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Le DGA Joël Barre remet le prix Chanson aux deux lauréats le 25 novembre 2021
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18 octobre 2021

MÉTHODE DES BLOCS DISJOINTS
LE PRIX CHANSON 2021

Publié par Bruno Colin et Pascal Lelan | N° 124 - SOCIÉTÉS SAVANTES ET ACADÉMIES

Mieux évaluer la durée de vie des systèmes exposés à des chocs et vibrations.

Bruno Colin, expert en vibra-acoustique et concepteur de la MBD chez Nexter et Pascal Lelan, expert en environnement général à DGA TT, ont été nommés lauréats du prix AAT - Général Chanson 2021.

La méthode développée par Nexter avec le soutien de la DGA est introduite dans le processus de personnalisation des essais pour réduire les écarts de prédiction de durée de vie constatés. Avec la mise en place de capteurs pour monitorer in-situ le potentiel d’endommagement subi par les équipements embarqués, elle permet de limiter les stocks de pièces de rechanges et le coût de possession des systèmes d’armes.


Un besoin opérationnel important

Les dysfonctionnements des équipements embarqués liés aux vibrations et chocs sont une cause importante de réduction de la fiabilité des systèmes d’armes.

L’état de l’art

Les méthodologies d’essais forfaitaires utilisées entre 1980 et 1990 et préconisées encore par le STANAG 4370, se sont avérées très conservatives au détriment du coût d’acquisition.

Les méthodes de personnalisation d’essais des années 1995 à 2005 bâties sur des techniques de calculs des spectres de réponse extrême et spectres de dommage par fatigue ne rendent pas compte du caractère probabiliste des chargements réels et ne couvrent que le cas des chargements gaussiens stationnaires.

Ces méthodes historiques se sont révélées non satisfaisantes au regard du RETEX.

La méthode mise au point

La MBD prend en compte le caractère stochastique complexe des chargements mesurés sur porteurs terrestres à roues ou chenillés. La non stationnarité des environnements de roulage est levée en utilisant les principes de « clustering » de l’intelligence artificielle sur des critères statistiques métier. La non-gaussiannité des chargements est levée grâce à un traitement statistique local en s’appuyant sur des méthodes empruntées au monde de la finance, de l’hydrologie et de l’épidémiologie, et transposées à celui de la mécanique vibratoire.

Un nouveau corpus normatif

La MBD et la personnalisation des essais sont décrites dans un ensemble de six fascicules portés par l’AFNOR sous pilotage du Centre de Normalisation de Défense, qui capitalisent ce savoir-faire. Et le comité d’écriture du STANAG 4370 travaille à y introduire ce référentiel normatif français.

Des premiers résultats encourageants

Mise en œuvre par Nexter pour le programme SCORPION, la MBD a permis de proposer des compléments de qualification pertinents et de mettre en avant les avantages de cette nouvelle démarche :

  • construction automatisée des spécifications vibratoires et chocs ;
  • amélioration de l’estimation du niveau de fiabilité opérationnelle des équipements ;
  • extrapolation du niveau de fiabilité sur des projections d’emploi des matériels ;
  • intégration des principes MBD pour un passage de la maintenance conditionnelle à la maintenance prévisionnelle.

Grâce à sa reconnaissance normative et à son niveau de maturité, la MBD est évaluée par MBDA, Thales, Safran, PSA, Volvo dans le cadre de leurs développements propres. Présentée lors de plusieurs congrès, les principes de la MBD ont été également plébiscités par la communauté scientifique, encourageant les sociétés d’ingénierie d’essais à faire évoluer leurs outils logiciels à vocation commerciale.

Vers le monitoring de l’état de santé des équipements critiques

La surveillance des modes de dégradation des équipements critiques à partir de capteurs accéléro-métriques connectés, sans avoir recours à une connaissance physique détaillée des équipements, permet une maintenance conditionnelle.

Les forces peuvent aussi anticiper la défaillance des équipements critiques et identifier les matériels les plus aptes à remplir la mission du lendemain (maintenance prédictive), connaissant l’état de santé de chaque équipement critique embarqué. 

 

 

Auteurs

Bruno Colin
Pascal Lelan

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