Sûreté de fonctionnement : Un ouvrage de référence pour les méthodes, GRIF pour les exercices

En 2021, Jean-Pierre Signoret, figure incontournable des sciences de l’ingénierie fiabiliste, à l’origine de la suite logicielle GRIF, a publié un ouvrage de référence sur la fiabilité : « Reliability Assessment of Safety and Production Systems -Analysis, Modelling, Calculations and Case Studies ». Un état de l’art en 38 chapitres destiné aux industriels, aux écoles d’ingénieurs et aux universités. Un succès ! Plus de 40 000 chapitres ont déjà été téléchargés sur le site de l’éditeur (Springer). De la théorie mais aussi de la pratique avec des exercices à réaliser avec GRIF.

Cet ouvrage est très lié à GRIF, la suite logicielle que vous avez développée pour les besoins de TotalEnergies au début des années 1980. Pourquoi ?

Jean-Pierre Signoret : Notre ouvrage est un état de l’art de la sûreté de fonctionnement. Il reprend de façon exhaustive l’ensemble des méthodes à mettre en œuvre pour s’assurer que les systèmes fonctionnent comme on le souhaite, c’est-à-dire sans générer d’accident –sûrs pour les hommes, fiables pour les installations – tout en restant rentables. Parmi les sujets traités : un aperçu général des études de sûreté de fonctionnement, les concepts de base, l’identification des risques par des approches qualitatives (HAZOP, AMDEC, ...), la modélisation des systèmes industriels par des approches statiques (arbre de défaillances, diagramme de fiabilité), séquentielles (arbres d’événements, nœud papillon,...) et dynamiques (graphes de Markov, réseaux de Petri), les calculs probabilistes (analytiques ou simulation de Monte Carlo…), la prise en compte des défaillances de causes communes et des incertitudes, la collecte et l'élaboration des données de fiabilité, la normalisation SdF… sans oublier les systèmes instrumentés de sécurité (SIS). Développé du « producteur au consommateur », GRIF est un outil qui permet de passer de la méthode scientifique aux calculs, puis à l’analyse des résultats. D’où l’intérêt de proposer une version de démonstration gratuite de GRIF aux lecteurs afin qu’ils puissent faire leurs premiers pas sous forme d’exercices et comprennent l’enjeu de la suite logicielle.

Plus de 40 000 chapitres ont déjà été téléchargés, considérez-vous que ce soit un succès ?

C’est plutôt la preuve qu’il manquait vraiment un ouvrage de référence. Et surtout un ouvrage pédagogique qui ne soit ni un traité de mathématiques, ni un empilement de prescriptions catégoriques. Toute personne ayant un minimum de bon sens et de connaissances scientifiques et mathématiques doit pouvoir progresser avec cet ouvrage.
 

Un mot pour conclure ?

Anticipation, c’est le maître-mot de cet ouvrage. Souvent les règles naissent des accidents mais aujourd’hui, plus que jamais, il est nécessaire d'anticiper. La sûreté de fonctionnement s’inscrit dans cette perspective : identifier et analyser sur le papier tous les scénarios qui pourraient se produire, les trier par probabilité d’occurrence, puis trouver des solutions permettant de les prévenir avant même qu'ils ne se produisent. « Reliability Assessment of Safety and Production Systems -Analysis, Modelling, Calculations and Case Studies » et GRIF sont utilisés dans de nombreuses industries mais aussi de plus en plus par les écoles d’ingénieurs et les universités. A la demande de l’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Toulouse, nous travaillons sur un MOOC en français, quatre modules et des exercices pour approcher la sûreté de fonctionnement.

En savoir plus sur l’ouvrage

Après avoir exploré les motivations et les détails de l’ouvrage de Jean-Pierre Signoret, nous nous tournons maintenant vers Gilles Motet, professeur à l’INSA Toulouse, pour comprendre comment cette collaboration a permis de développer des modules de formation en ligne sur la sécurité fonctionnelle, utilisant le logiciel GRIF.

« Ceci nous a conduit à élaborer une pédagogie adaptée au maintien de l’engagement des participants à suivre ces formations en complète autonomie »

Gilles Motet – INSA Toulouse

Comment s’est mise en place cette collaboration (formation) ?

Gilles Motet : J’ai contacté Jean-Pierre Signoret de TPA (TotalEnergies Professeurs Associés) après avoir pris connaissance du livre « Reliability Assessment of Safety and Production Systems » publié par Springer dont il est auteur. J’y ai apprécié la prise en compte des exigences de production en même temps que celles de sécurité en montrant qu’elles pouvaient être en bon accord, mais aussi la profondeur scientifique de traitement du sujet, sans mettre sous le tapis les difficultés.

Au total, nous avons développé 4 unités (en version française) d’environ 20 heures chacune sur les thèmes suivants : « Contexte, concepts et démarche générale » (Unité 1), « Introduction aux analyses quantitatives, données de fiabilité et approche Markovienne » (Unité 2), « Approche booléenne » (Unité 3) et « Simulation de Monte Carlo et Réseaux de Petri » (Unité 4).

Cela nous a donné l'opportunité de faire apparaitre ces unités sous la bannière TPA (TotalEnergies Professeurs Associés) en signant une convention INSA de Toulouse/TPA ainsi que d'utiliser la version de démonstration du logiciel GRIF initié par J-P Signoret et développé par TotalEnergies pour nos exercices de formation.

Quels bénéfices voyez-vous à cette collaboration et à l’utilisation du logiciel GRIF pour vos étudiants ?

Gilles Motet : En réalité, ce ne sont pas « mes étudiants » mais des personnes qui se connectent aux quatre coins de la planète, quand elles le souhaitent, et qui peuvent se déconnecter aussi vite si elles s'ennuient ou découvrent une difficulté trop grande. C’est donc à nous de les passionner, même pour des sujets difficiles.

La formation en présentiel commence très souvent par des acquis théoriques (cours) avant des mises en pratique papier (TD) puis expérimentales (TP avec des outils comme GRIF). La formation en ligne se limite généralement aux 2 premières étapes avec des quiz pour TD. Il est alors difficile de maintenir l’engagement des participants en l’absence de sollicitations régulièrement par la pratique.

Dans les 4 unités développées avec Jean-Pierre Signoret, nous avons fréquemment « renversé la vapeur ». La mise à disposition de la version de démonstration du logiciel GRIF a permis la conception par Jean-Pierre, de très nombreuses études de cas (plus de 50 au total) simples mais non triviales, utilisant les diverses fonctionnalités disponibles des packages de GRIF.

Gilles Motet : Ces nombreuses utilisations de GRIF conduisent à des conclusions perçues de façon expérimentale et dont la généralisation est plus facilement compréhensible par la suite car ces expérimentations ont fait toucher du doigt tout l’intérêt des concepts théoriques.

La mise à disposition de la version de démonstration par l’équipe GRIF de TotalEnergies est une opportunité pour les étudiants d'avoir accès à un logiciel industriel, et de tirer profit des nombreuses fonctionnalités offertes par GRIF pour leur formation.

Nous vous attendons sur les 4 Unités du Module « System dependability » de SEAMOnLine.

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