EMN - Ecole des Mines de Nantes

Contexte

Un survol des méthodologies en Qualité et Sûreté de Fonctionnement a été présenté dans les UV "Gestion Industrielle" et "Enjeux et Méthodes en Gestion des Risques". L'UV "Conception de systèmes Sûrs" (CSS) en présente les aspects techniques ainsi que leur mise en place pour la réalisation d'études des systèmes, essentiellement dans les phases de conception de systèmes.
Afin de s'assurer que les exigences d'un système (technologique ou organisationnel) soient conformes aux attentes client et que ce dernier continue d'assurer ses missions au cours du temps, voire d'en améliorer les performances, il est indispensable de réaliser des analyses dès la phase de conception mais aussi durant son exploitation pour pouvoir en mesurer les performances et identifier les causes potentielles de perte de ses fonctions. Ces analyses comportent plusieurs étapes depuis la définition du besoin client qui sera traduit en terme de fonctions principales et secondaires que le système doit accomplir jusqu'à la définition des plans d'actions pour corriger d'éventuels défauts ou dérives.

Il est évident que l'UV CSS est une UV indispensable à tout ingénieur QSF. Elle propose les fondamentaux permettant à l'élève QSF de comprendre les méthodes d'analyse des systèmes en qualité, les objectifs de classification des fonctions qu'ils doivent accomplir, la définition de la notion de criticité d'événements afin de mesurer la pertinence des actions correctives à mettre en place.

Enfin, les pratiques industrielles définies dans des secteurs spécifiques seront présentées dans cette UV ce qui permettra au futur ingénieur QSF d’une part de bien comprendre l’introduction des concepts dans le contexte industriel et d’autre part de les décliner pour leur mise en place dans de nouveaux secteurs.

Les métiers cible de cette UV sont le métier d'expert qualité en phase de conception, soutien du responsable projet « ingénierie système », manager technique soutien logistique, ingénieur d’étude fiabilité, qui amènera son savoir-faire et sa maîtrise des méthodes en qualité et fiabilité.

Objectifs

Objectifs généraux

L'objectif principal de l'UV CSS peut s'exprimer comme suit : "Permettre à l'élève QSF de conduire une analyse complète sur un système quelconque pour justifier de ses performances en fonction des exigences du client, et, le cas échéant, de définir les actions correctives pertinentes". Cet objectif peut se décliner de la façon suivante :
• Exprimer le besoin client,
• Traduire ce besoin en termes d'exigences et de fonctions,
• Classer les fonctions en fonctions principales, secondaires, etc. et exprimer leur corrélation
• Comprendre les mécanismes de dysfonctionnement entraînant la perte partielle ou totale d'une des fonctions,
• Mesurer la criticité de chacune des défaillances par rapport à leur fréquence et les conséquences sur le système et son environnement,
• Proposer des mesures de réduction et de prévention, des actions correctives pour garantir le respect des diverses exigences en intégrant dès la conception l’ensemble des activités inférant avec le système en phase d’exploitation.

Les ressources à mettre en place au cours de l'UV CSS sont la compréhension des fonctionnements et dysfonctionnements des systèmes ainsi que sa faculté à définir les limites du système à étudier, de comprendre ses interactions avec son environnement. Connaissances technologiques et compréhension des organisations seront des compétences nécessaires à l'accomplissement des différentes études. Esprit d'analyse et rigueur devront eux aussi être déployés de manière systématique.

Objectifs operationnels

maîtriser l'ensemble des composantes d'une étude de Sûreté de Fonctionnement en phase de conception de systèmes technologiques, industriels et organisationnels.

