Modèles de fiabilité et de la disponibilité des systèmes technologiques prenant en compte les incertitudes des données

Models of reliability and availability of technological systems taking into account data uncertainty

• Auteur / Autrice : Mazen El Falou
• Direction : Mohamad al- Houjairi, Éric Châtelet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optimisation et sûreté des systèmes
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fiabilité

Disponibilité (systèmes)

Monte-Carlo, Méthode de

Télécommunications

Incertitude

Markov, Processus de

Résumé

L’incertitude sur la sûreté de fonctionnement des systèmes technologiques de nos jours (systèmes industriels, systèmes de télécommunication) devrait être prise en compte dans la phase de leur conception et de la planification de leur maintenance. Jusqu'à présent, les méthodes analytiques de propagation d'incertitude ne sont utilisées que dans la modélisation des systèmes simples et sont généralement basées sur l'évaluation de moment ou de la variance de leur disponibilité. Notre contribution consiste en une méthode analytique simple de propagation d'incertitude dans les modèles de systèmes technologiques complexes (systèmes multi-états stochastiques) afin d'estimer leur fiabilité et leur disponibilité. On considère l’approche probabiliste pour la modélisation des incertitudes, et on modélise le système par la fonction génératrice universelle UGF, ses opérateurs et les processus de Markov. Dans le cas de calcul analytique complexe (système réparable), on propose une méthode semi-analytique qui combine le modèle UGF avec la simulation Monte Carlo. L'analyse d’incertitude est ainsi utilisée pour comparer la disponibilité estimée du système avec une disponibilité de référence et cela pour différents modèles d'incertitude. Une analyse d’importance est faite sur la contribution de composants aux erreurs associées aux grandeurs estimées (fiabilité, disponibilité). Finalement, on a adapté la méthode semi-analytique aux systèmes de télécommunication pour estimer leur disponibilité en tenant compte de l’incertitude sur la connectivité

The uncertainty about the dependability of nowadays technological systems (industrial systems, telecommunication systems) should be taken into account in the design phase and planning of their maintenance. So far, the analytical methods of propagation of uncertainty are used in modelling simple systems and are generally based on the evaluation of moment or the variance of their availability. Our contribution consists of a simple analytical method of propagation of uncertainty in models of complex technological systems (multi-states stochastic systems) to estimate their reliability and availability. We consider the probabilistic approach to modelling uncertainties, and the system is modelled by universal generating function UGF, its operators and Markov processes. In the case of complex analytic calculation (repairable system), we propose a semi-analytic method that combines the UGF with the Monte Carlo simulation. The uncertainty analysis is then used to compare the estimated availability of the system with reference avail-ability and that for different uncertainty models. An analysis of importance is made on the contribution of components to the errors associated with estimated quantities (reliability, availability). Finally, we have adapted the semi-analytical method to telecommunication systems to estimate their availability taking into account the uncertainty on connectivity