Le futur, même incertain, se construit au présent
Gsef-
Gérard Seguin Études et Formation
Modélisation des Coûts et des Risques
Lorsque le projet inclut le soutien logistique d'un système, les coûts de soutien (dont les coûts de maintenance) peuvent être estimés à partir de données prévisionnelles de natures technique (fiabilité, maintenabilité, etc.), organisationnelle (scénarios d'acquisition et d'utilisation, personnels de maintenance, etc.) et économique (prix et coûts unitaires). Ces mêmes données permettent aussi d'estimer la disponibilité du système.
C'est pourquoi, l'estimation des coûts de soutien (part importante du coût global) est généralement réalisée en relation avec la disponibilité associée.
Le niveau de détail de la modélisation du soutien est variable en fonction de l'avancement du projet, du besoin d'étude et des données disponibles.
1.2 - Après la conception
Lorsque la conception du système est figée, l’analyse du soutien permet :
- de dimensionner les ressources logistiques (personnels de maintenance, stocks de rechanges, etc.),
- d'ajuster et d'adapter la politique de maintenance en fonction des données (fiabilité, etc.) constatées,
- d'identifier des modifications permettant de réduire les coûts de maintenance ou d'améliorer la disponibilité,
- de fournir une prévision des coûts de soutien et la disponibilité opérationnelle (Do) du parc.
L'analyse du soutien logistique (ASL), qui est une composante importante du soutien logistique intégré, doit permettre d'optimiser les caractéristiques du système produit/soutien (coûts, délais, performances) par l'étude d'alternatives et le choix des meilleurs compromis.
L'ASL requiert l'emploi de nombreuses techniques d'analyse, parmi lesquelles on peut citer : les analyses de fiabilité, de maintenabilité et de testabilité, l'analyse des tâches de maintenance, l'analyse du niveau de réparation, l'AMDEC, la maintenance basée sur la fiabilité.
Ces analyses produisent entre autres des données qui alimentent les modèles de calcul de coût global et de disponibilité opérationnelle (Do) utilisés dans le processus d'optimisation du système.
Il est à noter que la rénovation fait généralement appel à des activités de conception-
1.1 - En phase de conception
Le soutien logistique intégré (SLI) a deux objectifs majeurs
- Intégrer les considérations liées au soutien dans la conception des systèmes, en accord avec les objectifs de disponibilité et de coût
- Harmoniser les éléments de soutien entre eux et avec la conception du système
2.1 - Utilisation d'un modèle dans le cadre de l’analyse du soutien logistique.
Le schéma ci-
Tant que les données techniques et organisationnelles qui définissent le système
ne sont pas figées, celles-
Lorsque l'ensemble des données est figé, le modèle est utilisé comme outil de prévision du coût global et de la disponibilité opérationnelle du système.
Exemples de représentations
- de l'organisation opérationnelle et logistique dans laquelle le parc de systèmes (véhicules terrestres, aériens ou navires, équipements de mesure ou de contrôle, etc.) est mis en service
- de l'arborescence logistique du système en modules principaux (MP) et modules secondaires (MS)
Données techniques
Pour chaque module de la décomposition du système
- Fiabilité
- Maintenabilité
Données économiques
Prix et coûts unitaires des modules du système, de la main d’œuvre, du transport, etc.
Modélisation de l’emploi et de la maintenance du système
- Aide à la définition de la politique de réparation
- Dimensionnement des ressources (personnel, stocks…)
- Calcul des coûts de soutien initiaux et récurrents
- Calcul de la disponibilité opérationnelle
Optimisation du couple
Coût global -
A partir des caractéristiques techniques du système, de sa politique d'emploi et de maintenance, le modèle calcule les flux de pannes, de réparations, de pièces de rechanges, etc., ce qui permet de dimensionner les équipes de maintenance, les stocks de rechanges et les équipements de soutien.
Les ressources étant ainsi dimensionnées, le modèle évalue les temps d'attente de personnels, de rechange, etc. qui contribuent au calcul de la disponibilité opérationnelle par l’intermédiaire du MLDT.
Scénario
- Dates clés
- Dimension du parc de systèmes
- Politique d’emploi et de soutien
- Ressources humaines et matérielles
La disponibilité mesure l'aptitude d'un système à être en état d'accomplir une fonction ou une mission pour laquelle il a été conçu, à un instant donné ou pendant un intervalle de temps donné, compte tenu du système de soutien mis en place. Cette aptitude est mesurée par une probabilité :
Instantanée D(t) = Probabilité (S en état à l'instant t) applicable en régime transitoire
Moyenne D = P(S en état au cours de la période considérée) applicable en régime permanent
Avec
MiTBF = Mean idle (ou inactive) Time Between Failures = stand by time = temps moyen** d'inactivité
MLDT = Mean Logistic Delay Time = temps moyen d'attente logistique avant une maintenance corrective
MPTBF = Mean Preventive Time Between Failures = temps moyen en maintenance préventive
(**)Tous ces temps moyens sont calculés pour une durée de fonctionnement égale au MTBF
Avec MTBF = Mean Time Between Failures * = temps moyen de fonctionnement entre défaillances
MTTR = Mean Time To Repair = temps moyen de remise en état
(*)l'usage est d'utiliser des sigles en langue anglaise
3.1 - Disponibilité intrinsèque
La disponibilité intrinsèque Di d'un système ne dépend que des caractéristiques du système et de son emploi.
Cela signifie que seuls les états "fonctionnement" et "rétablissement dans l'état disponible" sont pris en compte. Cela revient à considérer que le système est placé dans un environnement logistique "idéal" qui ne génère aucune attente.
En régime permanent
3.2 - Disponibilité opérationnelle
La disponibilité opérationnelle Do d'un système dépend d'une part de ses caractéristiques et d'autre part des conditions réelles dans lesquelles l'exploitation et le soutien du produit sont réalisés.
Cela signifie que tous les états possibles du système sont pris en compte.
Graphe des états de la Do
En régime permanent, Do est égale à la proportion du temps passé dans l’état disponible
Graphe des états de la Di
Lorsque le système est figé, c’est-
Améliorer la fiabilité d’un système augmente le coût de production mais accroît sa disponibilité opérationnelle Do (par le biais du MTBF) et réduit les coûts de soutien (initiaux et récurrents).
Question : si l’on améliore le MTBF d’un sous système de 20%, quelle est l’augmentation maximale du coût de production pour que cette opération soit rentable à disponibilité constante ?
1 -
En phase de conception
Après la conception
Utilisation d'un modèle dans le cadre de l’analyse du soutien logistique
Prise en compte des risques
3 -
Disponibilité intrinsèque
Disponibilité opérationnelle
4 -
Les coûts de soutien logistique
Si l'augmentation des ressources logistiques (personnels de maintenance, rechanges...) a pour effet de réduire les attentes logistiques (MLDT) et donc d’améliorer la disponibilité, elle se traduit par une augmentation des coûts de soutien.
Inversement, une réduction des ressources logistiques améliore les coûts mais dégrade la disponibilité
Recherche d'un compromis Coût/disponibilité lors du dimensionnement des ressources logistiques
MLDT
donc disponibilité opérationnelle
Ressources logistiques
- Personnel de maintenance
- Stocks de rechanges
- Moyens de soutien
Coût de soutien et donc coût global
2.2 - Prise en compte des risques
La modélisation du soutien logistique et de la maintenance repose sur des hypothèses (scénario, données) qui peuvent s’avérer inexactes pendant le déroulement du projet. Il est donc conseillé d’y inclure une analyse de risques, en particulier pour prendre en compte l’incertitude des données.
Les schéma ci-
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