Competences requises

Compétences requises

Principalement orientée système technologique, toutes connaissances et compétences en relation Principalement orientée système technologique, toutes connaissances et compétences en relation avec la conception, l'analyse des comportements de fonctionnement et de dysfonctionnements des systèmes technologiques améliorera le suivi et la compréhension pour cette UV. Cependant, d'autres notions fondamentales sont requises.
L’UV repose clairement sur les notions abordées dans le contexte de l’UV « Modélisation et Evaluation des Systèmes Industriels » En termes de connaissances, il est requis de bien maîtriser les points notions fondamentales abordées dans le cours « Théorie de la Fiabilité ». Les compétences développées dans le cadre des cours « Modélisation Aléatoire » et « Simulation » en formeront le socle pour cette nouvelle UV.
Par ailleurs, l'UV se concentrant sur la description technique de méthodes classiques dans l'analyse des systèmes industriels, il est nécessaire à l'élève d'en maîtriser les aspects plus organisationnels et "environnementaux" en répondant aux questions du quand, comment, pourquoi et pour qui, thèmes abordés dans l'UV Enjeux et Méthodes de Gestion des Risques.
Enfin, en complément des points décrits ci-dessus, des compétences en analyse et modélisation des systèmes sont essentielles. Ainsi, outre la maîtrise des mathématiques de base (principalement des Probabilités) et en complément des UV de Cycle de Base relatives à la compréhension et la modélisation des systèmes physiques, mécaniques, électroniques et informatiques permettront à l’élève de mieux appréhender cet enseignement.

Unites de valeurs cibles

Codes UVs cibles

Modélisation et Evaluation des Systèmes Industriels - ST312ESI
Enjeux et Méthodes de Gestion des Risques - ST109SOQ

Contenu et organisation pedagogique

Contenu de l'UV

A. Analyse Qualitative des Systèmes
- Analyse de la Valeur
- Analyse Fonctionnelle
- AMDEC
- L'Analyse Préliminaire des Risques
B. Analyse Quantitative de Risque
- Fiabilité Prévisionnelle
- Fiabilité Humaine
C. Optimisation des Performances en Conception
- Ingénierie Robuste
- Ingénierie Système
- Soutien Logistique Intégré
- TRIZ

Supports pédagogiques

Les supports pédagogiques sont principalement composés des planches réalisées par chacun des intervenants. Des documents complémentaires sont aussi disponibles sur campus 2 dans le répertoire propre à cette UV. Enfin, de nombreux ouvrages sont actuellement disponibles au CDI
dans le rayon Qualité et Sûreté de Fonctionnement. Nous conseillons particulièrement les ouvrages suivants :
- Ingénierie de la Fiabilité de Patrick Lyonnet
•- System Reliability Theory de Marvin Rausand
Enfin, sous forme électronique, nous conseillons aux élèves d'accroître leurs connaissances sur les nombreux articles proposés par les "Techniques de l'Ingénieur" dans les domaines Qualité, Risques, Maintenance.

Critere et mode d'evaluation

Critères d"évaluation

Afin de s'assurer de la maîtrise des méthodes décrites au sein de cette UV, un seul mode d'évaluation est actuellement proposé. L'évaluation globale est composée de la façon suivante :
- Un premier exercice (en 2 phases) est en mettre en parallèle avec la première évaluation de l'UV EMGdR. En effet, cet exercice consiste à la réalisation complète d'une AMDEC d'un système complexe à réaliser en groupe de 2 élèves. Les attentes pédagogiques restent identiques si ce n'est que cette étude se doit être plus approfondie sur des aspects description fonctionnelle du système et plus orientée sur des pratiques qualité système que sûreté de fonctionnement.
- Un deuxième exercice, sous forme de devoir à la maison, est proposé dans le cadre de l'intervention en Fiabilité Prévisionnelle. Il permet de valider des connaissances plus théoriques sur la théorie de la Fiabilité, connaissances indispensables pour le futur ingénieur QSF. Cet exercice
comprend 2 volets pour juger d'une part les méthodes prévisionnelles et d'autre part les méthodes descriptives.
Afin de valider l'UV, l'élève devra afficher une note minimale de E dans chacun des exercices.
Dans le cas d'un échec à un des 2 premiers exercices, le rattrapage pourra se faire à la diligence des intervenants soit par un oral de rattrapage, soit par une reconduction d'une nouvelle étude si le niveau atteint est jugé vraiment insatisfaisant.
Afin d'augmenter les chances de réussite aux différents exercices, il est préconisé aux élèves de les débuter dans les meilleurs délais. Ceci leur permettra de vérifier leurs acquis durant le déroulement de l'UV, le cas échéant de bénéficier de la disponibilité des intervenants, et de mieux saisir la cohérence thématique et les transitions entre les diverses interventions de l'UV.

Nombre d'évaluations

4