Reliability of embedded systems
Fiabilité des systèmes embarqués
Résumé
The work presented in this doctoral thesis deals with systems reliability estimation. Reliability assesment is becoming an integral part of the design process of complex systems in order to highlight potential risk areas so they can be dealt with at the design stage of the project. Indeed, the early control of system specifications allows diminishing operating ( either financial or security ) risks. Since systems must be more and more reliable and offer longer guarantees, it is necessary to check the compliance of their performances as early as possible. Testing prototypes is an appropriate approach for evaluating the reliability of a system before it is mass-produced. This process requires long testing times and huge numbers of prototypes since the latter are more and more reliable, therefore extremely diminishing the probability of failure. One solution for diminishing testing times and therefore their costs is based on accelerated life testing. ALT is achieved by subjecting the test units to stresses wich are more severe than the normal operating conditions, in order to accelerate damage and failure occurence ( the failure mechanisms must be the same as under normal operating conditions ) and thus reducing the time needed for obtaining behavioral characteristics of parts for normal operating conditions. We proposed using parametric and semi-parametric standard accelerated life models in test data analysis. In order to obtain accurate estimations, we used Bayesian approach, allowing the use of all existent knowledge on the reliability of the studied part. We proposed thus some estimation methods, a technique to construct the conjugate "a priori" distribution together with an analysis method in order to check if "a priori" knowledge and tests results are compatible. Finally, we developed some reliability estimation methods taking into account both use and environment variables.
Les travaux présentés dans cette thèse abordent la problématique de l'estimation de la fiabilité des systèmes qui est devenue un enjeu majeur pour les entreprises et ce dès les premières phases de développement. En effet, plus tôt les caractéristiques d'un produit ou d'un système sont appréhendées dans son cycle de vie et moins les risques ( financiers ou liés à la sécurité des installations ), dus à la non réalisation des performances attendues sont élevés. Dans un contexte exigeant des systèmes de plus en plus fiables et sûrs, et de durées de garanties croissantes, il est impératif de vérifier le plus rapidement possible que les performances des systèmes soient conformes au cahier des charges. La démarche idéale pour identifier la fiabilité d'un produit ou d'un système avant sa fabrication en série, est de procéder à des séries d'essais sur des prototypes, quand ils existent. Cette démarche nécessite un investissement trop important en temps en nombre de prototypes, car ces derniers étant de plus en plus fiables, l'observation de défaillances est de moins en moins probable .