Disponibilità
In ingegneria affidabilità , la disponibilità di un apparecchio o di sistema è una misura delle prestazioni .
Questo indicatore di qualità si ottiene dividendo il periodo di funzionamento di detto apparato o impianto per il tempo totale durante il quale si sarebbe voluto che fosse tale. Questo rapporto è convenzionalmente espresso in percentuale .
Definizione
Per definizione, la disponibilità è la capacità di un bene / entità di essere in grado di svolgere una funzione richiesta in determinate condizioni, in un dato momento o durante un determinato periodo di tempo, assumendo che la fornitura delle risorse esterne necessarie siano assicurate.
La disponibilità non deve essere confusa con la "velocità di risposta", nota anche come "prestazione".
Anche la disponibilità va considerata in modo relativo. I sistemi non hanno la stessa importanza a seconda del momento, l'impatto non è lo stesso a seconda che abbiamo assolutamente bisogno del sistema o se siamo in un periodo di minor bisogno.
La disponibilità è classificata D (in inglese, è classificata A , per disponibilità ).
Metodi di calcolo
Esempi
- Oppure una macchina che si desidera utilizzare 12 ore al giorno, ma che si rompe in media per 1 ora ogni giorno e necessita di mezz'ora di varie impostazioni per rimetterla in funzione. La sua disponibilità è:
Ulteriori studi possono essere effettuati tenendo conto dell'orario di arrivo del tecnico, del tempo di diagnosi, del tempo di correzione dei guasti e della logistica per i pezzi di ricambio .
- Il backup del computer può essere un grande consumatore di risorse di rete a scapito di altre applicazioni. Di notte, se nessuno lavora nello stabilimento, questo backup può essere eseguito senza perdita di disponibilità per le applicazioni interattive.
Formula di disponibilità
La disponibilità è molto spesso stimata dal suo valore asintotico (limite di disponibilità istantanea quando l'istante considerato è fatto tendere verso l'infinito), definito dalla formula:
dove l' MTTF ( tempo medio al guasto ) è il tempo medio per correggere il funzionamento fino al primo guasto, l' MTTR ( tempo medio per la riparazione ) è il tempo medio fino alla riparazione (tempo di riparazione + tempo di attesa tra il guasto e l'inizio della riparazione) e MTBF ( il tempo medio tra i guasti ) è il tempo medio tra i guasti.
Considerando che il fabbisogno è di 8.760 ore, ovvero un anno:
| Vota | Tempo di inattività all'anno | Tempo di inattività al mese |
|---|---|---|
| 90% | 876 ore o 36,5 giorni | 72 h |
| 95% | 438 ore o più di 18 giorni | 36 h |
| 99% | 87 ore, 36 minuti o più di 3 giorni e mezzo | 7,2 ore |
| 99,9% | 8 ore, 45 minuti, 36 secondi | 43,2 min |
| 99,99% | 52 minuti e 33,6 secondi | 4,32 min |
| 99,999% | 5 minuti, 15,36 secondi | 25,9 secondi |
| 99,9999% | 31,68 secondi | 2,5 s |
Gestione di una flotta o flotta
O una flotta di m macchine (o una flotta di m veicoli). La relazione di cui sopra può essere scritta:
.
- è auspicabile che l'MTTF, che misura l' affidabilità complessiva, sia ampio;
- ma è soprattutto importante che MTTR, che misura le prestazioni del sistema di riparazione, sia piccolo rispetto a MTTF; questo suppone:
- lato macchina , che ogni macchina o veicolo abbia una buona manutenibilità : struttura chiara, componenti accessibili, elementi standard ( riparabilità ) e che il tutto sia facile da testare ( testabilità );
- lato utente , che l'officina sia adeguatamente attrezzata ( ricambi , banchi prova, personale) e gestita.
Per una riparazione rapida, se le macchine (rispettivamente i veicoli) sono organizzate in una gerarchia di blocchi / moduli / elementi, le riparazioni possono essere eseguite in più fasi:
- un primo team identifica e modifica il / i blocco / i difettoso / i, per rimettere in servizio la macchina il più rapidamente possibile ;
- un secondo team identifica e modifica i moduli difettosi nei blocchi difettosi, per rendere nuovamente operativi questi blocchi; quindi, lei (o una terza squadra) identifica e modifica gli elementi difettosi nei moduli difettosi per ripristinare i moduli operativi.
Con una tale organizzazione, la durata della riparazione che determina la disponibilità non è più la durata totale della riparazione, ma è ridotta alla durata della risoluzione dei problemi dal primo team.
A seconda dei casi, avere una flotta più grande (risp. Una flotta) richiederà l'acquisizione di nuove unità (rispettando se possibile un principio di comunanza con la flotta attuale) e / o un'organizzazione più efficiente dell'officina.
Nel campo dell'energia
Lo stoccaggio di elettricità è ancora impossibile in grandi quantità. La disponibilità e il tasso di risposta dei mezzi di produzione di energia elettrica è quindi un tema importante per la gestione, la stabilità e la sicurezza della rete elettrica. È anche una questione di efficienza energetica ed economica: secondo EDF (2009), in Francia, l'1% del tasso di disponibilità aggiuntiva della flotta nucleare rappresentava 200 milioni di euro di surplus operativo lordo. Nell'autunno 2009, su 58 reattori in servizio, 18 sono stati chiusi e il tasso di disponibilità è diminuito di un punto nel 2008 (al 79,2%).
La gestione computerizzata, il controllo della domanda di energia elettrica, le interconnessioni tra le reti e i dispositivi di risposta alla domanda hanno migliorato la flessibilità della risposta delle reti. Anche le smart grid dovrebbero ancora dare il loro contributo soprattutto in vista di una " terza rivoluzione industriale " basata su un "Internet of Energy", come proposto da Jeremy Rifkin .
Ad esempio, in Francia, le "energie intermittenti" (eolica, solare in particolare) hanno una disponibilità e un tasso di risposta bassi, ma stanno sviluppando nuovi mezzi di immagazzinamento dell'energia . Le centrali elettriche a combustibili fossili hanno un buon tasso di disponibilità ma sono inquinanti e fonti di gas serra . La produzione di base è fornita in Francia dalla flotta nucleare , la cui disponibilità tende a diminuire dal 2006 al 2009 in particolare a causa dell'invecchiamento delle centrali elettriche (78%, ovvero il livello più basso dal 1993, essendo EDF posticipato l'obiettivo di 85 % all'orizzonte 2015). La produzione nucleare è principalmente tamponata dall'energia idroelettrica , che ha prodotto 39 TWh nel 2010 e ha un ottimo tasso di disponibilità (87,2% nel 2010 contro l'86,7% nel 2009), con un tasso di risposta alle richieste superiore al 99%.
Note e riferimenti
- Standard francese X 60-500: terminologia relativa a affidabilità-manutenibilità-disponibilità , AFNOR, ottobre 1988.
- Il tasso di utilizzazione delle cinquantotto reattori continua a deteriorarsi , Le Figaro , 05/11/2009.
- Fornitori di elettricità (2010), brief intitolato Report of failure at EDF for the availability of nucleare power plants , 15 maggio 2010, consultato il 20/03/2013.
- Ludovic Dupin, N146645 La disponibilità delle centrali nucleari in aumento , in Usine nouvelle , 15 febbraio 2011, consultato 2013/03/20.