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mesure de la performance d'un système De Wikipédia, l'encyclopédie libre
Pour les articles homonymes, voir disponibilité (homonymie).
Dans le domaine de l'ingénierie de fiabilité, la disponibilité d'un équipement ou d'un système est une mesure de performance obtenue en divisant la durée pendant laquelle ledit équipement ou système est opérationnel par la durée totale pendant laquelle on aurait souhaité qu'il le soit. On exprime classiquement ce ratio sous forme de pourcentage.
Par définition, la disponibilité est l'aptitude d'un bien ou d'une entité à être en état d'accomplir une fonction requise dans des conditions données, à un instant donné ou pendant un intervalle de temps donné, en supposant que la fourniture des moyens extérieurs nécessaires soit assurée[1].
Il ne faut pas confondre la disponibilité avec la « rapidité de réponse », que l'on appelle aussi « performance ».
La disponibilité est aussi à prendre de manière relative. Les systèmes n'ont pas la même importance suivant le moment, l'impact n'est pas le même selon qu'on a absolument besoin du système ou qu'on est dans une période de moins grand besoin.
La disponibilité est notée D (en anglais, elle est notée A, pour availability).
Des études plus poussées peuvent être réalisées en tenant compte du temps d'arrivée des techniciens, du temps de diagnostic, du temps de correction de la défaillance et de la logistique pour les pièces de rechange.
La disponibilité est le plus souvent estimée à partir de sa valeur asymptotique (limite de la disponibilité instantanée lorsqu'on fait tendre l'instant considéré vers l'infini), définie par la formule :
où le MTTF (mean time to failure) est le temps moyen de bon fonctionnement jusqu'à la première panne, le MTTR (mean time to repair) est le temps moyen jusqu'à réparation (temps de réparation + temps d'attente entre la panne et le début de la réparation) et le MTBF (mean time between failures) est le temps moyen entre pannes.
Considérant que le besoin est de 8760 heures, soit un an :
| Taux | Temps d'arrêt par an | Temps d'arrêt par mois |
|---|---|---|
| 90 % | 876 heures soit 36,5 jours | 72 h |
| 95 % | 438 heures soit plus de 18 jours | 36 h |
| 99 % | 87 heures, 36 minutes soit plus de 3 jours et demi | 7,2 h |
| 99,9 % | 8 heures, 45 minutes, 36 secondes | 43,2 min |
| 99,99 % | 52 minutes, 33,6 secondes | 4,32 min |
| 99,999 % | 5 minutes, 15,36 secondes | 25,9 s |
| 99,9999 % | 31,68 secondes | 2,5 s |
Soit un parc de m machines (ou une flotte de m véhicules). La relation ci-dessus peut s'écrire :
.
Pour une réparation rapide, si les machines (resp. véhicules) sont organisées en une hiérarchie blocs/modules/éléments, on peut procéder aux réparations en plusieurs stades :
Avec une telle organisation, la durée de réparation déterminant la disponibilité n'est plus la durée totale de réparation, mais se réduit à la durée du dépannage par la première équipe.
Selon les cas, disposer d'un parc (resp. d'une flotte) plus important(e) demandera l'acquisition de nouvelles unités (respectant si possible un principe de communalité avec le parc actuel) et/ou une organisation plus efficace de l'atelier de réparation.
Le taux de disponibilité énergétique est « le ratio entre l’énergie qui aurait pu être produite par la capacité disponible pendant une période donnée et l’énergie qui aurait pu être produite (pendant la même période) à la puissance de référence d’une tranche »[2].
Le stockage de l'électricité est encore impossible en grande quantité. Le taux de disponibilité et de réponse des moyens de production électrique est donc un enjeu majeur pour la gestion et la stabilité et la sécurité du réseau électrique. C'est aussi un enjeu d'efficacité énergétique et économique : Selon EDF (2009), en France, 1 % de taux de disponibilité supplémentaire du parc nucléaire représentait 200 millions d'euros d'excédent brut d'exploitation[3]. À l'automne 2009, sur 58 réacteurs en service, 18 étaient à l'arrêt[3], et le taux de disponibilité avait en 2008 reculé d'un point (à hauteur de 79,2 %)[3].
La gestion informatisée, la maitrise de la demande en énergie électrique, les interconnexions entre réseaux et des dispositifs d'effacement ont amélioré la souplesse de réponse des réseaux. Les smartgrids devraient aussi encore y contribuer notamment dans la perspective d'une « troisième révolution industrielle » s'appuyant sur un « Internet de l'énergie », tel que proposé par Jeremy Rifkin.
À titre d'exemple, en France, les « énergies intermittentes » (éolien, solaire notamment) ont un faible taux de disponibilité et de réponse, mais développent des nouveaux moyens de stockage d'énergie. Les centrales à énergies fossiles ont un bon taux de disponibilité mais sont polluantes et sources de gaz à effet de serre. La production de base est assurée en France par le parc nucléaire dont la disponibilité tend à diminuer de 2006 à 2009 en raison du vieillissement des centrales notamment (78 %, soit niveau le plus bas depuis 1993, EDF ayant repoussé son objectif de 85 % à l'horizon 2015[4]). La production nucléaire est principalement tamponnée par l'hydroélectricité, qui a produit 39 TWh en 2010 et a un très bon taux de disponibilité (de 87,2 % en 2010 contre 86,7 % en 2009[5]), avec un taux de réponses aux sollicitations dépassant 99 %[5].
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