sur le contrôle des fournitures.
• La répartition des objectifs et l'intégration des analyses deviennent des enjeux importants.

Limites des modèles, méthodes, analystes

• Le danger des "modes communs".
• La difficulté d'analyse de processus séquentiels et d'identification des conditions insidieuses ("sneak").
• Le syndrome de "l'armoire aux AMDEC".
• Les pièges des analyses automatisées.
• Les écarts entre l'analyse, et la "vraie vie.
• Adapter les méthodes à chaque problématique.

Le doute vis-à-vis des résultats

• Il est difficile d'évaluer le retour sur investissement de la sûreté de fonctionnement.
• Des systèmes ayant fait l'objet d'analyses de risques approfondies ont connu des accidents.
• La mise en évidence de points faibles et de gains en termes de performances globales justifie son intérêt.

Intérêts de la sûreté de fonctionnement

• Exprimer les attentes en matière de "performance Sûreté de Fonctionnement" par des objectifs, qui complètent les objectifs opérationnels et définissent le "RISQUE ACCEPTABLE".
• Analyser les risques dès la conception générale.
• Tracer les décisions prises.
• Documenter les "modèles de risques" pour permettre le suivi des évolutions, le retour d'expérience et le pilotage de situations d'urgence.
• Apporter des ÉLÉMENTS OBJECTIFS ET JUSTIFIÉS à la prise de décision en matière de gestion des risques.

Intérêts de la sûreté de fonctionnement (suite)

• La démonstration permanente d'un professionnalisme, d'un niveau de compréhension, d'exigence et d'un pragmatisme est essentielle.
• Cela permet de gérer les difficultés culturelles, de maîtriser les difficultés techniques et de fournir aux responsables des risques les éléments nécessaires pour assumer cette responsabilité avec confiance et réalisme.