Bechar University Laboratory for Energy Systems Studies Applied to Arid Zones

Systems Modeling & Simulation Research Team

Cours réalisé par : Pr. TAMALI Mohammed, http://www.univ-bechar.dz/mtamali

Université de Béchar | FS&T (ENERGARID Lab./SimulIA)

CHAPITRE VII : Evaluation des performances

Concepts de base & fondements Modélisation structurelle & fonctionnelle.

Presentation The University of Bechar was born in 1986 as the National Institutes of Higher Education (INES) in 1992 it becomes University Center and 07/01/2007, it was officially declared as a university. Since then, many research teams have seen the day. In 2011, The Laboratory for Energy Systems Studies Applied to Arid Zones was run by a group of young and well motivated researchers (7 research teams) to solve real problems affecting arid zones, SimulIA is one of the teams of the same laboratory. The workload of SimulIA concern studies and applications of modeling and simulation of systems in arid areas. Research areas: Energy & Environment (Modeling & Simulation) Application of heat in arid zones Energy economy. Mapping and development of resources in arid zones. SIMULIA for the task in the short term, to develop the computer code for modeling and simulation which can be accessed online. Website of the laboratory team: www.univ-bechar.dz/energarid/simulia

Plan Généralités & Présentations Définitions & Bases Techniques d’évaluation Cadre d’utilisation Modélisation Conclusions Références

Généralités & Présentations

Les évaluations de la performance du système, c’est le faire comparaître d'une manière systématique, aux critères des objectifs structurels, fonctionnels et du rendement. Ces techniques sont des outils du développement utilisé pour améliorer la fiabilité/robustesse du système dans son organisation. La performance est mesurée par rapport à des indicateurs tels que la connaissance de la topologie (structure), de la qualité et la quantité de la service (Fonction), de l'initiative et des capacités du leadership (gestion), de la supervision (monitoring), de la fiabilité (maintenabilité), de la coopération, du jugement, de la polyvalence et de la santé. L’évaluation des performances vise à augmenter les capacités du système à résister à tout type de perturbations structurelles ou fonctionnelles (Tolérance aux pannes).

La fiabilité est généralement définie comme la capacité à accomplir une fonction déterminée ou requis dans des conditions spécifiques pour une période déterminée. Comme la disponibilité, la fiabilité peut être exprimée en pourcentage. EIle est la probabilité qu'une unité sera en mesure de remplir sa fonction déterminée pour une période de temps τ donnée. La disponibilité et fiabilité sont souvent confondues, en partie parce que la fiabilité à long terme tend à être utilisé lorsque la disponibilité est ce qui a été vraiment visé du système. Un exemple classique qui permet de distinguer la fiabilité de la disponibilité est celui d'un avion. Si vous voulez voler d’Alger à Tamanraset, alors vous voulez prendre un avion très fiable qui a une probabilité très élevée d'être en mesure de voler pendant les 4 à 5 heures de trajet. Ce même plan pourrait avoir une disponibilité très faible, si l'avion a besoin de 4 heures d'entretien (maintenance) avant chaque vol de 4 heures d’où la disponibilité de l'avion serait de 50%.

Le service est cette fonction que les utilisateur du système attendent, donc plus celui-ci est fiable plus les demandes sont satisfaites. La qualité de service QdS (QoS) représente le taux de satisfaction des demandes par rapport aux capacités du système. Autrement dit, les capacités du système et la demande des clients sont en équilibre. Les dépassements de l’un par rapport à l’autre engendreront des déséquilibre dans le toute la composition du système.

D’une manière générale, l’évaluation des performances EP c’est l’ensemble de protocoles et des procédures à envisager en vue d’une expertise du système (S) en cours de conception ou d’exploitation. On cherche dans toutes les situations d’améliorer les performance du système en question vis-à-vis d’une exigence/demande en attente. Le système (S) amélioré répond avec robustesse. On distingue généralement beaucoup de secteurs visés par cette EP, en l’occurrence la GRH, Métiers, Entreprise, Impact associatif et bien d’autre …

Définitions & Bases (1)

Techniques d’évaluation Il existe beaucoup de techniques utilisées dans l’EP selon le domaine et

ses caractéristiques structurelles, organisationnelles et fonctionnelles. Parmi ces techniques nous citerons : ● L’expertise

Les experts humains représentent une bases de données vivante. Partager avec eux leurs connaissances et leurs vécus aura certes des répercutions positifs sur le système.

● Le Benchmarks ou étalons de mesures Les benchmarks/étalon de mesures sont le résultat d’une consolidation faite par les experts et connaisseurs dans un domaine précis.

● La mesure Dans le cas d’une inaccessibilité aux connaissances de l’expert, il n’y a

pas mieux que le mesures à prévoir dans le milieux expérimental. Les données et observations récoltées seront traités par des stratégies statistiques.

● La simulation Le cas échéant les études se feront à l’aide d’outils de simulation (expérimentaux ou à l’aide de programmes informatiques).

