L'intégration de diverses technologies, notamment celles de l'informatique et l'électronique, fait que les systèmes conçus de nos jours sont de plus en plus complexes. Ils ont des comportements plus élaborés et plus difficiles à prévoir, ont un nombre de constituants en interaction plus important et/ou réalisent des fonctions de plus haut niveau. Parallèlement à cette complexification des systèmes, la compétitivité du marché mondial impose aux développeurs de systèmes des contraintes de coût et de délais de plus en plus strictes. La même course s'opère concernant la qualité des systèmes, notamment lorsque ceux-ci mettent en jeu un risque en vies humaines ou un risque financier important. Ainsi, les développeurs sont contraints d'adopter une approche de conception rigoureuse pour répondre aux exigences du système souhaité et satisfaire les diverses contraintes (coût, délais, qualité, sûreté de fonctionnement,...). Plusieurs démarches méthodologiques visant à guider la conception de système sont définies par l'intermédiaire de normes d'Ingénierie Système. Notre travail s'appuie sur la norme EIA-632, qui est largement employée, en particulier dans les domaines aéronautique et militaire. Il consiste à améliorer les processus d'ingénierie système décrits par l'EIA-632, afin d'intégrer une prise en compte globale et explicite de la sûreté de fonctionnement. En effet, jusqu'à présent la sûreté de fonctionnement était obtenue par la réutilisation de modèles génériques après avoir étudié et développé chaque fonction indépendamment. Il n'y avait donc pas de prise en compte spécifique des risques liés à l'intégration de plusieurs technologies. Pour cette raison, nous proposons de nous intéresser aux exigences de Sûreté de Fonctionnement au niveau global et le plus tôt possible dans la phase de développement, pour ensuite les décliner aux niveaux inférieurs, ceci en s'appuyant sur les processus de la norme EIA-632 que nous étoffons. Nous proposons également une méthode originale de déclinaison d'exigences de sûreté de fonctionnement à base d'arbres de défaillances et d'AMDEC, ainsi qu'un modèle d'information basé sur SysML pour appuyer notre approche. Un exemple issu du monde aéronautique permet d'illustrer nos propositions.

Ingénierie et intégration des systèmes détaille l'ensemble des problématiques liées à la conception des systèmes technologiques et des systèmes d'information, à leur intégration et à leur maintenance. Les savoirs et savoir-faire correspondant à ces différentes étapes sont présentés selon les axes suivants : - la prise en compte de l'ensemble des besoins et contraintes en relation avec la recherche des solutions optimales, - les processus du cycle de vie, ingénierie système, intégration système et maintien en condition opérationnelle, - les démarches méthodologiques correspondant aux différents types de systèmes, - les techniques et outils de modélisation, - les processus, méthodes et techniques conférant aux systèmes leurs aptitudes de sûreté de fonctionnement, de sécurité informatique, de performance et d'ergonomie. Structuré pour permettre plusieurs niveaux de lecture, illustré de nombreux exemples, cet ouvrage constitue un outil de formation accessible au non-spécialiste et un manuel de référence pour l'étudiant, l'ingénieur, l'informaticien, le chef de projet, le directeur de programme concernés par les projets d'ingénierie et d'intégration de systèmes tant en maîtrise d'ouvrage qu'en maîtrise d'œuvre.

LA DESCRIPTION DE LA PROBLEMATIQUE LIEE A L'INTEGRATION DE LA SURETE DE FONCTIONNEMENT (SDF) EN CONCEPTION, NOUS AMENE A PROPOSER UN SYSTEME INFORMATIQUE A BASE DE CONNAISSANCES: LE POSTE DE TRAVAIL SDF DU CONCEPTEUR, COMME UNE ISSUE POSSIBLE. CE LOGICIEL, DESTINE AUX BUREAUX D'ETUDES DE SYSTEMES DE TRAITEMENT DES FLUIDES, PERMETTRAIT DE REALISER L'ETUDE DE SDF AU SEIN MEME DE L'ENTREPRISE CONCEPTRICE. LES CONCEPTEURS, UTILISANT LE LOGICIEL, N'AURONT PAS BESOIN D'ETRE SPECIALISES EN SDF. L'OUTIL PROPOSE, DANS UN PREMIER TEMPS, CONSTRUIT, A PARTIR DU PLAN DU SYSTEME INITIALEMENT CONCU ET DES CONNAISSANCES DE L'HOMME DE METIER SUR SON FONCTIONNEMENT, UN DIAGRAMME DE FIABILITE, DES FICHES AMDE (ANALYSE DES MODES DE DEFAILLANCES ET DE LEURS EFFETS), ET DES ARBRES DE DEFAILLANCE. A L'AIDE DE CES MODELES, L'OUTIL PROPOSE, DE MANIERE INTERACTIVE ET AUTOMATIQUE, DES SOLUTIONS AMELIORATIVES DE LA DISPONIBILITE OPERATIONNELLE DES SYSTEMES RESPECTANT DES CRITERES DE COUTS. CETTE OPTIMISATION EST BASEE SUR LA METHODE DE LA REDONDANCE PARTIELLE POUR L'ALLOCATION DE DISPONIBILITE (DEFINITION ET CHOIX DES REDONDANCES, DES MATERIELS TECHNIQUES ET DE LA MAINTENANCE PREVENTIVE) ET SUR LES RESULTATS AMDE. LE COUT GLOBAL DE POSSESSION SERT DE CRITERE DE SELECTION DES SOLUTIONS PROPOSEES. LE DEVELOPPEMENT DU PROTOTYPE INFORMATIQUE ICIPANAM A PERMIS DE VALIDER LA FAISABILITE DE L'AUTOMATISATION DE LA PARTIE QUALITATIVE DE L'ETUDE DE SDF DE SYSTEMES DE PRODUCTION ; C'EST A DIRE LA GENERATION AUTOMATIQUE DE MODELES DE SDF. NOUS PROPOSONS DES METHODES ET DES ORIENTATIONS POUR DEVELOPPER LE MODULE D'OPTIMISATION DE LA DISPONIBILITE OPERATIONNELLE

La complexité des nouveaux systèmes ne cesse de grandir, en terme d'intégration de multiples technologies, de nombre de composants, ainsi qu'en terme de performances attendues. De plus, leur phase de conception doit également garantir la tenue de délais stricts pour un coût maîtrisé. Beaucoup de ces systèmes doivent notamment fournir des performances élevées en terme de Sûreté de Fonctionnement (SdF). Les analyses de SdF à mener dans ces cas doivent concilier temps et qualité d'étude, être réalisées à des niveaux de description parfois peu élevés et être capables de traiter de multiples technologies. C'est pourquoi nous avons cherché durant cette thèse à décrire une méthode d'analyse de la SdF des systèmes complexes, intégrée aux méthodes d'Ingénierie Système (IS) utilisées, que nous avons nommé MéDISIS. Les travaux de cette thèse s'attachent donc à rendre plus efficaces les analyses de SdF au cours du processus d'IS, en créant des outils et méthodes intégrés aux outils actuels de conception et proposant un support efficace pour les études SdF. Les méthodes d'Ingénierie Système Basée sur les Modèles sont les plus efficaces pour la création de tels systèmes. Nous plaçons donc ces travaux dans un référentiel utilisant un modèle central, que nous supposons écrit en SysML. Nous avons alors approfondi 3 axes de recherches : Utiliser le langage SysML comme point d'ancrage du processus d'IS intégrant les analyses de SdF, Extraire des diagrammes SysML fonctionnels les informations nécessaires aux études de risques et Exploiter les représentations SysML pour les études formelles de SdF. Dans ce contexte, nous illustrons l'emploi de MéDISIS sur la problématique du projet CAPTHOM, dont l'objectif est de bâtir une solution innovante pour la détection de présence humaine. Cette recherche nous conduit à la réalisation d'un simulateur de réseau de capteurs capable d'évaluer la réponse à des scénarios de stimulation et d'optimiser le placement des capteurs.