Techniques d’évaluation

Etapes de supervision du système

Techniques d’évaluation

Courbe de l’amortissement par rapport à la fiabilité

Techniques d’évaluation

Courbe de la fiabilité d’un système énergétique (en fonction de l’énergie non disponible)

Techniques d’évaluation

Diagramme blocs fonctionnels (Idée générale)

Techniques d’évaluation

Courbe de fiabilité du système F(t≤τ) (Idée générale)

R.T. : régime transitoire to : temps de démarrage tn : temps de l’établissement du régime nominal. ∆tPCM : Priode de maintenance préventive. ∆tchn : Période de maintenance currative. tr : Temps en mise retraite tm: Temps de mise hors-service. FΦ: Fiabilité nulle F95%: Fiabilité minimale tolérée. Fmax: Fiabilité maximale Fnom: Fiabilité nominale ∆tr : durée du régime transitoire. F(S): Fiabilité du système. T: le temps

Techniques d’évaluation On définit la fiabilité de (S) comme étant la probabilité que le celui-ci

fonctionne correctement dans la période [0, τ] et on écrit F(t≤τ). De même la défaillance du système D(t≤τ) est définit par le complément à 1 de la fiabilité (condition de probabilité). D’où D(t≤τ)=[1 - F(t≤τ)]. Dans le cas de systèmes en série, leur fiabilité résultante est donnée par : Alors que pour le cas de système parallèles elle est donnée par : Autrement, le système est formé par Une configuration mixte.

∏=

≤=≤m

ii tFtF

1

)()( ττ

∏=

≤−−=≤m

ii tFtF

1

))](1(1[)( ττ

Cadre d’utilisation L’évaluation des performances est le cadre recommandé pour tout les situations où le système fait apparaître une complexité à considérer. ● Technologie ● Gestion des ressources humaines (GRH) ● Energie (Production, Transport et Distribution) ● Stratégie militaire & systèmes de sécurité ● Métrologie (Appareillage et Méthodologies) ● Systèmes éducatifs ● Systèmes économiques ● Protocole & Normes ● Stations Météorologique ● Domaine spatial ● Agriculture ● …

Bicyclettes devant la gare Saint-Pierre à Gand, Belgique

Modélisation par l’EP Dans ce cadre, le coût de n’importe qu’elle présumée exercice de maintenance peut excéder et de beaucoup le coût du système lui même. Les caractères FIABLE et MAINTENABLE ne nient le fait que la CHARGE et les UTILISATEURS peuvent avoir une influence sur l’adéquation. Certes, des profils de charges et d’utilisation peuvent apparaître sur la figure ci-contre L’adaptation du système à la maintenabilité aisée lui confère une adaptation sans peine de chute de charge (donc de QoS) dans les situations critiques. La réadaptation du système à une reprise sans encombre vis-à-vis de l’agent derrière l’interface qui est en tarin d’user les services offerts

Modélisation par l’EP

Conclusions Pour entreprendre des actions sûres et avec impact réel, la méthodologie est d’une grande importance. C’est, en d’autres termes, ce que justifie le prix à payer avant d’atteindre son objectif. Nous en tant que créations, les systèmes qui nous entourent, recèlent de beaucoup de surprises. L’adaptation d’une stratégie d’ évaluation de performances nous permet de délimiter la zone appropriée pour entamer nos observations du système. Juger c’est la dernière action mais appréhender en est la première. Les améliorations, les évolutions d’un système donné, ne sont acceptables que si l’on a, à priori, bien collecter toutes les informations relatives à la composition et constitution, au fonctionnement et à la dépendance vis-à-vis d’autres systèmes (dits adjacents). Le coût encourut si l’erreur est commise pourrait être fatale, pas seulement pour le système en question mais aussi pour tous les systèmes en relation directe ou indirecte. Garder l’équilibre universelle est une affaire primordiale. L’observation scientifique, la modélisation et la simulation et encore plus, l’évaluation des performances et l’étude de la robustesse, sont les outils de manœuvres. L’optimisation des outils et des méthodologies reste pour toujours une question de possibilités offertes à l’opérateur et à l’observatoire pour améliorer selon ses besoins les performances, sans enfreindre à l’équilibre des compositions et relations totales. Les libertés à l’introduction d’une certaine mise à jour est toujours garantie, sauf nécessité de garantir la non interférence avec la sûreté des ensemble adjacents.

MERCI POUR VOTRE ATTENTION Fin du septième chapitre

Nous sommes interpellés par le besoin : ne cherchez jamais à en inventer !

Faites LA bonne Observation, décomposer, recomposer et valider une Conception Une évaluation des performance augmente considérablement

les capacités de résistance du système

Références

[1]- E.Bauer, X.Zhang, D.A.Kimber; ‘PRACTICAL SYSTEM RELIABILITY’, IEEE Press, Wiley, ISBN 978-0470-40860-5, 2009. [2]- L.-V. Bertallanfy, ‘General System Theory’, Edition MASSON, 1972. [3]- B.NDI ZAMBO, ‘Evaluation de la performance et de la productivité dans la Fonction Publique’, Conférence de Bénin sur la fonction publique, Cotonou le 28/05-01/06/2001